于永生：用科技鑄就“中國重載第一路”輝煌

劉娜

年少的夢想在他心里不斷生根發(fā)芽，他并非一出場就自帶“主角光環(huán)”，而是在人生的岔路口，選擇逐夢前行，與時(shí)代共振，展示了一名鐵路科技工作者的擔(dān)當(dāng)。他就是于永生，中國鐵路太原局集團(tuán)有限公司重載鐵路技術(shù)研究中心研究室主任、高級工程師，曾獲茅以升鐵道工程師獎(jiǎng)、詹天佑鐵道科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)專項(xiàng)獎(jiǎng)等榮譽(yù)。

“那時(shí)候從沒坐過火車，對火車充滿了好奇和向往，后來，我選擇了鐵路院校，經(jīng)常乘坐火車往返于家與學(xué)校之間，親身經(jīng)歷了鐵路大提速的變化，感受到鐵路技術(shù)進(jìn)步給生活帶來的深刻影響，投身鐵路科研工作成為了我的夢想?！碑厴I(yè)后，于永生如愿進(jìn)入中國鐵路太原局集團(tuán)有限公司科學(xué)技術(shù)研究所，開始自己的科研之路。他從整理鐵路規(guī)章、翻譯科技論文做起，潛心學(xué)習(xí)，豐富閱歷，逐步參與到課題研究中。

重任在肩 他全力以赴

于永生的科研與“中國重載第一路”大秦鐵路密不可分。在沒有成熟經(jīng)驗(yàn)可循的條件下，大秦鐵路經(jīng)過長期創(chuàng)新探索，形成了一整套以“產(chǎn)運(yùn)需”對接、“集疏運(yùn)”協(xié)同、“速密重”并舉為主要特點(diǎn)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的重載運(yùn)輸體系。2021年，大秦鐵路以4.2億噸的年運(yùn)量繼續(xù)保持世界單條鐵路年運(yùn)量最高紀(jì)錄。這一紀(jì)錄凝聚著眾多鐵路科研人員躬身實(shí)踐、辛勤耕耘的智慧和汗水，于永生就是其中之一。

2019年初，在中國國家鐵路集團(tuán)有限公司的支持下，太原局集團(tuán)公司著手組織開展“新一代重載組合列車無線同步操控系統(tǒng)研究與應(yīng)用”攻關(guān)。這個(gè)重?fù)?dān)落在了于永生團(tuán)隊(duì)的肩上。

重載技術(shù)開發(fā)投入大、周期長，需要有一定的技術(shù)沉淀和技術(shù)儲備。于永生帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)按照先易后難、分階段實(shí)施的策略，先后完成了自主化同步操控系統(tǒng)技術(shù)方案論證與評審、樣機(jī)研制、機(jī)車改裝、試驗(yàn)方案評審等工作。

2019年9月，于永生及團(tuán)隊(duì)按照技術(shù)試驗(yàn)大綱，開始對19大項(xiàng)、37小項(xiàng)、200余個(gè)環(huán)節(jié)逐一進(jìn)行測試。技術(shù)試驗(yàn)并非一帆風(fēng)順，任何微小誤差都有可能導(dǎo)致此項(xiàng)點(diǎn)所處系統(tǒng)乃至更大系統(tǒng)的重新調(diào)整甚至推倒重來。其間，在一次系統(tǒng)“背靠背”試驗(yàn)中，出現(xiàn)了從控機(jī)車與主控機(jī)車無法實(shí)現(xiàn)同步的狀況。

同步性是安全開行組合列車的基礎(chǔ)。于永生及團(tuán)隊(duì)先是將目光放在了主控機(jī)車上，將10余項(xiàng)判定條件和執(zhí)行條件逐一梳理后，依然沒有找到“癥結(jié)”。隨后，他們轉(zhuǎn)換思路，在從控機(jī)車方面逐個(gè)項(xiàng)點(diǎn)反復(fù)排查。最終，他們在一個(gè)看似無關(guān)緊要的微小異常反應(yīng)中找到了突破口，實(shí)現(xiàn)了主控機(jī)車、從控機(jī)車操縱同步。

雖然現(xiàn)在回憶起來云淡風(fēng)輕，但當(dāng)時(shí)于永生卻是頂著千鈞壓力。在數(shù)月的試驗(yàn)中，他幾乎每天都會遇到諸如此類的問題，這是對身體和意志的雙重考驗(yàn)。

在瓦日線萬噸組合列車試驗(yàn)、北同蒲線2.1萬噸組合列車試驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上，2020年4月11日，應(yīng)用國產(chǎn)化無線同步操控系統(tǒng)的2.1萬噸重載組合列車在大秦鐵路全線成功試運(yùn)行，各項(xiàng)性能指標(biāo)全部達(dá)到課題階段目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了重載組合列車無線同步操控技術(shù)自主創(chuàng)新的歷史性突破。這標(biāo)志著中國鐵路重載組合列車控制技術(shù)發(fā)展取得了重大進(jìn)步。

服務(wù)運(yùn)輸 他沖鋒一線

大秦鐵路有60%是山區(qū)坡道，線路環(huán)境復(fù)雜，駕駛2萬噸重載列車對司機(jī)提出了極高要求。

《兩萬噸重載列車模塊化操縱辦法》是重載司機(jī)安全平穩(wěn)操縱的作業(yè)指導(dǎo)書。為快速培養(yǎng)更多高質(zhì)素的重載司機(jī)，2017年，于永生受命開展重載列車操縱評價(jià)技術(shù)研究。

為將個(gè)性化的重載列車操縱經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為可復(fù)制、可推廣的作業(yè)指導(dǎo)書，于永生數(shù)次添乘機(jī)車，將景生啟等優(yōu)秀重載司機(jī)精準(zhǔn)操縱的經(jīng)驗(yàn)心得按照起車、調(diào)速、過分相、停車、電空循環(huán)制動等操作進(jìn)行分類。他將其中約束性條款進(jìn)行分解，形成計(jì)算機(jī)可識別的數(shù)值評判指標(biāo)，并在實(shí)踐中不斷對評價(jià)指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化完善，保證評判標(biāo)準(zhǔn)的合理性和實(shí)用性。

為了確保數(shù)據(jù)采集過程中不對機(jī)車其他系統(tǒng)造成干擾，于永生深入研究機(jī)車數(shù)據(jù)總線通信技術(shù)，按照采集數(shù)據(jù)類型制訂數(shù)據(jù)采集方案。在進(jìn)行機(jī)車操縱數(shù)據(jù)采集方法研究和地面分析軟件開發(fā)中，他從操縱評價(jià)、統(tǒng)計(jì)分析、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)識別過濾計(jì)算等方面進(jìn)行反復(fù)嘗試，不斷完善，使之更加適應(yīng)現(xiàn)場運(yùn)用。

從事應(yīng)用技術(shù)研究多年的于永生認(rèn)為，鐵路科研人員的價(jià)值必須以現(xiàn)場需求為導(dǎo)向。2021年1月，瓦日線出現(xiàn)重載列車經(jīng)過長大隧道時(shí)“列車管壓力異常波動”現(xiàn)象。為快速解決這一危及行車安全的問題，于永生一頭扎進(jìn)瓦日線展開調(diào)研，詳細(xì)記錄列車運(yùn)行過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，逐一分析排查可能導(dǎo)致異常的3種因素，最終找到了引發(fā)“列車管壓力異常波動”現(xiàn)象的病根——隧道內(nèi)外環(huán)境溫度變化，并據(jù)此提出針對性整改措施，有效消除了安全隱患。

合作共贏 他釋放能量

“重載運(yùn)輸是一個(gè)龐大的技術(shù)體系，任何一項(xiàng)課題都不是一個(gè)人甚至不是一個(gè)單位能夠獨(dú)立承擔(dān)完成的。”于永生在研究的“重載機(jī)車、車輛及可控列尾裝置的匹配性研究”，是一項(xiàng)致力于裝備合理匹配、系統(tǒng)整體性能最優(yōu)的課題。他說，這項(xiàng)課題的最大難度在于協(xié)調(diào)多家科研機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)共同找出“最優(yōu)解”。

機(jī)車、車輛、可控列尾既是3個(gè)獨(dú)立的裝備，分別都有自己的技術(shù)參數(shù)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，又共同組成了一個(gè)系統(tǒng)。于永生說：“每個(gè)獨(dú)立裝備的個(gè)體最優(yōu)并不能達(dá)到系統(tǒng)的最優(yōu)。這就需要我們站在系統(tǒng)的角度提高三者的適配性，調(diào)整3個(gè)獨(dú)立裝備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、參數(shù)。但要調(diào)整哪個(gè)裝備、調(diào)整到什么程度，這個(gè)裝備的工藝、成本是否支持，需要在太原局集團(tuán)公司重載鐵路技術(shù)研究中心這個(gè)以需求為牽引的合作平臺上不斷協(xié)調(diào)才能完成。”

于永生介紹，這個(gè)旨在破解制約重載鐵路發(fā)展難題、推進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用的平臺，通過與多家高等院校、科研院所、裝備生產(chǎn)制造企業(yè)深度合作，聚合了強(qiáng)大的人才和研發(fā)優(yōu)勢。

作為項(xiàng)目牽頭人，于永生從系統(tǒng)最優(yōu)角度提出要求和目標(biāo)后，中南大學(xué)、大連交通大學(xué)、中車齊齊哈爾車輛有限公司、眉山中車制動科技股份有限公司、克諾爾公司等參研合作單位會共同跟進(jìn)，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)工藝、技術(shù)參數(shù)，讓項(xiàng)目向著整體最優(yōu)的目標(biāo)趨近。

“科研既無捷徑，也無坦途，發(fā)揮協(xié)同作用能夠大幅提高科研效率和成果轉(zhuǎn)化率。”體驗(yàn)過數(shù)學(xué)模型誤差過大不達(dá)預(yù)期的失落，也曾陷入試驗(yàn)失敗找不出癥結(jié)的僵局，更無數(shù)次在深夜愧疚無法陪伴家人左右，但于永生還是執(zhí)著堅(jiān)守年少的夢想，共參與了“重載鐵路技術(shù)升級深化研究”“重載組合列車自動駕駛技術(shù)研究” 等10余項(xiàng)重載課題、“重載鐵路技術(shù)升級深化研究”等4項(xiàng)國鐵集團(tuán)重大課題、“基于MPC的重載組合列車差異化控制研究技術(shù)研究”等8項(xiàng)太原局集團(tuán)公司重載專項(xiàng)課題。

如今，于永生依舊執(zhí)著于重載鐵路技術(shù)研究與應(yīng)用，全身心扎在大秦鐵路上，同時(shí)也把科研的種子播撒在鐵道線上，讓科技報(bào)國的理想在守護(hù)重載鐵路安全的實(shí)踐中落地生根、開花結(jié)果。