持续攀登智能高铁新高峰丨讲述·弘扬科学家精神

第四届“感动铁科”年度人物奖

李平，千亿球友会(体育)官方网站首席研究员，长期从事智能铁路研究，是智能高铁体系架构、铁路大数据平台等具有国际领先水平的科研团队核心骨干成员，带领团队构建起涵盖智能建造、智能装备、智能运营和大脑平台的智能高铁体系架构，主持研发智能铁路大脑平台，相关成果已在世界首条智能高铁——京张高铁应用，推广应用到重载、城际等路外单位。主持提出雅万高铁信息化智能化建设方案，实现中国高铁信息化系统的成体系“走出去”。2024年1月19日，党中央、国务院首次开展“国家工程师奖”表彰，李平被授予“国家卓越工程师”称号。

勇攀智能铁路高地

2024年12月30日，京张高铁开通运营5周年。作为我国首条智能化高铁线路，京张高铁全面创新智能建造、智能装备、智能运营等技术，首次实现智能高铁技术的体系化应用，开启中国领跑世界智能铁路建设的新篇章。

智能高铁，聪明在哪儿？李平用通俗易懂的语言介绍道，以京张高铁为例，它是在智能高铁体系架构1.0标准指导下建成的第一条智能高铁示范线。其“聪明”之处主要体现在智能建造、智能装备、智能运营三大方面：

智能建造的“聪明”之处在于集成应用BIM协同设计、数字化工厂、智能化施工、装配式建造等技术解决清华园隧道等复杂控制性工程的施工难题。清华园隧道地处城市核心区，为实现城市核心区4条地铁、7条主干道和88条重要管线的精准穿越和高效施工，突破了复杂环境大直径盾构隧道数字化微沉降精细调控技术、盾构隧道全预制拼装技术，研发应用了基于BIM的盾构法隧道施工管理系统，创新了“搭积木”一样的装配式隧道建造新模式。

智能装备的“聪明”之处在于具备智能服务、智能运维、智能安全等新功能的智能动车组，在世界上首次实现时速350公里的高铁自动驾驶。自动驾驶采用的控车算法可以不断学习、持续优化，不仅能提升旅客的乘坐舒适度，还降低高速动车组的运行能耗约7.77%，实现更加节能环保的装备运行。

智能运营的“聪明”之处在于实现智能服务、精准运维和安全可靠。京张高铁全线10个车站由同一个“大脑”指挥，实现车站灯光、温度、湿度等的自适应调节管理，以及基于人脸识别的无接触出站，为旅客提供更加温馨舒适、更加方便快捷的服务。通过研发的监测预警和智能运维技术，融合国家气象局数据，实现风雨公里级实时预警，结合检测监测数据开展基础设施智能运维，推动基础设施运维从计划修走向视情修、预测修，维修天窗利用率提升15%-20%，提供更加安全可靠、更加经济高效的运维管理。

在这些实实在在的改变背后，是李平带领团队构建的智能高铁大脑平台。它融合应用北斗、5G、大数据、人工智能等技术，为智能建造、装备、运营等提供算法和数据支撑。

“当时记得最清楚的一件事，就是李平研究员带领我们反复地讨论和验证智能高铁体系各层级要素及协同关系，由于参会的部门多、专业多、接口多、意见杂，很多次重要研讨都是披星戴月、通宵达旦，我还清楚记得每一次在晨曦微现的院西门，李平总和课题组成员挥手告别的情景。”邵赛副研究员娓娓诉说与李平的共事经历。

在架构设计的初期，各参研单位提出大量设计需求，颗粒度各不相同、需求之间有较多交叉、需求的时间跨度有较大差异，给总体设计带来巨大困难，难以找到满足“既要又要还要”的解决方案。“就在大家陷入困境的时候，李平研究员果断地提出架构设计的两大原则，一是高内聚、低耦合、颗粒度一致；二是稳敏结合，确保架构的弹性。有了这两把尺子，课题组在确定架构层级以及各层要素构成时，就有了明确的依据，原来困扰已久的难题迎刃而解。”

筑梦成真智能高铁

“京张高铁是我国智能铁路最新成果的首次集成化应用，开启中国智能铁路新时代。”李平曾在接受《人民日报》记者采访时如是说。

这一刻的骄傲与自豪，是李平20余年来未向光阴惰寸功的奋勉耕耘。

2000年，在科技部的支持下，铁科院开始组建国家铁路智能运输系统工程技术研究中心。回忆起当年的场景，李平深情地说道：“彼时我正在铁科院攻读博士学位，在前辈们的悉心教导下，我意识到‘铁路智能运输’将是一个全新的研究方向，需要在无人区蹚出一条路。”

时隔不久的一场研讨会，则真正让李平锚定铁路智能运输为奋斗目标。“那是2001年，我刚刚博士毕业，在一场智能交通系统国际研讨会上，道路、水路领域的专家侃侃而谈，唯独没有关于铁路领域智能化的报告。我很是不服气，一个大胆的想法当时涌上心头：要敢为人先，做铁路智能运输领域的开拓者和先行者！”李平声调平缓但充满力量的说。

一个月后，李平向部门领导提交了一份厚厚的铁路智能运输系统研究建议书，提出中国智能高铁一定不能是新技术的简单叠加和独立应用，需要做好顶层设计，坚持在架构引领下开展系统性应用。

在铁科院的支持下，李平团队申请了科技部“铁路智能运输系统体系框架研究”项目。团队广泛调研、精心论证，历时2年攻关，2003年提出铁路智能运输系统（RITS）的定义，构建服务框架、逻辑框架和物理框架组成的RITS体系结构，明确铁路智能运输系统的实施路径，并将RITS通用技术平台列为首要研究任务。

此后，李平专注于铁路信息化基础平台和云计算、北斗、物联网、大数据、人工智能等前沿技术在铁路的研究，承担了国铁集团多项研究任务，成果纳入铁路信息化总体规划、铁路信息共享平台专项规划等。

2016年4月，京张高速铁路开工建设，原中国铁路总公司党组提出“精品工程、智能高铁”工作方案。

2017年，中国工程院重大咨询项目《智能高铁战略研究（2035）》正式启动，代表着智能高铁研究进入攻坚克难的新阶段。

通过前期积累，李平敏锐地意识到中国铁路多年信息化建设积累下来的海量大数据是赋能智能高铁的关键要素，如何让各专业数据互联互通和综合应用，是推动铁路建造、装备和运营数智化转型的关键。但，铁路信息化建设的阶段性和分散性，基础编码格式和语义的差异化成为开展大数据应用的拦路虎。“仅基本数据这一项，高铁各业务系统是在不同时期、不同平台、不同单位研发完成的，每个系统使用的数百万条编码各不相同，导致信息共享困难，大数据分析应用很难实现。”李平说起攻坚“关隘”仍记忆犹新。

很难实现并非不能实现！李平带领团队对全国18个铁路局展开深入调研，走遍了大半个中国，准确掌握全路数百个主要系统的基本编码现状和跨系统共享需求，全面厘清铁路车站、线路、机车、客车、货车、动车、物资等200余万条编码标准不一致、维护不及时、数据不完整等问题。创新提出铁路主数据多维编码模型和编码标准，成功完成铁路首个主数据管理平台的自主研发，实现了铁路信息化的“书同文、车同轨”。

在此基础上，她又主持研发了具备数据汇集、治理、共享、分析等功能的一站式铁路数据服务平台，在大数据保安全、强服务、增效率等方面发挥重要作用，也为智能高铁提供了重要的技术支撑和数据保障。

2019年12月30日，世界首条智能高铁示范线——京张高铁开通运营，在世界上首次实现了时速350公里的自动驾驶，成为当时世界最“聪明”的高铁。一年后，李平带领团队编制的《智能高速铁路体系架构》正式发布，使中国成为世界首个拥有智能高铁体系架构的国家。

炎光延万里，洪川荡湍濑。智能高铁发展在2023年再次迎来高光时刻：3月，智能高铁技术体系也被国际铁路联盟（UIC）采纳并向世界各国发布，为世界铁路提供了中国方案。

同年9月，我国首条设计时速350公里的跨海高铁——福厦高铁开通运营，标志着中国高速铁路在智能化领域的研究应用又向前迈进一大步，为智慧型交通建设注入新动力，中国高铁技术持续领跑世界。10月，雅万高铁正式开通运营，“千岛之国”印尼跨入高铁时代。李平主持提出雅万高铁信息化智能化建设方案并通过国铁集团评审，为中国高铁信息化系统成体系“走出去”提供重要指导。

躬身智能高铁研究

“关键核心技术是国之重器，对推动我国经济高质量发展、保障国家安全都具有十分重要的意义。”习近平总书记对科技创新极为关注，殷殷嘱托。

如何把关键核心技术掌握在自己手中？李平以忠诚作答：“在脚踏实地的同时，也需要仰望星空，提前开展前沿性技术探索，推动智能高铁2.0的科技攻关，让中国铁路变得更加‘聪明’，支撑实现中国铁路现代化，让铁路科技更好地为民服务。”

若要实现智能高铁持续领跑，必须加快技术迭代。“这是一个‘快鱼吃慢鱼’的时代，如果跑得不够快，优势可能很快会变成劣势。”李平言出必行，2024年带领团队围绕智能高铁“理论更深入、技术更先进、应用更广泛”，开启智能高铁2.0科技攻关的新征程。深化提出智能高铁“模数驱动、轴面协同”理论，构建面向系统整体效能最优的智能高铁2.0多维评价体系；主持编制智能高铁2.0科技攻关方案，推动模数一体化平台、数字孪生智能建造、更高级别自动驾驶、空天地一体化智能安全、车地联合智能运维等领跑型任务的技术攻关；牵头开展《京沪高铁智能化提升示范工程实施方案》《大秦重载铁路智能化提升方案》的研究，为既有铁路的智能化提升提供重要指导，推动智能高铁技术成果延伸应用至铁路更多领域。

在自己潜心研究的同时，李平一直注重激发和引导科学技术人员的集体智慧和力量。“独行速、众行远，团队每个人都强大才能完成更大使命。”李平经常将自己的思路及时跟团队交流碰撞，既保证一起掌握新技术的研究方法和路径，又能确保心往一块想、劲往一块使，形成团队合力。

为不断赋能团队，李平在做好科研工作的同时，还紧抓教学。作为博士生导师，李平在学生们心中，于科研一线，是攻坚克难的领军者，是求真务实的老兵；于教书育人，是无私奉献的前辈，是孜孜不倦的榜样。

“记得博士期间，我有幸参与‘智能京张高铁关键技术研究项目’，进行机器视觉算法应用研究。现在看来，当时提出的一些解决思路想法单一幼稚、缺乏技术可行性，李老师从未正面否定过，而是以‘大胆假设、小心求证’的方式鼓励我和其他同学自我钻研、勇敢试错，并经常和我们一起攻关技术细节，不解决问题誓不罢休……”李平的学生李瑞再话当年语气中满是钦佩。“如今毕业后我也成为了一名铁路科技工作者，工作每当遇到困难，老师的谆谆教诲、以身示范的身影总是不断浮现脑海，成为我不断前行的动力，内化于心、外化于行，我也逐步具备了独立科研的能力，有勇气面对更多更大的科研挑战。”

当年种下的梦想种子如今正开花结果，回首参与中国铁路信息化建设的28年，李平眼中有光：“‘问得清渠何如许，唯有源头活水来’，茅以升老院长、程庆国、周镜、冯叔瑜院士等老一辈科学家 ‘一心为国，不懈奋斗’的精神一直影响着我。能够在这样一个科研氛围浓厚、奋斗目标清晰的环境里汲取能量、获得成长、作出贡献、得到认可，我的内心充满庆幸和感激。我只是站在前辈的肩上，让智能技术与中国铁路实现共融，让老百姓在日常生活中就能体会到科技带来的便捷。”