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發(fā)布時(shí)間:2025-03-21 閱讀次數(shù):560
持續(xù)攀登智能高鐵新高峰丨講述·弘揚(yáng)科學(xué)家精神
第四屆“感動(dòng)鐵科”年度人物獎(jiǎng)
李平，中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司首席研究員，長(zhǎng)期從事智能鐵路研究，是智能高鐵體系架構(gòu)、鐵路大數(shù)據(jù)平臺(tái)等具有國(guó)際領(lǐng)先水平的科研團(tuán)隊(duì)核心骨干成員，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建起涵蓋智能建造、智能裝備、智能運(yùn)營(yíng)和大腦平臺(tái)的智能高鐵體系架構(gòu)，主持研發(fā)智能鐵路大腦平臺(tái)，相關(guān)成果已在世界首條智能高鐵——京張高鐵應(yīng)用，推廣應(yīng)用到重載、城際等路外單位。主持提出雅萬(wàn)高鐵信息化智能化建設(shè)方案，實(shí)現(xiàn)中國(guó)高鐵信息化系統(tǒng)的成體系“走出去”。2024年1月19日，黨中央、國(guó)務(wù)院首次開(kāi)展“國(guó)家工程師獎(jiǎng)”表彰，李平被授予“國(guó)家卓越工程師”稱號(hào)。
勇攀智能鐵路高地
2024年12月30日，京張高鐵開(kāi)通運(yùn)營(yíng)5周年。作為我國(guó)首條智能化高鐵線路，京張高鐵全面創(chuàng)新智能建造、智能裝備、智能運(yùn)營(yíng)等技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)智能高鐵技術(shù)的體系化應(yīng)用，開(kāi)啟中國(guó)領(lǐng)跑世界智能鐵路建設(shè)的新篇章。
智能高鐵，聰明在哪兒？李平用通俗易懂的語(yǔ)言介紹道，以京張高鐵為例，它是在智能高鐵體系架構(gòu)1.0標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下建成的第一條智能高鐵示范線。其“聰明”之處主要體現(xiàn)在智能建造、智能裝備、智能運(yùn)營(yíng)三大方面：
智能建造的“聰明”之處在于集成應(yīng)用BIM協(xié)同設(shè)計(jì)、數(shù)字化工廠、智能化施工、裝配式建造等技術(shù)解決清華園隧道等復(fù)雜控制性工程的施工難題。清華園隧道地處城市核心區(qū)，為實(shí)現(xiàn)城市核心區(qū)4條地鐵、7條主干道和88條重要管線的精準(zhǔn)穿越和高效施工，突破了復(fù)雜環(huán)境大直徑盾構(gòu)隧道數(shù)字化微沉降精細(xì)調(diào)控技術(shù)、盾構(gòu)隧道全預(yù)制拼裝技術(shù)，研發(fā)應(yīng)用了基于BIM的盾構(gòu)法隧道施工管理系統(tǒng)，創(chuàng)新了“搭積木”一樣的裝配式隧道建造新模式。
智能裝備的“聰明”之處在于具備智能服務(wù)、智能運(yùn)維、智能安全等新功能的智能動(dòng)車組，在世界上首次實(shí)現(xiàn)時(shí)速350公里的高鐵自動(dòng)駕駛。自動(dòng)駕駛采用的控車算法可以不斷學(xué)習(xí)、持續(xù)優(yōu)化，不僅能提升旅客的乘坐舒適度，還降低高速動(dòng)車組的運(yùn)行能耗約7.77%，實(shí)現(xiàn)更加節(jié)能環(huán)保的裝備運(yùn)行。
智能運(yùn)營(yíng)的“聰明”之處在于實(shí)現(xiàn)智能服務(wù)、精準(zhǔn)運(yùn)維和安全可靠。京張高鐵全線10個(gè)車站由同一個(gè)“大腦”指揮，實(shí)現(xiàn)車站燈光、溫度、濕度等的自適應(yīng)調(diào)節(jié)管理，以及基于人臉識(shí)別的無(wú)接觸出站，為旅客提供更加溫馨舒適、更加方便快捷的服務(wù)。通過(guò)研發(fā)的監(jiān)測(cè)預(yù)警和智能運(yùn)維技術(shù)，融合國(guó)家氣象局?jǐn)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)雨公里級(jí)實(shí)時(shí)預(yù)警，結(jié)合檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)展基礎(chǔ)設(shè)施智能運(yùn)維，推動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維從計(jì)劃修走向視情修、預(yù)測(cè)修，維修天窗利用率提升15%-20%，提供更加安全可靠、更加經(jīng)濟(jì)高效的運(yùn)維管理。
在這些實(shí)實(shí)在在的改變背后，是李平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的智能高鐵大腦平臺(tái)。它融合應(yīng)用北斗、5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，為智能建造、裝備、運(yùn)營(yíng)等提供算法和數(shù)據(jù)支撐。
“當(dāng)時(shí)記得最清楚的一件事，就是李平研究員帶領(lǐng)我們反復(fù)地討論和驗(yàn)證智能高鐵體系各層級(jí)要素及協(xié)同關(guān)系，由于參會(huì)的部門多、專業(yè)多、接口多、意見(jiàn)雜，很多次重要研討都是披星戴月、通宵達(dá)旦，我還清楚記得每一次在晨曦微現(xiàn)的院西門，李平總和課題組成員揮手告別的情景。”邵賽副研究員娓娓訴說(shuō)與李平的共事經(jīng)歷。
在架構(gòu)設(shè)計(jì)的初期，各參研單位提出大量設(shè)計(jì)需求，顆粒度各不相同、需求之間有較多交叉、需求的時(shí)間跨度有較大差異，給總體設(shè)計(jì)帶來(lái)巨大困難，難以找到滿足“既要又要還要”的解決方案?！熬驮诖蠹蚁萑肜Ь车臅r(shí)候，李平研究員果斷地提出架構(gòu)設(shè)計(jì)的兩大原則，一是高內(nèi)聚、低耦合、顆粒度一致；二是穩(wěn)敏結(jié)合，確保架構(gòu)的彈性。有了這兩把尺子，課題組在確定架構(gòu)層級(jí)以及各層要素構(gòu)成時(shí)，就有了明確的依據(jù)，原來(lái)困擾已久的難題迎刃而解?！?/p>
筑夢(mèng)成真智能高鐵
“京張高鐵是我國(guó)智能鐵路最新成果的首次集成化應(yīng)用，開(kāi)啟中國(guó)智能鐵路新時(shí)代?！崩钇皆诮邮堋度嗣袢?qǐng)?bào)》記者采訪時(shí)如是說(shuō)。
這一刻的驕傲與自豪，是李平20余年來(lái)未向光陰惰寸功的奮勉耕耘。
2000年，在科技部的支持下，鐵科院開(kāi)始組建國(guó)家鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心?；貞浧甬?dāng)年的場(chǎng)景，李平深情地說(shuō)道：“彼時(shí)我正在鐵科院攻讀博士學(xué)位，在前輩們的悉心教導(dǎo)下，我意識(shí)到‘鐵路智能運(yùn)輸’將是一個(gè)全新的研究方向，需要在無(wú)人區(qū)蹚出一條路?！?/p>
時(shí)隔不久的一場(chǎng)研討會(huì)，則真正讓李平錨定鐵路智能運(yùn)輸為奮斗目標(biāo)。“那是2001年，我剛剛博士畢業(yè)，在一場(chǎng)智能交通系統(tǒng)國(guó)際研討會(huì)上，道路、水路領(lǐng)域的專家侃侃而談，唯獨(dú)沒(méi)有關(guān)于鐵路領(lǐng)域智能化的報(bào)告。我很是不服氣，一個(gè)大膽的想法當(dāng)時(shí)涌上心頭：要敢為人先，做鐵路智能運(yùn)輸領(lǐng)域的開(kāi)拓者和先行者！”李平聲調(diào)平緩但充滿力量的說(shuō)。
一個(gè)月后，李平向部門領(lǐng)導(dǎo)提交了一份厚厚的鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)研究建議書，提出中國(guó)智能高鐵一定不能是新技術(shù)的簡(jiǎn)單疊加和獨(dú)立應(yīng)用，需要做好頂層設(shè)計(jì)，堅(jiān)持在架構(gòu)引領(lǐng)下開(kāi)展系統(tǒng)性應(yīng)用。
在鐵科院的支持下，李平團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)了科技部“鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架研究”項(xiàng)目。團(tuán)隊(duì)廣泛調(diào)研、精心論證，歷時(shí)2年攻關(guān)，2003年提出鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)（RITS）的定義，構(gòu)建服務(wù)框架、邏輯框架和物理框架組成的RITS體系結(jié)構(gòu)，明確鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)的實(shí)施路徑，并將RITS通用技術(shù)平臺(tái)列為首要研究任務(wù)。
此后，李平專注于鐵路信息化基礎(chǔ)平臺(tái)和云計(jì)算、北斗、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù)在鐵路的研究，承擔(dān)了國(guó)鐵集團(tuán)多項(xiàng)研究任務(wù)，成果納入鐵路信息化總體規(guī)劃、鐵路信息共享平臺(tái)專項(xiàng)規(guī)劃等。
2016年4月，京張高速鐵路開(kāi)工建設(shè)，原中國(guó)鐵路總公司黨組提出“精品工程、智能高鐵”工作方案。
2017年，中國(guó)工程院重大咨詢項(xiàng)目《智能高鐵戰(zhàn)略研究（2035）》正式啟動(dòng)，代表著智能高鐵研究進(jìn)入攻堅(jiān)克難的新階段。
通過(guò)前期積累，李平敏銳地意識(shí)到中國(guó)鐵路多年信息化建設(shè)積累下來(lái)的海量大數(shù)據(jù)是賦能智能高鐵的關(guān)鍵要素，如何讓各專業(yè)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和綜合應(yīng)用，是推動(dòng)鐵路建造、裝備和運(yùn)營(yíng)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。但，鐵路信息化建設(shè)的階段性和分散性，基礎(chǔ)編碼格式和語(yǔ)義的差異化成為開(kāi)展大數(shù)據(jù)應(yīng)用的攔路虎?！皟H基本數(shù)據(jù)這一項(xiàng)，高鐵各業(yè)務(wù)系統(tǒng)是在不同時(shí)期、不同平臺(tái)、不同單位研發(fā)完成的，每個(gè)系統(tǒng)使用的數(shù)百萬(wàn)條編碼各不相同，導(dǎo)致信息共享困難，大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用很難實(shí)現(xiàn)?！崩钇秸f(shuō)起攻堅(jiān)“關(guān)隘”仍記憶猶新。
很難實(shí)現(xiàn)并非不能實(shí)現(xiàn)！李平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)對(duì)全國(guó)18個(gè)鐵路局展開(kāi)深入調(diào)研，走遍了大半個(gè)中國(guó)，準(zhǔn)確掌握全路數(shù)百個(gè)主要系統(tǒng)的基本編碼現(xiàn)狀和跨系統(tǒng)共享需求，全面厘清鐵路車站、線路、機(jī)車、客車、貨車、動(dòng)車、物資等200余萬(wàn)條編碼標(biāo)準(zhǔn)不一致、維護(hù)不及時(shí)、數(shù)據(jù)不完整等問(wèn)題。創(chuàng)新提出鐵路主數(shù)據(jù)多維編碼模型和編碼標(biāo)準(zhǔn)，成功完成鐵路首個(gè)主數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的自主研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了鐵路信息化的“書同文、車同軌”。
在此基礎(chǔ)上，她又主持研發(fā)了具備數(shù)據(jù)匯集、治理、共享、分析等功能的一站式鐵路數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，在大數(shù)據(jù)保安全、強(qiáng)服務(wù)、增效率等方面發(fā)揮重要作用，也為智能高鐵提供了重要的技術(shù)支撐和數(shù)據(jù)保障。
2019年12月30日，世界首條智能高鐵示范線——京張高鐵開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，在世界上首次實(shí)現(xiàn)了時(shí)速350公里的自動(dòng)駕駛，成為當(dāng)時(shí)世界最“聰明”的高鐵。一年后，李平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)編制的《智能高速鐵路體系架構(gòu)》正式發(fā)布，使中國(guó)成為世界首個(gè)擁有智能高鐵體系架構(gòu)的國(guó)家。
炎光延萬(wàn)里，洪川蕩湍瀨。智能高鐵發(fā)展在2023年再次迎來(lái)高光時(shí)刻：3月，智能高鐵技術(shù)體系也被國(guó)際鐵路聯(lián)盟（UIC）采納并向世界各國(guó)發(fā)布，為世界鐵路提供了中國(guó)方案。
同年9月，我國(guó)首條設(shè)計(jì)時(shí)速350公里的跨海高鐵——福廈高鐵開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著中國(guó)高速鐵路在智能化領(lǐng)域的研究應(yīng)用又向前邁進(jìn)一大步，為智慧型交通建設(shè)注入新動(dòng)力，中國(guó)高鐵技術(shù)持續(xù)領(lǐng)跑世界。10月，雅萬(wàn)高鐵正式開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，“千島之國(guó)”印尼跨入高鐵時(shí)代。李平主持提出雅萬(wàn)高鐵信息化智能化建設(shè)方案并通過(guò)國(guó)鐵集團(tuán)評(píng)審，為中國(guó)高鐵信息化系統(tǒng)成體系“走出去”提供重要指導(dǎo)。
躬身智能高鐵研究
“關(guān)鍵核心技術(shù)是國(guó)之重器，對(duì)推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、保障國(guó)家安全都具有十分重要的意義?！绷?xí)近平總書記對(duì)科技創(chuàng)新極為關(guān)注，殷殷囑托。
如何把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中？李平以忠誠(chéng)作答：“在腳踏實(shí)地的同時(shí)，也需要仰望星空，提前開(kāi)展前沿性技術(shù)探索，推動(dòng)智能高鐵2.0的科技攻關(guān)，讓中國(guó)鐵路變得更加‘聰明’，支撐實(shí)現(xiàn)中國(guó)鐵路現(xiàn)代化，讓鐵路科技更好地為民服務(wù)?！?/p>
若要實(shí)現(xiàn)智能高鐵持續(xù)領(lǐng)跑，必須加快技術(shù)迭代?！斑@是一個(gè)‘快魚(yú)吃慢魚(yú)’的時(shí)代，如果跑得不夠快，優(yōu)勢(shì)可能很快會(huì)變成劣勢(shì)?！崩钇窖猿霰匦?，2024年帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)圍繞智能高鐵“理論更深入、技術(shù)更先進(jìn)、應(yīng)用更廣泛”，開(kāi)啟智能高鐵2.0科技攻關(guān)的新征程。深化提出智能高鐵“模數(shù)驅(qū)動(dòng)、軸面協(xié)同”理論，構(gòu)建面向系統(tǒng)整體效能最優(yōu)的智能高鐵2.0多維評(píng)價(jià)體系；主持編制智能高鐵2.0科技攻關(guān)方案，推動(dòng)模數(shù)一體化平臺(tái)、數(shù)字孿生智能建造、更高級(jí)別自動(dòng)駕駛、空天地一體化智能安全、車地聯(lián)合智能運(yùn)維等領(lǐng)跑型任務(wù)的技術(shù)攻關(guān)；牽頭開(kāi)展《京滬高鐵智能化提升示范工程實(shí)施方案》《大秦重載鐵路智能化提升方案》的研究，為既有鐵路的智能化提升提供重要指導(dǎo)，推動(dòng)智能高鐵技術(shù)成果延伸應(yīng)用至鐵路更多領(lǐng)域。
在自己潛心研究的同時(shí)，李平一直注重激發(fā)和引導(dǎo)科學(xué)技術(shù)人員的集體智慧和力量。“獨(dú)行速、眾行遠(yuǎn)，團(tuán)隊(duì)每個(gè)人都強(qiáng)大才能完成更大使命。”李平經(jīng)常將自己的思路及時(shí)跟團(tuán)隊(duì)交流碰撞，既保證一起掌握新技術(shù)的研究方法和路徑，又能確保心往一塊想、勁往一塊使，形成團(tuán)隊(duì)合力。
為不斷賦能團(tuán)隊(duì)，李平在做好科研工作的同時(shí)，還緊抓教學(xué)。作為博士生導(dǎo)師，李平在學(xué)生們心中，于科研一線，是攻堅(jiān)克難的領(lǐng)軍者，是求真務(wù)實(shí)的老兵；于教書育人，是無(wú)私奉獻(xiàn)的前輩，是孜孜不倦的榜樣。
“記得博士期間，我有幸參與‘智能京張高鐵關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目’，進(jìn)行機(jī)器視覺(jué)算法應(yīng)用研究?，F(xiàn)在看來(lái)，當(dāng)時(shí)提出的一些解決思路想法單一幼稚、缺乏技術(shù)可行性，李老師從未正面否定過(guò)，而是以‘大膽假設(shè)、小心求證’的方式鼓勵(lì)我和其他同學(xué)自我鉆研、勇敢試錯(cuò)，并經(jīng)常和我們一起攻關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)，不解決問(wèn)題誓不罷休……”李平的學(xué)生李瑞再話當(dāng)年語(yǔ)氣中滿是欽佩?！叭缃癞厴I(yè)后我也成為了一名鐵路科技工作者，工作每當(dāng)遇到困難，老師的諄諄教誨、以身示范的身影總是不斷浮現(xiàn)腦海，成為我不斷前行的動(dòng)力，內(nèi)化于心、外化于行，我也逐步具備了獨(dú)立科研的能力，有勇氣面對(duì)更多更大的科研挑戰(zhàn)?！?/p>
當(dāng)年種下的夢(mèng)想種子如今正開(kāi)花結(jié)果，回首參與中國(guó)鐵路信息化建設(shè)的28年，李平眼中有光：“‘問(wèn)得清渠何如許，唯有源頭活水來(lái)’，茅以升老院長(zhǎng)、程慶國(guó)、周鏡、馮叔瑜院士等老一輩科學(xué)家 ‘一心為國(guó)，不懈奮斗’的精神一直影響著我。能夠在這樣一個(gè)科研氛圍濃厚、奮斗目標(biāo)清晰的環(huán)境里汲取能量、獲得成長(zhǎng)、作出貢獻(xiàn)、得到認(rèn)可，我的內(nèi)心充滿慶幸和感激。我只是站在前輩的肩上，讓智能技術(shù)與中國(guó)鐵路實(shí)現(xiàn)共融，讓老百姓在日常生活中就能體會(huì)到科技帶來(lái)的便捷?！?/p>
