薪火相傳責任在肩 家國使命常系于心
——記西南交通大學交通運輸與物流學院運輸工程系副主任魯工圓

謝明昊

近幾十年是我國鐵路行業發展最為迅速的時期。2022年，我國僅高速鐵路營業里程就已超過4萬公里，占全世界總里程的2/3以上，成為世界上高鐵里程最長、運輸密度最高、成網運營場景最復雜的國家。就整體鐵路運營狀況而言，我國每天有兩萬余次列車在軌運行。但與道路運輸組織不同的是，鐵路運輸組織講究“統一指揮，集中調度”，每列車在每個車站的時刻點、停靠站臺都需在計劃之中。

在我國龐大的鐵路網絡中，如何編制高效的計劃，使用有限的鐵路設備完成更多的運輸任務；如何在計劃偏離時盡快調整回正常秩序，是鐵路運輸組織的重要問題，也是西南交通大學交通運輸與物流學院運輸工程系副主任魯工圓及其團隊心之所系。

發揮中堅力量 繼往開來

在我國，有兩所大學領跑軌道交通運輸組織領域，其中之一就是西南交通大學。它的前身是北洋官鐵路局創辦的山海關北洋鐵路官學堂，是“交通大學”最早的兩大源頭之一。在125年的辦學歷程中，這里相繼培養和造就了以茅以升、竺可楨、黃萬里等為代表的30余萬棟梁英才。

魯工圓正是出身于這樣一所底蘊深厚、群英薈萃的院校。他在這里度過了自己的學士、碩士、博士生涯，汲取著優秀先輩們的經驗和精神而成長，如今長期致力于軌道交通運輸組織仿真與優化、自動駕駛系統協同管控技術方面的研究，相關成果在業內獲得了一致認可。他先后榮獲鐵道學會科學技術獎一等獎、中國交通運輸協會科技進步獎二等獎、中國鐵路工程總公司科學技術獎二等獎、四川省教學成果獎特等獎、四川省優秀研究生論文、四川省優秀畢業生等諸多榮譽和獎項。

“我今天所取得的成績，不是一個人努力的結果，而是一代代西南交大人長期共同沉淀的結果。”提起學校，魯工圓是驕傲和感激的，對于學校歷史，他娓娓道來；對于前輩功績，他如數家珍。他尤其感謝自己的導師彭其淵教授：“老師無論是在科學研究、教育教學，還是在行業趨勢把握方面，都有很深的造詣，使我們的工作始終指向真正對社會有價值的方向，這非常重要，如今團隊所獲得的很多成果也都是在老師帶領下共同取得的。”對于交通運輸與物流學院在魯工圓成長過程中的支持和幫助，他銘記于心：“學院領導給了我科研工作所必需的內心平靜與安寧，在學院支持下我得以進行了多次海外訪問學習，與國際知名教授的合作使我在理論創新和提煉能力方面獲益很多。”

魯工圓

提起團隊，魯工圓是自豪快樂的，對于團隊氛圍，他贊賞有加；對于科研精神，他高度認同。“整個團隊非常活躍，每個人都有強烈的好奇心。”每當有值得研究的問題被提出，團隊成員總會因此引發熱烈的討論，盡管相關問題的突破也許并不能帶來經費和榮譽。“對我們而言，科研工作的最大收獲既不是獲得立項批準，也不是在權威期刊發表論文，而是在研究中不斷獲得新的認知。”

提起教學，魯工圓是思慮周全的，對于本科教學，他注重培養學生的獨立自主性和精益求精的素質；對于研究生教學，他注重培養學生的科研實踐能力。在他看來，擁有“主動探求未知問題的答案”的沖動，是科研工作者需要的最根本素質。在研究生教學中，交通運輸這一工程性學科注定了學生必須具備優秀的動手實踐能力。但我國鐵路運營向來以安全為重，這值得稱贊的一點也給教學帶來了一大難題：學生進行現場實踐操作的機會非常有限。魯工圓的主要研究方向之一“軌道交通運輸組織仿真技術”則可以有效解決這一難題。

“軌道交通運輸組織仿真技術”即以真實情況為參考建立仿真模型，通過仿真模擬對列車運行組織方案進行“實踐檢驗”，以得出列車運行組織方案在真實環境下的效率和安全性等評估數據。

魯工圓表示：“我們這個行業要做的是極其龐大區域內的一件事，例如僅一個編組站就占地幾平方公里，組織好其中的運輸需要相當強的邏輯思維能力和空間想象力。如果學生不能進行實踐，那么他對專業知識的理論認知就得不到落地，這不利于他們的成長和未來工作。”為了使學生能獲得更多將理論與實際結合的機會，魯工圓就依托于他在“軌道交通運輸組織仿真技術”方面的積累，形成了一系列科研教學產品。

如今魯工圓已積累了包括高速、普速鐵路線路與車站、城市軌道交通線網、磁懸浮運輸系統等在內的一流、完整的軌道交通運輸組織仿真技術體系，相關成果應用于包括軌道交通領域高等院校、科研院所、職業技術學校等教育單位和設計院、運營企業等生產單位在內的十余個單位，進一步擴大了學校在教育教學和仿真技術方面的全國影響力。

此外，魯工圓還運用自己的科研成果，做了很多在實驗教學中提升學生學習興趣的實踐。例如就交通運輸領域的列車運行計劃編制、車站作業計劃編制、調車作業計劃編制等決策問題，組織學生競賽，通過競爭激發學生學習的主動性。他認為，學生在競爭環境中更能激發自己的潛力，提出并解決一些平時難以發現的問題，這必然有利于加深學生對行業領域的情感，提升學生對專業知識的認知度。

青年學者是推動國家發展的中堅力量，未來，魯工圓將繼續帶著強烈的責任感和使命感，繼承和發揚優秀前輩的科研精神，努力提升自我實力的同時為國家儲備優質人才。

發揮信仰力量 再創新高

2021年7月4日，“滬杭高鐵實現列車運行間隔3分鐘連發”的新聞引人矚目，這標志著我國鐵路運輸組織水平邁上更高臺階。

相關研究自2016年起，由國家鐵路集團牽頭，聯合西南交通大學、上海鐵路局、鐵道科學研究院等多個單位、部門共同開展，魯工圓及其團隊負責其中的“高速鐵路實現3分鐘列車追蹤間隔時間關鍵技術及實施方案研究”課題，為這一系列成果增添了濃墨重彩的一筆。

高鐵列車追蹤間隔時間是高鐵線路同方向上追蹤運行的兩列列車之間的最小時間間隔，直接影響著單位時間內可開行的列車數。當前，我國高速鐵路已進入大規模的網絡化運營時代，雖然我國路網規模、運營速度、行車密度、開行數量、運輸組織復雜性均為世界高鐵之最，但我國高速鐵路的運營水平與國際先進水平仍存在一定差距，這一差距直接體現在列車追蹤間隔時間上。

由于我國高速鐵路針對國情的車站設計理念差異等原因，我國高速鐵路實際運行圖一般采取5分鐘的追蹤間隔時間，部分線路能按照4分鐘鋪圖運行，而國外高速鐵路如日本新干線、法國東南線等的追蹤間隔均在10年前已經實現了可靠的列車3分鐘追蹤間隔鋪圖與運行。加之當下我國重要通道型高鐵線路能力已經接近飽和，而百姓出行需求卻日益增加，高峰期大型車站能力尤其緊張，在通過線路和運行速度不變的前提下，壓縮高鐵列車追蹤間隔時間，成為提升繁忙區段通過能力、破解運能瓶頸的重要突破口。這就是“高速鐵路實現3分鐘列車追蹤間隔時間關鍵技術及實施方案研究”項目開展的背景和緣由。

得益于團隊一直以來在技術方面的長期積累和沉淀，也得益于各方研究小組的通力合作，魯工圓等人在反復實驗中，針對“卡脖子”的列車到達、出發追蹤間隔時間問題，提出了高效、低成本的壓縮方法，為壓縮高速列車間的追蹤間隔時間、提高高速鐵路線路運能作出了重要理論貢獻，相關成果被列為2021年國家鐵路局重大科技創新成果。但魯工圓及其團隊在相關領域的探索從未因一時的成功而止步不前。“如今我國雖已在滬杭高鐵實現了列車3分鐘追蹤開行，但從目前所提出的理論上來看，其效率仍有提升空間。”未來他們還將再接再厲，爭創新的輝煌！

比起自己所取得的成績，更令魯工圓感到自豪和驕傲的是中國鐵路運輸組織水平再創新高：“綜合各方面因素，在我國實現3分鐘間隔較世界其他國家高鐵具有更大難度，一旦實現就更能體現我國高速鐵路的技術水平。”

一直以來，如魯工圓這樣從西南交通大學走出的學子都具有強烈的集體榮譽感和歷史使命感，他們一向以科研報國為己任，為增添我國科研實力而奮斗，力求突破不斷。在這方面，他們永遠都是朝氣蓬勃、意氣風發的“少年人”。