秦勇：中国轨道交通安全保障技术创新领军者

黄远军

“我们要结合国家需求进行自主创新，同时也要吸收国外的先进技术，这样形成兼容全球智慧的自主创新科研模式，才能让我们保持在世界先进水平的领先位置，为全世界轨道交通的发展做出中国的卓越贡献。”

过去10年，中国高铁从无到有，从追赶到超越，高铁建设频频以“中国速度”刷新世界纪录，并凭借技术领先、安全可靠、性价比高，成为了中国高端制造业的“黄金名片”。中国高铁的大发展开启了人类交通史的新纪元，也深度改变了人们的时空概念及出行和生活方式。如今，从平原水乡到戈壁沙漠，从高原冻土到热带雨林，“子弹头”的身影在中国大地上“贴地飞行”处处闪现。中国高铁已从一个陌生概念转变成为普通人出行的首选。

中国高铁虽然起步时间晚，却能后来居上，与广大科技工作者不断寻求突破、一步一步脚踏实地的持续拼搏是分不开的。

不忘初心，知识报国为己愿

2017年6月22日，国家科技部正式公布了2017年国家创新人才推进计划入选对象名单。来自北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室的秦勇，凭借在轨道交通安全技术领域的贡献，入选“科技创新领军人才”。

“为国家轨道交通事业做出贡献的科研工作者很多，这份荣誉更多的是属于我们这个群体，而不是我个人。能够参与到近20年国家铁路安全技术创新全过程，自己感觉非常幸运，是中国铁路的飞速发展给了我施展抱负的舞台。技术创新无止境，当前我们也还面临着激烈的国际竞争，因此，我们今后要做的工作还很多，这只是一个起点，远非终点。”秦勇在接受专访时表示。

秦勇出生于1971年12月，现为北京交通大学教授，博士生导师。他1989年考入上海铁道大学，一心想以知识改变中国铁路现状的渴望以及对求知的执著，促使他毕业后选择了在母校继续攻读硕士学位。1996-1999年，他在铁道部科学研究院完成博士学业，之后便在此正式开始了自己的职业生涯。

上天总是愿意眷顾那些有目标肯坚持的人。在铁道部科学研究院工作期间，凭借优异的表现，秦勇很快晋升为副研究员并任电子计算技术研究所副总工程师。也因为他的出色表现，2005年筹建轨道交通控制与安全国家重点实验室时，北京交通大学向其伸出了橄榄枝。目前，他已成为该实验室的副主任。

因为一份责任，更因为一份热爱，秦勇多年来全身心投入到了中国轨道交通事业的发展进程中。“从大学到后来参加工作，算起来，我从事轨道交通安全高效运行研究与应用将近20年了。”秦勇表示，这20年也是中国轨道交通大发展的时期，自己愿意为全面参与这个过程、为中国轨道交通事业的发展，不忘初心、执着奋进。

铁路作为国民经济大动脉、国家重要基础设施、大众化交通工具和民生工程，在经济社会发展中的地位和作用至关重要。轨道交通的安全可靠、准点高效、绿色环保等众多优点，更使其受到了包括欧美等发达国家在内的诸多国家的重视，成为综合运输网络中的运输骨干。

“安全高效是轨道交通运营最核心的竞争力和核心技术。”秦勇表示。

秦勇同时强调，“列车速度的持续提升、新技术新装备的不断运用和安全预防‘关口的逐步前置，均对轨道交通安全技术创新提出了新的要求和挑战。旧的问题解决后，新的问题会随之产生，因此，轨道交通安全保障技术创新，是该领域科技工作者终身要去做的一项事业。”

勇担重任，征战沙场在一线

20年前，暗暗立下的“愿为中国轨道交通发展‘衣带渐宽终不悔”的志愿，成了秦勇长期坚守的铮铮誓言。20年后的今天，他的建设足迹已踏遍上海、拉萨、西宁、哈尔滨、北京、天津、广州等城市。与诸多建设者一起，共同铸就了中国铁路事业今日之靓丽风景。

作为“轨道交通安全2011协同创新中心”学科方向带头人，“安全科学与工程”一级学科方向带头人，秦勇和贾利民教授携手创建了轨道交通主动安全保障与应急管理研究团队。他见证并参与了中国高速铁路、城市轨道交通领域一系列重大工程，和团队一起取得了一系列具有完全自主知识产权、处于国际先进水平的重大成果，更是该领域多项首套或国内外最大规模装备系统的创造者和主要组织者。

1997年中国铁路开始第一次大面积提速，从此朝着高速、高密度的技术方向发展。“这对保障铁路运输安全，从技术创新等层面提出了更高的要求。”秦勇说，像沪宁铁路、广深铁路等中国最繁忙的一些铁路干线，其运行提速和安全保障之间的矛盾则更加突出。

“铁路提速需要解决许多具体的技术问题，这对科技工作者是一个巨大的挑战。不过，它也将成为中国经济和社会发展的加速器，意义深远。因此，困难再大，挑战再多，我们也必须迎难而上，并将其攻克。”秦勇说。

2000年前后，秦勇在铁科院电子所当副总工兼室主任，其研究室承担了沪宁线提速后的安全技术保障工作。使命焕发激情，责任激励斗志。经过团队成员上下一心，携手奋进，一路上攻坚克难，他们成功拿下了这场攻坚战。2003年，他们在该工程项目中实施了中国铁路首个行车安全综合监控中心系统，有力支撑了中國铁路第五、六次大提速的顺利实现。他们的技术成果和成功经验，后来还作为“样板”向全国推广。

“看到提速后的列车，风驰电掣地穿行在江南山水之间，宛如蛟龙从自己面前呼啸而去，见证的是中国铁路事业的加速前行，那种成就感和自豪感是发自内心的。”秦勇说。

青藏铁路，是世界铁路建设史上的一座丰碑，它的横空出世，是成千上万科技工作者智慧的结晶。青藏铁路一役，也给秦勇留下了终身难忘的记忆。

2006年建成通车的青藏铁路，是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路，被誉为“天路”。这里脆弱的生态、高寒缺氧、多年冻土和狂风暴雪等构成的恶劣自然环境，对铁路运营与安全提出了严峻挑战。

“世上无难事，只要肯登攀。困难和挑战肯定是有的，但它事关青藏高原百姓幸福，是国家交给我们的光荣任务。我们没有理由退却。”为了实现一流的高原铁路运输管理水平，秦勇作为青藏铁路运营安全监控中心执行负责人，带领团队毅然奔赴雪域高原。他和队员一起，长期奋战在工程建设一线，有时在拉萨、西宁一待就是好几个月，风餐露宿，高原反应强烈，不过，因为使命在肩，大家都干劲十足。这一“战役”，他们再一次不辱使命，形成了具有完全自主知识产权的国内外首个高原铁路运营安全综合监控中心系统，实现了运输组织、安全保障、应急救援的全过程可视化集中统一管理。“事实上，作为科技工作者，青藏铁路是一种挑战，也让人兴奋，因为这类工程可以积累举世无双的经验库存和原始数据。”秦勇说。endprint

2008年8月1日，奥运会开幕的前一周，京津城际高速铁路正式投入运营，从此，中国跨入了高铁时代。“这也同时宣告，高速列车运行安全成为了铁路安全保障的主战场，一系列技术难题亟待我们去破解。”秦勇说。

在此背景下，秦勇和团队在国家“863”计划、国家自然基金委、原铁道部科技计划、教育部新世纪人才计划、霍英东教育基金等项目支持下，以实验室为家，经常“白加黑”“五加二”通宵连轴展开研究，通过刻苦攻关，成功实现了对高速列车安全运行的在途监测以及安全预警，并由此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。“以前，高速列车运行时采集设备状态信息较少，只有发生严重故障时才能采集到信息，无法实现早期预警和故障精確定位。而国外的预警和故障诊断技术，基本上对中国是实施全面封锁的。”秦勇说。

据悉，他们的相关技术及运用装备目前已在中国主力高速列车“和谐号”上装备运用。

2012年12月1日，哈大高铁正式开通运营。它是国家“十一五”规划的重点工程，也是中国目前在最北端的严寒地区设计建设标准最高的一条高速铁路。由于地处高纬度，冬天气候恶劣，残酷的暴风雪给列车运行带来了极大的安全隐患。响应国家铁路事业发展需求，2014年，秦勇又一次受命，带领团队成员放弃寒假休息时间，长途奔赴哈尔滨铁路局双城北高铁综合维修基地，对暴风雪给列车运行带来的安全问题进行检测预防。“我们当时每天就盼着下雪。因为雪深监测系统的现场试验，需要在冬季下雪期间进行，北京并不具备条件。”秦勇说，那时工作条件极其艰苦，白天有列车运行，只能在晚上作业。虽然天气寒冷，但作业时又不能穿得太多，所以常常是上去工作一会儿就会被冻得退回来，换人再上。创新研发和工程项目执行过程中的酸甜苦辣，秦勇深有体会。

梅花香自苦寒来。通过连续多日的战风斗雪，课题组成功研制出高可靠雪深监测预警系统，并对既有系统实施了可靠性提升和性能优化，为提高哈大高速铁路列车运行安全系数做出了贡献。

从无到有、从疏到熟，靠着一种齐心协力的创新、创业激情，秦勇和团队成员通过沪宁铁路、青藏铁路、哈大铁路等一场场漂亮的“安全保卫战”，打响了“北交大轨道交通主动安全保障与应急管理研究团队”品牌。凭借多项原始创新成果和工程项目的“窗口”效用，赢得了社会知名度和美誉度。不过，“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。”过去的荣光只是新的起点，还有更多靓丽的风景等待着他们去一一建造。

近年中国城市轨道交通发展迅猛，北上广等一线城市已由原来的交通“线”逐渐扩展为轨道交通“网”，每天的客流量都逾千万人次。由此，城市轨道交通网的安全成了重中之重。

2011-2013年间，秦勇通过主持城市轨道交通路网安全保障领域第一个国家科技支撑计划课题，面对着上百TB的海量运营安全数据，夜以继日、寻幽入微地进行处理分析，最终和团队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。

目前，其研究成果已在全世界技术集成程度最高的北京城市轨道交通路网指挥中心投入运用。

攻坚克难，自主创新结硕果

中国铁路创新的特点是从厚积薄发到激发井喷。目前，高铁技术方面中国已经形成了涵盖工程建设、高速动车组、列车控制、牵引供电、运营管理、风险防控六大领域的技术体系。

秦勇是这一历史进程的见证者和参与者。

近20年来，秦勇在自己从事的研究领域取得了一系列成果，至今已发表高水平SCI/EI论文150余篇，撰写专著3部；获授权美国发明专利2项、中国发明专利43项；研制出的多项具有自主知识产权的国内外首台套设备和最大规模平台系统，也已在轨道交通系统中得到广泛的产业化应用……秦勇说，“我们团队一直以来秉承着‘面向行业重大需求开展基本理论创新，基于理论创新形成关键技术装备促进产业发展的研究理念，经过多年的持续创新，如今已经打造出一条完整的自主创新链。”

当前，中国高速铁路运营建设规模已跃居世界第一位。如何确保高速列车和高速铁路网的安全运行，成为了当前技术创新中的重中之重。

在这方面，秦勇团队取得的代表性创新成果之一是，研发了高速列车在途监测预警装备。秦勇介绍，随着中国高速列车保有量不断增加，运行速度不断提高，其技术构成愈来愈复杂、运行环境与工况愈来愈恶劣，这给列车运行安全带来了前所未有的严峻挑战。针对这一现实技术需求，他和团队从复合智能传感、早期故障诊断模型和运维优化方法等多个方面进行了创新，最终成功研发出高速列车在途安全监控预警系统设备。“这套设备目前已装备于和谐号动车组，打破了国外技术垄断，实现了高速列车运行过程全息感知与在途检测维修。”秦勇说。他们还在此基础上研制出中国首列智能高速列车，性能国际领先。

他们的另一项代表性创新成果是“高速铁路网运营风险分析与调控系统”。运营规模位居世界第一位的中国高速铁路网穿越不同气候带，面临着严寒、高温、风沙、昼夜大温差，以及复杂地质、软土层、滑坡等外部环境风险和高速、高密度、重载荷、频繁工况切换等列车设备运行风险，“这些挑战都是前所未有、国际上从未遇到过的，其造成的理论和技术难题则严重制约了中国高速铁路安全运营保障能力的进一步发展。”秦勇说。

为此，他们在基础理论方面开展了大量创新性工作，包括创新性提出了突发事件下路网运营风险预测与列车群应急指挥协同优化方法，以此为基础，率先研制出轨道交通应急调度指挥智能决策支持平台系统，建立实现了轨道交通行业全新的路网级整体安全监管模式。

秦勇表示，“以中国工程院院士张军为主任、中国科学院院士吴宏鑫、中国工程院院士钱清泉、中国工程院院士樊邦奎为副主任的鉴定专家组一致认为，项目整体技术和系统装备填补了高速列车技术领域国内外空白，总体达到国际先进水平；部分技术达到了国际领先水平。”endprint

自2013年起，秦勇团队研制出的列车在途监控预警关键技术与装备系统，通过和中车长春轨道客车股份有限公司、中车青岛四方机车车辆股份有限公司等企业合作，被大规模运用到高速列车上，使得关键设备安全使用寿命延长10%，定期检修效率提高20%以上，运维成本降低25%……社会和经济效益显著。同时，它还在中国城市轨道交通列车上进行了规模化推广应用，同样显著减少了列车人工检查工时、提高了维修效率、节省了车辆配品配件费用，同时延长了列车关键设备寿命。

“国外公司列车在线检测预警设备产品长期对中国采取技术封锁，而且收取高额的检测售后服务费用。我们自主研发的新产品在具有同等性能指标的前提下，价格约为国外产品的1/2。因为极强的竞争力，目前它已逐步取代国外进口产品，大大提高了该技术领域的国产化水平。”秦勇说。

标准的制定非常重要，中国标准才是中国产品的核心竞争力。在该研究领域，秦勇他们还编制了国内首个领域内行业标准，加速了中国轨道交通列车运行安全保障领域进入智能化发展阶段的进程。此外，他们还联合广州地铁集团有限公司成立了城市轨道交通系统安全与运维保障国家工程实验室，为轨道交通行业该领域关键共性技术的创新打造出国家级科研试验平台。

回首过往，秦勇近20年的奋进日程上写满了拼搏与荣耀。

截至目前，秦勇先后主持或参与了近40项轨道交通运输安全领域的国家级科研课题研究。凭借这些成果，他先后获得了原铁道部颁发的詹天佑铁道科学技术青年奖、共青团颁发的全国青年岗位技术能手称号、中央国家机关杰出青年称号、国家科技进步奖二等奖、中国铁道学会科学技术奖二等奖、第67届德国纽伦堡国际发明展金奖等二十余项奖励。

展望未來，前行的道路仍关山万重。怀揣梦想的秦勇，仍将以开拓者的勇气和创业者的豪情，书写新的荣光。

砥砺前行，共铸国家“新名片”

自2008年中国第一条时速350公里的高速铁路开通运营以来，中国高速铁路从无到有，从追赶到超越，从引进消化吸收再创新到系统集成创新，再到完全自主创新，已经练就成为世界铁路科技的集大成者。中国高铁一次次凭借其技术水准和市场地位树立了“中国创造”的良好形象，走向了世界，成为了支撑国家“一带一路”倡议推行的核心基础设施和国家“新名片”。

2017年10月16日，由中车长春轨道客车股份有限公司研制的首批美国波士顿橙线地铁车顺利下线，预计将在2017年12月份运抵美国。这是中国轨道交通装备首次出口美国。

“中国轨道交通的发展，取得了举世瞩目的成就。是中国无数科研工作者在轨道交通列车、基础设施、运营安全管理等方面数十年的持续创新和坚守，让我们走到了今天的位置。”秦勇说。

不过，秦勇坦言，“我们面临的国际竞争，依然十分激烈。”

秦勇忙碌的身影，近年活跃在国际舞台上，这也让他很自然地建立起了一种国际视野。2017年年初，他在国家留学基金委的支持下前往加拿大、美国与北美轨道交通领域一流专家交流分享中国高铁技术发展经验和国际铁路技术发展趋势；10月21日，在长沙作为大会程序委员会主席，他主持了2017年轨道交通电气与信息技术国际学术会议，并作大会报告；同时，目前他还担任了多个交通领域国际期刊编委。秦勇说，“我们要结合国家需求进行自主创新，同时也要吸收国外的先进技术，这样形成兼容全球智慧的自主创新科研模式，才能让我们保持在世界先进水平的领先位置，为全世界轨道交通的发展做出中国的卓越贡献。”endprint