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贾利民:为中国轨道交通安全“护航”

2018-05-02 12:00:00 来源:今日中国 作者:刘 亮 【关闭】 【打印】

  2018年1月,因在中国高速铁路、轨道交通电气自动化和智能自动化等领域做出突出贡献,北京交通大学智能系统与安全技术研究中心教授贾利民当选2017年度“北京榜样”年度人物。

  被誉为中国高铁自主创新“领跑者”的贾利民,35年来潜心钻研,在中国高铁发展遭遇困境时,他一直坚定不移地为中国高铁事业发展鼓与呼。如今,看到中国高铁事业蓬勃发展,被誉为中国“新四大发明”之一,贾利民感到无比欣慰。

  “快把铁路修到阿勒泰来”

  贾利民出生于新疆兵团农十师181团一营,7岁时离开新疆随父母回内地探亲,第一次见到火车就迷上了它,更由此确立了“做一名铁路人”的人生志向。1980年,他如愿考上了上海铁道学院(现为同济大学)。1984-1991年间,贾利民在铁道部科学研究院(现为中国铁道科学研究院)攻读硕士和博士研究生,取得了运输自动化及控制专业的硕士和博士学位,毕业后在中国铁道科学研究院从事科研工作,2004年10月来到北京交通大学工作至今。

2015年9月26号,以“ 一带一路 —共同的记忆和共赢的发展”为主题的“一带一路”国际研讨会在西安举行。图为贾利民做主旨报告

  1994年,年仅31岁的贾利民被破格晋升为中国铁道科学研究院研究员、博士生导师。1991-2004年,他在智能控制及智能自动化理论、铁路智能自动化及智能控制以及铁路信息化技术方面,做出了一系列创新性的突出贡献。贾利民的研究很多都具有前瞻性。“1996年,我完成的第一个高铁项目叫‘高速铁路安全保障技术体系’,那时我就开始了对轨道交通智能化技术的探索。”他于20世纪90年代中后期在国内外首次提出的铁路智能运输系统的概念和相关功能、逻辑、技术和物理架构,为近20年铁路信息化和智能化发展提供了完整的路线图和创新方向依据。

  北京交通大学是中国历史最悠久、学科体系最完整、学术地位最高的轨道交通领域特色高等学府之一,为了能够为国家培养更多“铁路人”,2004年,学校邀请贾利民来此任教。14年来,贾利民依托北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室、北京交通大学智能系统与安全技术研究中心等平台,开展教学、科研和社会服务工作。在这里贾利民走过了一段极不平凡的路。他几乎从零开始,构建起了一支颇具规模和极具创新实力的中国轨道交通安全创新团队,带领团队开展了一系列极具开拓性的研究,成果丰硕,并牵头创建了中国高校第一个“智能运输工程”本科专业。

  据中国铁路总公司发布的数据,截至2017年年末,中国高铁营运里程已达2.5万公里,并力争到2025年达到3.8万公里。高铁改变了中国人的出行方式,以及对“时间”和“空间”的感知。“看着窗外,看到各种风景,就好像整个中国都在眼前移动。”中国人“朝发夕至”的梦想早已成为现实。时至今日,贾利民都难以忘怀当年去上海求学前夕,赶来送别的长辈们说的话,“我们把希望寄托在你身上了,快把铁路修到阿勒泰来,让我们在有生之年方便出去看看外面的世界。”老人们发自内心的期盼,成了贾利民为中国轨道交通事业持续创新、不懈奋斗的原动力。

  中国高铁自主创新的“领跑者”

  目前,中国已成为世界上高铁系统技术体系最完整、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大、创新能力和产业能力体系最强的国家。

  贾利民介绍,中国高铁的发展经历了四个阶段:第一,20世纪90年代初到2004年是孕育阶段,主要是学习和尝试,也研发了一些自己的技术,包括建成第一条准高速“广深准高速铁路”,建成第一条客运专线“秦沈客运专线”;第二,2004-2008年为引进消化吸收阶段,以引进先发国家先进高铁技术为主,开始了高速铁路的建设;第三,2008-2012年是自主创新阶段。这期间诞生了中国第一代完全自主、达到世界先进水平且大规模服役的高速列车“和谐号CRH380系列”;第四,2012年至今为持续创新阶段。就是在“和谐号380系列”平台技术的基础上,继续拓展新方向。

贾利民(左二)与科研团队在实验系统建设现场

  中国高铁的每一个发展历程贾利民都经历了。“我们国家高铁技术的体系化创新是从2008年开始的。”贾利民说。

  2008年初,《中国高速列车自主创新联合行动计划》启动,“这是我们第一次全面、系统、完整地规划了我们中国自己的高铁技术。”贾利民说。他是该计划专家组副组长,率队参与了自主创新的全过程。短短4年,中国研发出了被称为“中国名片”的“和谐号CRH380系列”高速列车和配套技术与装备体系,支撑了被西方发达国家称为“高铁革命”的中国高铁大发展。随后,高速列车科技发展“十二五”重点专项启动实施,贾利民任专家组组长。这期间世界首例智能化高速列车、混合动力高速列车、永磁驱动高速列车、时速500公里实验高速列车和高速列车谱系化技术平台相继研发成功。如今已全面启动实施的“十三五”国家重点研发计划先进轨道交通重点专项,正在研制支持跨国互联互通的时速400公里高速列车、时速600公里高速磁浮交通系统、时速250公里以上的货运高速列车。这些目标的达成将使中国高铁登上世界陆地交通领域的高峰。贾利民作为专家组组长继续负责技术创新相关工作。

  为此,贾利民感触颇多。他说,中国高铁能有今天,坚持自主创新最为关键。第一、中国高铁的发展路径只有走到自主创新这个阶段才真正变成了中国人自己的高铁;第二、只有海纳百川,发挥社会主义制度“集中力量办大事”的优势,同时搞开放创新,才有可能走通我们中国高铁自主创新的路子;第三、中国社会经济高速发展的需求和老百姓对美好生活的向往,为高铁发展提供了前所未有的动力和机会;第四、高铁作为一项技术、产业、运营管理体系完整的高新技术产业,真正做到了普惠于民,全国人民对高铁发展的期待、理解也比过去增强了很多。

  安全是轨道交通永恒的主题

  贾利民是学铁道信号技术出身,这一技术直接指向现在的列车运行控制系统,其核心任务是保证列车运行安全。“安全是轨道交通永恒的主题,也是包括高铁在内的轨道交通完成其使命的根本要求。”贾利民说,我们评价轨道交通的标准主要涉及安全、效率和服务几个维度,其中安全是基础,没有安全作为前提其他一切都没有意义。

  这些年,贾利民创新团队在安全领域做了很多工作。研发推广轨道交通设施设备等服役状态的监测技术,尤其是列车在途运行状态监测技术。同时,致力于隐患挖掘、故障诊断和列车运行状态评估,增强了预警,以及在此基础上的运维和应急处置。“这些现实需求直接驱使并指引我们走向了对高铁智能化技术的探索和创新。”贾利民说,这些工作涉及到传感网、物联网、人工智能、健康管理、协同调度指挥等一系列新技术的开发应用。

  他强调,关于轨道交通安全的重要意义我们应当明确三点:第一,安全是高铁运营服务的基础和保障;第二,安全保障技术覆盖了包括高铁在内的轨道交通系统的所有方面;第三,轨道交通安全保障领域的科技创新是建立在最先进的信息技术、通信技术、管理技术和智能技术等基础之上的。“中国高铁没有体系化的安全技术作为保障就不可能发展到今天。”

  北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室目前是中国轨道交通控制与安全领域唯一的国家重点实验室。它对中国轨道交通行业安全保障技术的发展起着引领作用,并为高铁尤其是移动装备的主动安全保障技术提供了直接支持。

  自主创新是中国高铁走到今天的关键

  10年间,中国高铁从无到有,从追赶到超越,“自主创新”这颗“北极星”的指引,以及包括贾利民创新团队在内的中国数代铁路人对自力更生、自主创新道路的坚守,共同造就了中国高铁这张靓丽的“名片”。

贾利民(左四)与毕业博士生合影留念

  2005年,贾利民创新团队接到任务:构建“数字青藏铁路”,并据此研发针对青藏铁路特有的安全保障技术体系。青藏铁路是中国也是世界上唯一一条真正的高原高寒铁路,作为通向拉萨的交通大动脉,它将穿过上千公里的冻土层。“因为它无人值守,数百公里不见人,一旦列车或者线路发生故障,巡查、维修人员很难第一时间到岗。另外,青藏线是一条国防线,整个铁路运营能力必须保持不能中断。这就要求我们的安全保障技术体系必须按新的架构来做。”贾利民说。研发一套发现问题可第一时间完成故障判断和报警、拥有高灵敏度的监控、应急指挥系统势在必行。之后,贾利民带领3位青年教师和6名硕士研究生,与其他参研单位一道开始了技术攻关。他们奔波于北京和西宁两地,前后历时约一年半,终于成功研制出“青藏铁路运营与安全综合监控系统”。2006年7月1日,青藏铁路正式开通运营。当青藏铁路运营初期开行的三对旅客列车之一T27次列车顺利抵达雪域圣城拉萨时,贾利民眼睛湿润了。

  2008年,中国正式跨入高铁时代,高速列车运行安全成为铁路安全保障技术创新的主战场。为适应新技术的发展,贾利民创新团队和中国高速列车龙头企业一起携手开发了一套新系统,实现了对高速列车安全运行的在途监测以及安全预警,一举打破了国外的技术封锁,形成了具有国际竞争力的全自主知识产权国产设备。“目前,中国时速350公里以上的列车基本上都使用了我们这套系统,共装备了750多列和谐号CRH380系列高速列车。”贾利民说。

  近年中国城市轨道交通发展迅速,北京地铁人流量日均1000万人次已成常态。贾利民介绍,城市轨道交通载客量大,启停频次高,对车的损伤较大,它与高铁的稳定持续运行是两种完全不同的跑法。从应急保障的角度讲,区别也很大,地铁运行空间相对封闭,“就技术体系而言,两者的架构虽然是相似的,但具体需求和技术的采用又是不同的,安全保障的模式也是有区别的。”为此,贾利民和团队在国家科技支撑计划和国家高技术研究发展计划支持下,率先研制出轨道交通应急指挥决策支持平台系统,建立起轨道交通领域全新的路网级整体安全监管模式,大大提升了中国城市轨道交通整体安全水平。“我们构建起了一套完整的城市轨道交通安全保障和运维支持体系,目前已在广州、上海成规模部署,北京地铁9号线、13号线和机场线也将使用我们这套技术。”他说。

  贾利民强调,轨道交通安全是一个系统工程,不是某一个人或某一个单位独立完成的,他们团队在这一系列创新成果中承担的主要工作是:提出新的技术理念;定义完整的技术架构;研发其中的关键技术和一些理论性的算法;统筹协调所有参研工作和参研单位,围绕技术架构研发出集成化、可定制、系统级的产品,然后进行推广。

  梅花香自苦寒来。2004年贾利民只身来到北京交通大学时,只有一位刚硕士毕业的年轻教师配合他工作,现在他们的团队已拥有6位教授,约20位老师,七八十位研究生,可谓“兵强马壮”。目前,团队已取得省部级以上科技成果20多项,形成专利、软件著作权近200项。

  高铁助力“一带一路”倡议落地

  2018年4月10日,中国铁路实施新的列车运行图,“复兴号”动车组开行数量进一步增加,铁路货运能力进一步提升。

  同一天,博鳌亚洲论坛2018年年会在海南省博鳌开幕。中国国家主席习近平出席开幕式并发表题为《开放共创繁荣 创新引领未来》的主旨演讲。习近平强调,共建“一带一路”倡议源于中国,但机会和成果属于世界。

  在“一带一路”倡议下,中国高铁已经成为走向全球、友谊的名片,助力“一带一路”建设。

  贾利民认为,“一带一路”倡议最核心的内容是“构建人类命运共同体”,使得沿线国家和地区都能够共享中国高速发展所带来的发展红利,而“构建人类命运共同体”的前提是形成和谐共处与积极互动的国家间关系、人民关系、经济关系、文化关系,而要建构这些关系,基础设施互联互通是重要基础和优先合作领域。

  “中国高铁乘势‘出海’正当其时。未来,助力“一带一路”倡议落地,中国高铁必将大有作为。”贾利民说。

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