主要研究方向包括軌道交通列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，智能交通系統(tǒng)、系統(tǒng)的故障檢測(cè)與診斷、系統(tǒng)的容錯(cuò)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)可靠性與故障導(dǎo)向安全等。自1982年起，一直致力于高速列車運(yùn)行控制系統(tǒng)、城市軌道交通列車運(yùn)行控制系統(tǒng)和干線鐵路列控系統(tǒng)領(lǐng)域的研究與教學(xué)工作，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制的國(guó)內(nèi)首套具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)“基于通訊的城市列車運(yùn)行控制系統(tǒng)”、“數(shù)字化通用機(jī)車信號(hào)”等成果獲得產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用，為我國(guó)軌道交通列車（包括高鐵列車）的安全高效運(yùn)營(yíng)發(fā)揮了重要作用，是我國(guó)軌道交通數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化信號(hào)系統(tǒng)的開拓者和領(lǐng)軍者之一。先后發(fā)表100多篇論文，獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)4項(xiàng)，獲得國(guó)家教學(xué)成果一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，獲得授權(quán)發(fā)明專利10多項(xiàng)。2014年獲詹天佑鐵道科技大獎(jiǎng)，2016年獲何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。
前段時(shí)間，在一項(xiàng)名為"最想把中國(guó)的什么帶回國(guó)"的調(diào)查中，許多國(guó)家和地區(qū)的青年人紛紛選擇了"中國(guó)的高鐵"。世界有目共睹，近些年在交通領(lǐng)域的很多方面，中國(guó)已經(jīng)走在了世界[此處有修改]發(fā)達(dá)國(guó)家的前面。今天，如果生活在北京，外國(guó)朋友們會(huì)發(fā)現(xiàn)，北京的地鐵覆蓋全城、高鐵聯(lián)通全國(guó)、快遞次日可達(dá)。不只是北京，越來越多的城市也在加快軌道交通建設(shè)步伐，中國(guó)軌道交通正處于發(fā)展的"黃金期"。
經(jīng)過幾十年努力，我國(guó)已經(jīng)成為名副其實(shí)的軌道交通大國(guó)：高速鐵路總里程、地鐵通車?yán)锍潭家盐痪邮澜绲谝?，全社?huì)客運(yùn)量、貨運(yùn)量穩(wěn)居世界前茅。成為軌道交通大國(guó)，讓我們擁有了邁向軌道交通強(qiáng)國(guó)的底氣。十九大報(bào)告提出了建設(shè)"交通強(qiáng)國(guó)"的宏偉目標(biāo)，"交通"首次與"教育"、"科技"、"人才"等同被列為國(guó)家大計(jì)。
2018年是我國(guó)交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)的起步之年。"軌道交通作為建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)的重要力量，應(yīng)當(dāng)起到帶頭作用。身為軌道人，我們趕上了一個(gè)好時(shí)代，也意味著應(yīng)有更多的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。"寧濱說。
軌道交通強(qiáng)國(guó)應(yīng)該是什么樣子？建設(shè)軌道交通強(qiáng)國(guó)，我們還需要從哪些方面努力？帶著這些問題，《世界軌道交通》雜志記者近日對(duì)中國(guó)工程院院士、北京交通大學(xué)校長(zhǎng)寧濱先生進(jìn)行了專訪。
路網(wǎng)是"本"，服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)
建設(shè)軌道交通強(qiáng)國(guó)，一定規(guī)模的、完善的、便捷的、高效的軌道交通網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)。在這方面，我國(guó)近些年取得的成績(jī)舉世矚目。鐵路方面，截至2017年年底，全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)到12.7萬(wàn)公里，其中高鐵營(yíng)業(yè)里程2.6萬(wàn)公里[改為2.6]，居世界第一，"四縱四橫"的高速鐵路網(wǎng)已基本建成；全國(guó)鐵路路網(wǎng)密度已達(dá)132.2公里/萬(wàn)平方公里；中西部鐵路網(wǎng)骨架也正在加快形成。城軌方面，根據(jù)《中國(guó)城市軌道交通2017年度統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告》，到去年年底，我國(guó)內(nèi)地共34個(gè)城市開通城市軌道交通，線路總計(jì)165條，運(yùn)營(yíng)線路長(zhǎng)度達(dá)到5033公里，擁有2條或2條以上運(yùn)營(yíng)線路的城市已增至26個(gè)。
隨著軌道交通網(wǎng)絡(luò)的逐步完善，其帶來的紅利也日益凸顯，極大地促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。以2017年為例，客貨運(yùn)輸能力增長(zhǎng)強(qiáng)勁，國(guó)家鐵路完成旅客發(fā)送量30.39億人，其中動(dòng)車組發(fā)送17.13億人；貨物發(fā)送量也已達(dá)29.18億噸。尤其是高鐵的快速發(fā)展，極大地縮短了城市和地區(qū)間的"時(shí)間距離"，已經(jīng)成為人們出行的首選。高鐵還在諸多城市[此處有修訂]群之間形成了"半小時(shí)"、"一小時(shí)"交通圈，強(qiáng)化了各區(qū)域中心城市的輻射帶動(dòng)作用。"高鐵快運(yùn)""高鐵極速達(dá)"正在改變著物流界的業(yè)態(tài)，給現(xiàn)代生活帶來前所未有的便利。
"可以說，從線網(wǎng)總量來看，我國(guó)毋庸置疑已成為軌道交通大國(guó)。但是由'大'變'強(qiáng)'，還有較大的提升空間[此處有修訂]。比如，鐵路線網(wǎng)分布不均，中西部地區(qū)仍需加強(qiáng)建設(shè)；與某些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)城市軌道交通在公共交通中所占的比重依舊偏低等。"寧濱表示。
所以，軌道交通線網(wǎng)建設(shè)依然不能松懈，根據(jù)國(guó)家制定的有關(guān)計(jì)劃和目標(biāo)，到2020年，全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程要達(dá)到15萬(wàn)公里左右，基本覆蓋20萬(wàn)人口以上的城市；到2025年，鐵路網(wǎng)規(guī)模達(dá)到17.5萬(wàn)公里左右，其中，高鐵3.8萬(wàn)公里左右；到2035年，率先建成發(fā)達(dá)完善的現(xiàn)代化鐵路網(wǎng)，為基本實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化提供強(qiáng)大的干線運(yùn)輸保障，更好地為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。城市軌道交通方面，則將按照《"十三五"現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃》所明確的目標(biāo)，即到2020年全國(guó)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)總里程預(yù)計(jì)達(dá)到6000公里這個(gè)方向前進(jìn)。
創(chuàng)新為"魂"，壯大發(fā)展動(dòng)能
建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)，需要培養(yǎng)強(qiáng)大的創(chuàng)新能力。由于起步較晚，我國(guó)軌道交通也走過引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新的路子，在某些核心領(lǐng)域也曾陷于受制于人的被動(dòng)局面。所以，推動(dòng)軌道交通的持續(xù)、安全、高水平發(fā)展，躋身交通強(qiáng)國(guó)之列，必須擁有強(qiáng)大的自我創(chuàng)新實(shí)力。在寧濱院士看來：
人才是創(chuàng)新的主體，是關(guān)鍵。要加大科技領(lǐng)軍人才的培養(yǎng)與引進(jìn)力度，充分重視尖端人才在科技創(chuàng)新中的關(guān)鍵性作用；重視傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科和重點(diǎn)發(fā)展學(xué)科的科技團(tuán)隊(duì)建設(shè)，并培育高水平的教學(xué)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，形成科技創(chuàng)新的集團(tuán)優(yōu)勢(shì)和技術(shù)、學(xué)術(shù)高地。
同時(shí)，還要重視產(chǎn)學(xué)研合作和強(qiáng)化科技成果轉(zhuǎn)化工作，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研深度融合，實(shí)現(xiàn)科技與產(chǎn)業(yè)的無(wú)縫對(duì)接，在與企業(yè)的溝通合作中尋找和凝練創(chuàng)新方向，通過轉(zhuǎn)化反哺和激勵(lì)創(chuàng)新研究，更好地承擔(dān)科技服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)的責(zé)任。
此外，我們要認(rèn)真落實(shí)習(xí)近平總書記在剛剛召開的兩院院士大會(huì)上對(duì)科技創(chuàng)新的要求，要營(yíng)造良好的創(chuàng)新環(huán)境。尊重科研規(guī)律，尊重科研人員的探索和勞動(dòng)，切實(shí)提高科研人員的內(nèi)在積極性。
關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，引領(lǐng)世界趨勢(shì)
"在軌道交通領(lǐng)域的各個(gè)方面都能引領(lǐng)世界的發(fā)展方向，這也是交通強(qiáng)國(guó)的重要標(biāo)志。"寧濱院士表示，中國(guó)的軌道交通以高鐵、城鐵為代表，近年來發(fā)展迅猛，在某些領(lǐng)域已經(jīng)引領(lǐng)世界走勢(shì)了。
例如，在高速動(dòng)車方面，時(shí)速350公里的復(fù)興號(hào)動(dòng)車組列車已推廣應(yīng)用；在列車控制運(yùn)行方面，全自動(dòng)駕駛技術(shù)已開始應(yīng)用于城市軌道交通；在移動(dòng)支付方面，目前越來越多的城市軌道交通已經(jīng)采用了移動(dòng)支付購(gòu)票、刷手機(jī)過閘等新興技術(shù)；在磁懸浮方面，中國(guó)的中低速磁懸浮列車取得了較大進(jìn)展，時(shí)速可達(dá)160公里以上的新一代磁浮工程樣車已試驗(yàn)成功，而時(shí)速達(dá)600公里的高速磁懸浮列車也正在研制[改]之中；在橋梁建設(shè)方面，大噸位橋梁建造技術(shù)取得重大突破，深水大跨橋梁建造技術(shù)也已進(jìn)入世界先進(jìn)行列……
那么，在未來，我們還需要在哪些關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力？"整體目標(biāo)，就是要通過車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智能感知等一系列現(xiàn)代信息技術(shù)來推動(dòng)軌道交通向智能化方向發(fā)展，使軌道交通的運(yùn)行更安全、更有效、更綠色。具體而言，基于車車通信和智能感知的移動(dòng)閉塞全無(wú)人駕駛、智能維護(hù)、互聯(lián)互通依然是現(xiàn)階段需要拼力奪取的制高點(diǎn)。"寧濱表示。他詳細(xì)地分析了目前我國(guó)在這三大領(lǐng)域的現(xiàn)狀和未來。
無(wú)人駕駛，從城軌到高鐵。2017年年底開通的北京地鐵燕房線是首條采用我國(guó)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軌道交通全自動(dòng)運(yùn)行線路。在此之前，北京機(jī)場(chǎng)線、上海軌道交通10號(hào)線雖然也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)運(yùn)行，但核心技術(shù)均依賴進(jìn)口。燕房線采用的全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)是基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、通信、控制和系統(tǒng)集成等技術(shù)實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行全過程自動(dòng)化的新一代城市軌道交通系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自主可控、安全可信。[改]其全過程自動(dòng)化體現(xiàn)在，列車自上電、自檢、段內(nèi)行駛、正線區(qū)間行駛、車站停車及發(fā)車、端站折返、列車回段、休眠斷電、洗車等正常運(yùn)行的全過程，均不需要司機(jī)和乘務(wù)人員介入，由設(shè)備自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)。據(jù)了解，燕房線開通試運(yùn)營(yíng)以來，總體運(yùn)行平穩(wěn)有序，全自動(dòng)運(yùn)營(yíng)設(shè)備系統(tǒng)也平穩(wěn)可靠。今后，還將有更多的城市軌道交通采用全無(wú)人駕駛技術(shù)。
"其實(shí)不只是城市軌道交通，未來，高鐵、干線鐵路也都會(huì)朝著無(wú)人駕駛的方向發(fā)展。"寧濱院士表示。就在不久前，全球首套時(shí)速350公里高鐵自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（C3+ATO）順利完成實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，并進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)階段。這項(xiàng)高鐵自動(dòng)駕駛系統(tǒng)技術(shù)完全是由中國(guó)自主研發(fā)，其核心技術(shù)和產(chǎn)品100%國(guó)產(chǎn)化，并建立了中國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
寧濱院士介紹，"目前這套系統(tǒng)將在京[改]沈線上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)完成后，如果能在京張高鐵上成功應(yīng)用，那么我國(guó)高鐵在智能駕駛領(lǐng)域又進(jìn)一步站在了高鐵智能運(yùn)行控制研究的制高點(diǎn)上。"寧濱院士透露，目前該項(xiàng)目正在由中國(guó)鐵路總公司牽頭組織進(jìn)行試驗(yàn)，中國(guó)通號(hào)公司、中國(guó)鐵道科學(xué)研究院、北京交通大學(xué)等單位全面參與了研究工作。
智能維護(hù)，從定期維護(hù)到狀態(tài)維護(hù)。軌道交通的智能化運(yùn)行維護(hù)管理也是新的"亮點(diǎn)"科技之一，寧濱院士表示，智能維護(hù)需要采用新技術(shù)，使其能在大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上，通過數(shù)據(jù)的采集、比對(duì)、監(jiān)測(cè)，讓軌道交通從定期維護(hù)向狀態(tài)維護(hù)方向發(fā)展。
2017年年底，首個(gè)智能巡檢機(jī)器人在西成高鐵開始試運(yùn)行。該機(jī)器人集人工智能技術(shù)、SLAM導(dǎo)航定位技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)、紅外測(cè)溫等高科技于一身，可以通過內(nèi)置紅外熱成像儀和可見光攝像機(jī)等檢測(cè)裝置，在對(duì)軌道交通進(jìn)行巡視中，實(shí)時(shí)將畫面和數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)端監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備節(jié)點(diǎn)進(jìn)行紅外測(cè)溫，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備發(fā)熱缺陷，同時(shí)也可采集設(shè)備發(fā)出的聲音進(jìn)行智能分析從而判斷各種設(shè)備的運(yùn)行狀況。智能巡檢機(jī)器人能夠更有效地保證設(shè)備巡視質(zhì)量、提高工作效率、降低值班人員的工作強(qiáng)度，進(jìn)一步提高巡檢的可靠性和安全性。
今后，還將有一系列的移動(dòng)裝備和基礎(chǔ)設(shè)施在線智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、智能維護(hù)平臺(tái)系統(tǒng)、各種智能巡檢設(shè)備在軌道交通領(lǐng)域投入使用。
互聯(lián)互通，解決"通而不暢"難題。長(zhǎng)期以來，由于不同的城市軌道交通線路所采用的技術(shù)在不同時(shí)期、不同供應(yīng)商、設(shè)施設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)等方面不盡相同，導(dǎo)致軌道交通運(yùn)輸出現(xiàn)"通而不暢"的難題。
隨著軌道交通信號(hào)系統(tǒng)技術(shù)的日益成熟，目前我國(guó)已編制出了適應(yīng)中國(guó)國(guó)情的互聯(lián)互通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建立了不同廠家之間、車載信號(hào)系統(tǒng)與地面信號(hào)系統(tǒng)之間，互相兼容、互相"交流"的基礎(chǔ)條件，為"通而不暢"這個(gè)難題提供了解決方案，新的互聯(lián)互通技術(shù)也開始在城市軌道交通上得到了實(shí)際應(yīng)用。據(jù)了解，軌道交通實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通后，可以滿足乘客"一站式直達(dá)"的需求，減少客流換乘壓力，降低軌道交通建成資本，大幅度提高車輛利用率和運(yùn)營(yíng)效率。
"讓越來越多的軌道交通實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，也是我們下一步要推廣采用的新科技。"寧濱院士表示。
達(dá)則兼濟(jì)周邊，實(shí)現(xiàn)和諧共贏
"我們常說'達(dá)則兼濟(jì)天下'。我國(guó)的軌道交通不僅要服務(wù)于我們國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也要與其他國(guó)家加強(qiáng)合作，實(shí)現(xiàn)共贏發(fā)展。"寧濱院士表示。
目前我國(guó)正在積極推進(jìn)"一帶一路"倡議的實(shí)施，對(duì)于軌道交通而言，需要加強(qiáng)與"一帶一路"沿線國(guó)家在交通基礎(chǔ)設(shè)施、樞紐、通道建設(shè)等方面的合作，使交通運(yùn)輸能夠滿足沿線國(guó)家互聯(lián)互通的交通需求，進(jìn)而促進(jìn)沿線國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。"這也是我們實(shí)現(xiàn)交通強(qiáng)國(guó)所要走出的一步。"寧濱院士表示。
為了加強(qiáng)國(guó)際合作，促進(jìn)國(guó)家間的經(jīng)濟(jì)交流，我國(guó)還開通了往來于中國(guó)與歐洲及"一帶一路"沿線各國(guó)的集裝箱國(guó)際鐵路聯(lián)運(yùn)班列--中歐班列。自2011年開通第一列中歐班列開始，平均每年都會(huì)有新線路開通。2017年中歐班列共開行3600列，超過2011年至2016年六年開行數(shù)量的總和，成為"一帶一路"建設(shè)的標(biāo)志性成果。
2018年，我國(guó)軌道交通在"走出去"加強(qiáng)對(duì)外合作方面，會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大中歐班列開行范圍，提高班列開行質(zhì)量和效益，積極開發(fā)國(guó)際郵包、電商快件、冷鏈運(yùn)輸?shù)雀吒郊又地浽?，吸引更多跨境貨源。同時(shí)，推動(dòng)中老鐵路有序?qū)嵤?，推進(jìn)印尼雅萬(wàn)高鐵、匈塞鐵路塞爾維亞段全線開工建設(shè)和中泰鐵路項(xiàng)目一期工程建設(shè)，穩(wěn)步推動(dòng)中國(guó)鐵路走向世界。
作為中國(guó)工程院信息學(xué)部軌道交通信息工程及控制方向目前唯一的院士，寧濱院士一直在為了我國(guó)軌道交通科技發(fā)展不斷耕耘，也在為實(shí)現(xiàn)交通強(qiáng)國(guó)夢(mèng)孜孜不倦地追求。在談到自己下一步的研究工作時(shí)，寧濱院士介紹，他與研究團(tuán)隊(duì)正在與國(guó)內(nèi)相關(guān)單位合作開展真空磁浮管道超級(jí)高鐵的研究開發(fā)。第一步就是關(guān)于時(shí)速1000公里的超級(jí)高鐵運(yùn)行控制系統(tǒng)試驗(yàn)的研究。"無(wú)論是高速輪軌列車還是磁懸浮列車，目前來看其速度都有一定的極限，而基于真空磁浮管道的超級(jí)高鐵，在未來會(huì)有很好的發(fā)展前景。2027年日本時(shí)速660公里的超導(dǎo)磁浮就要運(yùn)行了，爭(zhēng)取2027年前，中國(guó)的超級(jí)高鐵研究將取得突破性的進(jìn)展。"寧濱院士自信地表示。
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