◎ 文/劉 堯

他對鐵路列車運行圖編制有較深的研究,他和他的團隊在這個領域有著多年的探索、積累和經驗,有著不同常人的興趣和執著,取得了較多的技術創新成果,也收獲了辛勤耕耘之后成功的喜悅。隨著采訪對他們的了解也逐步深入,我們看到了一個致力于鐵路列車運行圖編制智能化科研團隊刻苦鉆研的身影,他們的身上有一種從不松懈、不斷追求、向著更好的工匠精神,這種精神實實在在地體現在他們致力于鐵路列車運行圖編制創新的整個過程中。他們就是西南交通大學的倪少權教授和他率領的科研攻關團隊。
長長的鐵路,縱橫交錯,綿延千里,承載著列車之重,每天不斷地向四面八方輸送乘客或物資。鐵路的功能可見一斑。如此重要又如此深長的鐵路靠什么順暢運轉、晝夜不息?采訪西南交通大學的倪少權教授和他率領的科研攻關團隊時,我們得到了答案。鐵路由線型軌道構成,它的基本特點是通行能力小、列車質量大,其速度快、慣性大,對安全技術條件要求比較苛刻。為充分發揮鐵路運行能力,確保鐵路行車安全,鐵路運營管理單位必須事先制定出詳細的列車運行計劃,形成以鐵路線路為核心的各種設備占用時間表和列車在沿途各個車站的時刻表,這個計劃就是列車運行圖。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,直接影響鐵路運輸經濟效益、社會效益和安全保障。
基于傳統的手工編圖方式我國鐵路編圖周期過長,全路運行圖每四年才能進行一次大的調整,每次需要半年以上,鐵路難以適應市場變化。如何盡早解決這一問題,提高鐵路應對市場變化的能力和水平?這引起了西南交通大學全國鐵路列車運行圖編制研發培訓中心常務副主任倪少權教授的興趣,他率領團隊,經過深層次、全方位的思考和探索,在一次又一次反復設計、推算中成功地研制開發了我國鐵路列車運行圖編制系統。正是基于該項研究成果的廣泛運用,即使現在我國鐵路運行的列車種類和數量與過去相比成倍增加,但全路列車運行圖每年都要進行幾次大的修改和調整,列車運行圖編制周期大大縮短,為鐵路提速和高鐵開通運營提供了可靠的技術支撐。
鐵路列車運行圖編制是多目標規劃組合爆炸問題,屬 NP 難題,無法求其數學最優解。科研的價值在于攻堅克難,科研工作者實現人生理想的驅動力是不斷地創新,堅持有效的解決各種技術難題。
自1989年師從楊明倫教授攻讀碩士學位時起,倪少權教授就致力于計算機編制鐵路列車運行圖研究,幾十年來一直堅持不懈,其間,遇到過很多困難,出現過不少未曾意料的問題,但他決不輕言放棄,總是努力尋找解決問題的突破口。他沿著心中選定的目標攻關,制定出具體的課題攻關思路,放棄了許多閑暇時間,與呂紅霞教授一起率領團隊一頭扎進了計算機編制鐵路列車運行圖研究中,攻克了一個又一個技術上的難關,最終成功地研究開發了我國鐵路列車運行圖編制系統系列化軟件。
據介紹,倪少權教授在計算機編圖研究方面取得了六個方面的研究成果。一是他著眼國內早期在計算機編圖研究中存在的根據具體區段或線路的特點進行針對性研究的問題,提出了計算機編圖系統的通用性和適應性解決方案。二是針對長期以來,國內在研究計算機編圖時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問題,他提出了全新的 “單雙線合一”的計算機編圖統一算法思想,建立了基于狀態空間法和啟發式搜索的列車運行圖編制智能化技術,為路網列車運行圖編制的研究奠定了堅實的理論基礎。三是針對列車運行圖編制這一NP難題,他提出了基于分層決策和滿意優化的列車運行圖編制智能化方法。四是建立了支持群體協同工作的列車運行圖編制系統成套方法和技術,其中,解決了系統共享控制結構、協作機制、并發控制方法和訪問控制策略等一系列關鍵技術方法。五是 建立了列車運行圖群體協同工作模式,實質性地打破了傳統的封閉作業編圖模式。六是建立了全路列車運行圖編制系統一體化設計和全路列車運行圖數據一體化管理成套方法和技術。
任何一項工作要做好做長久并不易,要不斷優化更離不開技術更新和變革,鐵路運輸組織也需要根據時代發展的步伐不斷地推陳出新。
倪少權教授和呂紅霞教授帶領團隊研發的計算機編制鐵路列車運行圖軟件系列成果已成為支撐我國鐵路列車運行圖編制的工具手段。說起這一成果,倪教授仍然記憶猶新,仿佛就在眼前。2001年,他主持研制出通用的鐵路局列車運行圖編制系統,取得了以計算機編圖取代傳統手工編圖的顯著效果。2005年,他主持研制了“全國鐵路旅客列車運行圖編制系統”,開創了計算機聯網編制全國鐵路旅客列車運行圖的先河,揭開了我國鐵路采用計算機編制全路列車運行圖的里程碑。2010年和2014年,他主持研制了 “鐵路列車運行圖編制系統”3.0版和4.0版,建立了基于群體協同的鐵路列車運行圖編制系統,實現了以協同作業取代封閉作業編圖方式的革命性變化,為我國鐵路列車運行圖編制管理建立了信息化、協同化、智能化手段。
過去,我國鐵路必須優先編制和固化全路直通客車運行方案圖,然后才能組織全路編圖人員編制旅客列車詳圖,本質上是一種封閉作業編圖方式,協同化程度低,導致編圖周期長。正是基于上述成果的推廣運用,我國鐵路實現了以計算機聯網群體協同編圖的協同作業編圖方式取代傳統手工編圖或單機編圖的封閉作業編圖方式的變革,大大壓縮了鐵路編圖周期,提高了鐵路適應市場快速運行的能力和水平。
該成果對滿足旅客乘車需求、優化鐵路客車運行結構、提高列車旅行速度、節省機車車輛投入、合理安排施工天窗、保障列車運行安全以及列車運行圖信息綜合運用等方面均起到了至關重要的作用,為我國鐵路既有線提速和高鐵運營提供了有力的技術支撐,極大地提高了勞動生產率,具有很大的經濟效益和社會效益。
倪少權教授是愛思考愛鉆研的科研工作者,鐵路行業的新變化新發展新需求時刻牽動著他的心。為實現鐵路高效率智能化運行,他科研的觸角在不斷地向未來延伸,那顆為鐵路繪制出科學的運行圖的心從沒有停止過。多年的鐵路運行研究讓他對我國鐵路運行的狀況了然于胸。他感到,盡管我國鐵路列車運行圖編制相比過去有很大改進,能夠在較短的時間內實現鐵路列車運行圖編制的需求,但這還不是最好的技術成就,因為這種編圖方法仍屬于靜態編制模式。
隨著我國經濟社會快速發展,鐵路既有運輸組織模式愈發難以滿足市場動態變化需要,迫切要求鐵路建立從以運力為中心轉變為以運輸服務水平為中心的服務觀念,而且大規模的路網建設和信息化技術發展已為創新鐵路運輸組織模式提供了智能化保障。
至此,為提高鐵路客運組織靈敏性,促進鐵路貨物運到時限的有效兌現,倪少權教授提出了基于市場導向動態規劃型鐵路運輸組織創新理論設想,目前,他正率領團隊致力于推動鐵路列車運行圖編制機制和智能化平臺建設創新,在不久的將來力爭為我國鐵路實現以動態運行圖編制為核心的動態規劃型運輸組織創新,努力為鐵路運行隨著市場動態的變化建立全程網絡化精準化運輸組織而不斷攻關、再創佳績!