馬玲+張晗
2016年3月3日,中國鐵道學會公布了2015年度中國鐵道學會科學技術獎獲獎項目。西南交通大學交通運輸與物流學院倪少權教授主持的“基于群體協同的鐵路列車運行圖編制系統”榮獲中國鐵道學會鐵道科技一等獎,這不僅是倪教授個人的榮譽,也是整個鐵道科技領域的榮譽,是中國鐵路運輸科研創新道路上的又一次巔峰之作。
乘風破浪,創新不息勤為路
自1989年本科畢業于西南交通大學計算機科學與應用專業,并開始攻讀西南交通大學運輸管理工程專業碩士研究生以來,倪少權就與鐵路運輸信息化和智能化的科研創新緊密的聯系在了一起,并在導師楊明倫教授的指導下開始進行計算機編制列車運行圖方面的研究。
倪少權介紹說,鐵路運輸的通道是由線性軌道構成的,列車運行圖是為確保鐵路行車安全,充分利用鐵路通過能力,有效地安排列車運行,完成鐵路運輸計劃而制定的以鐵路線路為核心的各種鐵路運輸設備的使用時間表。鐵路通過列車運行圖把整個鐵路網的運輸生產活動聯系成為一個統一的整體,列車運行圖是協調鐵路各部門進行運輸生產的綜合作業計劃和鐵路行車組織的基礎,在適應市場發展、滿足市場對鐵路運輸的需求中,起著極為重要的作用,列車運行圖編制周期的長短、質量的優劣,直接影響鐵路運輸的經濟效益和社會效益。
隨著傳統的手工編圖方式造成編圖周期過長,使得鐵路難以快速編制新的列車運行計劃以適應市場變化的需求等弊端的出現,采用計算機編制列車運行圖成為我國鐵路改革發展的迫切需要和重大舉措。但任何革新都似乎要經歷一個“涅槃”的過程才能真正一飛沖天,而倪少權無疑是我國計算機編制鐵路列車運行圖技術突破創新的領航者。
十年磨一劍,倪少權教授用百折不撓的精神和砥礪前行的勁頭,攻克了科研道路上的一項項難關,帶領科研小組最終成功研發了我國鐵路通用的列車運行圖編制系統軟件,并將該項研究工作不斷向前推進、發展。
據了解,國內早期在研究計算機編圖時,著重于根據不同區段或線路的特點對具體的研究對象有針對性地進行研究,而倪少權教授則致力于研究系統的通用性和適應性,并取得了顯著效果。另外,針對傳統研究中將單線與雙線分隔開來成為各自獨立的兩個系統進行研究的現象,他提出了“單雙線合一”的計算機編圖統一算法思想,為路網列車運行圖編制的研究奠定了基礎。
從事列車運行圖編制的人員都知道,列車運行圖編制屬于NP問題,很難求其數學最優解。為了解決這一問題,倪少權教授采用了新的方法,他將各種約束條件表示成數學表達式,再把它轉化為相應的數據結構模型,在滿足系統設定的約束條件的前提下,進行基于人工編圖經驗的啟發式搜索算法求解。打破了過去基本上無法應用計算機編制單線列車運行圖的僵局,為我國鐵路廣泛應用計算機編圖探索出一條可行之路。
在具備了一定的科研基礎和實力后,倪少權教授主持研究開發了對于單線、雙線及多線、自動閉塞及半自動閉塞、直線及網狀線路都是有效的、智能化程度較高的基于鐵路局的列車運行圖編制系統,并將該軟件系統在全路18個鐵路局以及鐵道 4大勘察設計院、中鐵電氣化設計研究院、中鐵咨詢工程設計研究院等鐵路運營和勘察設計單位進行推廣應用,取得了顯著的社會和經濟效益。
孜孜以求,成效卓著質為本
在對鐵路局編圖軟件進行深入研究的基礎上,倪少權教授和呂紅霞教授一道帶領團隊又對計算機編制全路直通旅客列車運行圖進行了研究,主持研究開發了基于計算機網絡的鐵路旅客列車運行圖編制系統軟件,投入應用到全國鐵路列車運行圖編制工作中,加快了鐵路編圖進程,得到鐵道部的高度認可。