鐵路列車運行秩序的“維護者”

馬玲+張晗

2016年3月3日，中國鐵道學(xué)會公布了2015年度中國鐵道學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎獲獎項目。西南交通大學(xué)交通運輸與物流學(xué)院倪少權(quán)教授主持的“基于群體協(xié)同的鐵路列車運行圖編制系統(tǒng)”榮獲中國鐵道學(xué)會鐵道科技一等獎，這不僅是倪教授個人的榮譽，也是整個鐵道科技領(lǐng)域的榮譽，是中國鐵路運輸科研創(chuàng)新道路上的又一次巔峰之作。

乘風(fēng)破浪，創(chuàng)新不息勤為路

自1989年本科畢業(yè)于西南交通大學(xué)計算機科學(xué)與應(yīng)用專業(yè)，并開始攻讀西南交通大學(xué)運輸管理工程專業(yè)碩士研究生以來，倪少權(quán)就與鐵路運輸信息化和智能化的科研創(chuàng)新緊密的聯(lián)系在了一起，并在導(dǎo)師楊明倫教授的指導(dǎo)下開始進行計算機編制列車運行圖方面的研究。

倪少權(quán)介紹說，鐵路運輸?shù)耐ǖ朗怯删€性軌道構(gòu)成的，列車運行圖是為確保鐵路行車安全，充分利用鐵路通過能力，有效地安排列車運行，完成鐵路運輸計劃而制定的以鐵路線路為核心的各種鐵路運輸設(shè)備的使用時間表。鐵路通過列車運行圖把整個鐵路網(wǎng)的運輸生產(chǎn)活動聯(lián)系成為一個統(tǒng)一的整體，列車運行圖是協(xié)調(diào)鐵路各部門進行運輸生產(chǎn)的綜合作業(yè)計劃和鐵路行車組織的基礎(chǔ)，在適應(yīng)市場發(fā)展、滿足市場對鐵路運輸?shù)男枨笾?，起著極為重要的作用，列車運行圖編制周期的長短、質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響鐵路運輸?shù)慕?jīng)濟效益和社會效益。

隨著傳統(tǒng)的手工編圖方式造成編圖周期過長，使得鐵路難以快速編制新的列車運行計劃以適應(yīng)市場變化的需求等弊端的出現(xiàn)，采用計算機編制列車運行圖成為我國鐵路改革發(fā)展的迫切需要和重大舉措。但任何革新都似乎要經(jīng)歷一個“涅槃”的過程才能真正一飛沖天，而倪少權(quán)無疑是我國計算機編制鐵路列車運行圖技術(shù)突破創(chuàng)新的領(lǐng)航者。

十年磨一劍，倪少權(quán)教授用百折不撓的精神和砥礪前行的勁頭，攻克了科研道路上的一項項難關(guān)，帶領(lǐng)科研小組最終成功研發(fā)了我國鐵路通用的列車運行圖編制系統(tǒng)軟件，并將該項研究工作不斷向前推進、發(fā)展。

據(jù)了解，國內(nèi)早期在研究計算機編圖時，著重于根據(jù)不同區(qū)段或線路的特點對具體的研究對象有針對性地進行研究，而倪少權(quán)教授則致力于研究系統(tǒng)的通用性和適應(yīng)性，并取得了顯著效果。另外，針對傳統(tǒng)研究中將單線與雙線分隔開來成為各自獨立的兩個系統(tǒng)進行研究的現(xiàn)象，他提出了“單雙線合一”的計算機編圖統(tǒng)一算法思想，為路網(wǎng)列車運行圖編制的研究奠定了基礎(chǔ)。

從事列車運行圖編制的人員都知道，列車運行圖編制屬于NP問題，很難求其數(shù)學(xué)最優(yōu)解。為了解決這一問題，倪少權(quán)教授采用了新的方法，他將各種約束條件表示成數(shù)學(xué)表達式，再把它轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型，在滿足系統(tǒng)設(shè)定的約束條件的前提下，進行基于人工編圖經(jīng)驗的啟發(fā)式搜索算法求解。打破了過去基本上無法應(yīng)用計算機編制單線列車運行圖的僵局，為我國鐵路廣泛應(yīng)用計算機編圖探索出一條可行之路。

在具備了一定的科研基礎(chǔ)和實力后，倪少權(quán)教授主持研究開發(fā)了對于單線、雙線及多線、自動閉塞及半自動閉塞、直線及網(wǎng)狀線路都是有效的、智能化程度較高的基于鐵路局的列車運行圖編制系統(tǒng)，并將該軟件系統(tǒng)在全路18個鐵路局以及鐵道 4大勘察設(shè)計院、中鐵電氣化設(shè)計研究院、中鐵咨詢工程設(shè)計研究院等鐵路運營和勘察設(shè)計單位進行推廣應(yīng)用，取得了顯著的社會和經(jīng)濟效益。

孜孜以求，成效卓著質(zhì)為本

在對鐵路局編圖軟件進行深入研究的基礎(chǔ)上，倪少權(quán)教授和呂紅霞教授一道帶領(lǐng)團隊又對計算機編制全路直通旅客列車運行圖進行了研究，主持研究開發(fā)了基于計算機網(wǎng)絡(luò)的鐵路旅客列車運行圖編制系統(tǒng)軟件，投入應(yīng)用到全國鐵路列車運行圖編制工作中，加快了鐵路編圖進程，得到鐵道部的高度認可。