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用创新传承梦想与光荣———记2009 年国家科技进步二等奖项目完成者邱宽民团队







  2010年1月11日上午10点,国家科学技术奖励大会在人民大会堂隆重举行,党和国家最高领导人出席大会并为获奖的科学家们颁奖。在接受表彰的人群中,有一个年轻而消瘦的身影,他便是北京交通大学电子信息工程学院副教授邱宽民。此次,以他为第一完成人,北京交通大学为第一完成单位的“复杂与高速条件下车载信号安全控制系统关键技术及应用”项目荣获国家科技进步二等奖,这是近十年来学校双主持(即主持单位、主持人)项目首次获此殊荣。
  于是,这个在北京交通大学有着光荣而厚重的传统底蕴,以邱宽民为新一代领头人的优秀的科研团队,再一次凝聚了所有人的目光。
  使命,源自梦想与光荣谈到机车信号研究,首先便不得不提到北京交通大学著名铁路运输自动化专家汪希时教授。早在20世纪80年代初,汪希时教授就已经提出将微电脑处理器应用于机车信号接收控制,以实现多种轨道电路条件下机车信号的通用化,进而解决随着机车交路延长需要在机车上安装多种机车信号设备的问题。在这一思想的指导下,经过一代又一代北交大科研人员的不懈努力,学校在微机控制通用式机车信号的研究方面取得了瞩目的成绩,从1991年第一代非电气化区段通用式机车信号,到1992年的第二代电气化区段通用式机车信号,再到1995年的第三代JT1-A/B型(即SJ-93/SJ-94型)数字化通用式机车信号,最后到2003年的第四代JT1-CZ2000型机车信号通过铁道部技术鉴定并于2005年起在全国铁路大力推广应用,系统的可靠性和安全性逐步得到提升和完善。几十年丰硕的理论研究与实践应用成果,无疑为后来者奠定了坚实而弥足珍贵的基础。
  不仅如此,汪希时教授重视对青年教师的培养锻炼,在研究中敢于让青年教师担纲的深远用意,如今也已充分彰显其成果。当年青涩的嫩苗,而今都已在各自的领域内开花结果,繁衍出一株株栋梁之材。曾参加通用式机车信号课题研究和列车超速防护系统研究的几位成员,现在都已成为行业内的权威专家。
  因着这样深厚的渊源,当2000年第四代机车信号控制系统的研发重任传到邱宽民--当年SJ型数字化通用式机车信号的主要完成人--和他的团队手中时,不管前方是荆棘还是鲜花,他们都已责无旁贷。使命,源自机车信号人的梦想与光荣。
  创新,永无止境提起对机车信号的研究,邱宽民戏称“纯属偶然”,然而,正是因为这个“偶然”的开始,却促成了目前JT1-CZ2000型机车信号控制系统的成功研发。硕士期间,他在导师汪希时教授的指导下开始接触机车信号的相关研究,1991年硕士毕业留校后参与了汪希时教授负责的第三代JT1-A/B型数字化通用式机车信号的研发。
  第一代、第二代通用式机车信号系统应用微处理器实现了机车信号的多制式的通用化,但是却存在着信号处理通道较多的弊端,在这种情况下,邱宽民提出了一个大胆的设想,采用数字信号处理的方式,即通过一套系统接收多重信号,当环境改变时,只需扩展软件的功能就能扩大其使用范围。当然,对于邱宽民而言,创新永不仅限于设想。借由着老一代人奠定的坚实基础,他带领着自己的团队在创新之路上开始了远行。
  这注定是一段艰难的旅程。在我国铁路飞速发展的情况下,每次铁路的大提速或改革都会给研发工作带来新的挑战。速度的提高使得接收信号中的干扰增强,所以铁路在恶劣条件下对安全性和可靠性的要求也越来越高,研究人员必须不断更新和测试数据,然而也正是在这更新、测试、再更新的过程中,科研成果在不断地完善,系统的安全性、可靠性和兼容性不断得到提升。
  在进行了大量理论研究、吸取了诸多经验教训之后,邱宽民和他的团队创新性地应用了诸如并行处理技术、“二乘二取二”的容错安全结构等十余项先进的安全技术措施;此次获奖的“复杂与高速条件下车载信号安全控制系统关键技术及应用”项目在车载信号系统的高安全性高可靠性设计、多制式兼容、高速实时并行接收、抗强牵引电流干扰、远程在线监测诊断等方面取得了关键技术创新;研制出了JTI-CZ2000型主体化机车信号车载系统,极大地提高了机车的安全性,满足了机车信号主体化(即机车信号作为行车凭证)的严格要求。同时,该系统的机车信号记录器和远程监测系统彻底扭转了以往靠人工添乘记录、事后分析的被动局面,解决了长期以来大量机车信号及地面设备的在线维护难题。经专家鉴定达到国际先进水平,在全国铁路推广占有率达85%,已应用于350km/h高速列车和2万吨重载列车。同时该设备在北京和大连地铁、快轨交通中也得到了应用,促进了我国具有自主知识产权的列车运行控制技术的发展。
  “科学研究要脚踏实地,要与实际生活结合,要努力解决民生问题”,这是邱宽民的科研理想,简单而务实,他和自己的团队一以贯之地践行着。
  责任,重于泰山车载信号安全控制系统是一种安全要求极高的系统,它必须保证在列车高速行驶过程中满足高可靠性的要求,任何系统故障都不能影响行车信号的安全输出。此外,系统本身的维护以及如何提供及时准确的故障定位、故障预警也是研究人员面临的重要问题。车载系统的特殊性决定了研发人员所担负的责任重大。正是因为这样,当年汪希时教授经常会用“出了事是要负刑事责任的!”这样一句看似夸大其辞实则毫不为过的话警示大家在科研与实践中不能有丝毫的马虎和懈怠。
  对于这一点,邱宽民自己深有感触。在亲眼见到一次机车相撞事故现场后,他萌生了“研究的成果不仅仅是科技,更关系到人的生命”的强烈感受。至今他的办公桌上还摆放着一块布满“雪花”的碎玻璃--那是他自己小心翼翼地钻到已经被撞得支离破碎的机车车头里边捡回来的,“这块碎玻璃时刻提醒我自己肩负的安全责任有多大。”
  成功,彰显团队的力量“今天的成就,离不开团队每一个人的努力”,在接受采访的过程中,邱宽民始终强调团队的力量,并将其视为成功的最大因素。的确,即便笔者只是粗略地翻阅了一下有关这个团队的些许资料,只与团队中为数不多的几个人进行了简单的接触,也立刻被深深地感染了。这是一个几代人建设和传承的团队--老一辈人励精图治,奋发向上,继往开来,堪称我国信号系统的先驱。如今,这支团队经过岁月的打磨和积淀,逐渐孕育出自己的内涵,在众多的科研队伍中褶褶生辉;这是一支严谨务实的团队--严谨的治学态度让他们的团队在自己的领域里独占鳌头,而务实求真的态度使他们产品具有极高的安全可靠性,在工作中他们团结一致,热情澎湃,甚至于投入到忘我的程度;这是一支具有强大影响力的团队--在我国的铁路电务系统中,铁道部所有的机车信号相关规范与标准均由团队的老师起草;这又是一支气氛轻松融洽的团队--团队成员会时不时的小聚,或是谈天说笑,或是户外踏青,如大家庭一般其乐融融;这更是一个胸怀大志的团队--他们秉承了老一辈人的优良作风,放眼世界,看的长远、想的深刻、做的实际。坚持用创新的理念作指导,制定高效的付诸实施的技术措施,于是他们的团队在竞争中便处处占有先机。
  “老师们都十分关心我们这些后辈的成长,都将自己的经验教训毫无保留地倾囊相授。”“在老师的影响下,我们学会了坚定信念,学会了以积极的心态面对人生,学会了勇敢地面对一切挑战。”在采访即将进入尾声的时候,团队中几位青年学生的话再一次让我们感动,同时也倍增了信心与希望:在不久的将来,当蕴含着梦想与光荣的第五代、第六代机车信号研究的接力棒传递到新一代人手中时,我们知道,北京交通大学机车信号人的事业不会停滞,创新的征程,永无止境!