6月,京廣高鐵復(fù)興號列車全線實現(xiàn)時速350公里。7月,在渝昆高鐵渝宜段,試驗列車跑出了385公里/小時的速度。這個夏天,在先進高鐵技術(shù)和一流運營品質(zhì)的基礎(chǔ)上,隨著部分線路逐級提速,高鐵這張“國家名片”越擦越亮。7月初,記者走進北京交通大學(xué)先進自主運行全國重點實驗室,采訪了北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院院長艾渤。
“苦并快樂著”
2007年,從清華大學(xué)博士后出站,艾渤來到北京交通大學(xué),進入無線通信專家鐘章隊教授的科研團隊,開啟高速移動復(fù)雜場景的無線信道理論與方法研究。列車高速移動下會引起信道的非平穩(wěn)性,如何準(zhǔn)確評估這種影響并找到解決辦法,彼時是國內(nèi)外專家都迫切想要解決的難題。為了拿到一手?jǐn)?shù)據(jù),艾渤帶著幾名博士研究生開啟了“特種兵式”數(shù)據(jù)收集工作。
" 2009年鄭西高鐵試運行前夕,艾渤和團隊進行實地電場強度測量。列車運營時速如果預(yù)設(shè)是350公里,測試時就要跑到380公里左右。
" 2010年,團隊走訪了全國3家鐵道勘察設(shè)計院,跨越9座城市,調(diào)研范圍覆蓋5條高速線路,行程超過5000公里。為了保證測試時信道是平穩(wěn)的,有時需要在沒有人、沒有干擾的情況下進行測試,測試人員只能凌晨出動。夏夜里,面前蚊蠅紛飛,身邊連接設(shè)備的高速磁盤以1秒鐘1G的速度收集著數(shù)據(jù),大家光著膀子喝啤酒,“苦并快樂著”。
基于艾渤團隊收集到的大量數(shù)據(jù),團隊創(chuàng)新性地提出了高速移動復(fù)雜場景無線信道測量準(zhǔn)則與方法,以及符合信道非平穩(wěn)特征的方向性信道建模方法。他們通過數(shù)據(jù)搭建的模型,讓國內(nèi)很多鐵路勘察設(shè)計院擺脫了被“卡脖子”的狀況?!耙郧按蠹矣脟獾能浖?,比如德國數(shù)據(jù)管理軟件AirCom,一套要四五十萬元人民幣,貴不說,參數(shù)還不公開,使用時連如何調(diào)整參數(shù)都不知道?,F(xiàn)在,所有的軟件代碼都是我們自己編寫的?!卑痴f。2017年9月,艾渤接到一項特殊的任務(wù)——在“面向印尼高速鐵路的移動通信網(wǎng)絡(luò)理論技術(shù)研究與示范應(yīng)用”項目中擔(dān)任負責(zé)人,為我國在印尼建設(shè)雅萬高鐵提供通信方面的技術(shù)支持。
印尼以多火山著稱?!半m然火山可能不會爆發(fā),但光火山灰就會讓無線傳播媒介受到干擾?!卑痴f,“此外,當(dāng)?shù)貋啛釒夂蛳碌挠?、風(fēng)、霧等復(fù)雜氣象條件,跟國內(nèi)也不一樣?!?/p>
幾年間,艾渤帶領(lǐng)團隊扛著無線信道模擬器和射線追蹤工具箱等設(shè)備,在雅加達和萬隆之間往返多次,只為建立一個適合當(dāng)?shù)氐男诺滥P汀=?jīng)過所有建設(shè)者6年多的努力,2023年10月17日,雅萬高鐵正式開通運營,列車時速達350公里,將雅加達和萬隆間的通行時間從3個多小時縮短為40分鐘。
中國高鐵走向海外的“第一單”大獲成功,讓艾渤信心倍增?!拔覀兊母哞F為什么能銷售到國際上?依靠的就是自主產(chǎn)權(quán)。雅萬高鐵的開通,證明我國全套全產(chǎn)業(yè)鏈的高鐵技術(shù)已經(jīng)成熟?!?/p>
“壞孩子”的逆襲
艾渤的父親曾是西北大學(xué)物理系研究生,母親從中國醫(yī)科大學(xué)(現(xiàn)北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院)畢業(yè)。生在高知家庭的艾渤,從小被寄予厚望。天天被逼著學(xué)習(xí),艾渤產(chǎn)生了極強的逆反心理。他跟父母談條件,玩3個摔炮才能背1個單詞,又把家里的小人書拿到街道上賣,得來的錢去買煙抽。從小頑劣的艾渤,沒少挨父親揍。后來,他勉強參加了高考,成績比想象中要好,超過本科線11分。
1993年,艾渤進入中國人民武裝警察部隊工程大學(xué)學(xué)習(xí)通信工程專業(yè)。第一堂課上,他就跟班長干起仗來,差點被勒令退學(xué)。父親知道后,把筷子掰折了,碗也摔了,“那時父親真的想放棄我了”。
" 艾渤身上的那股子倔勁在部隊有了用武之地。負重20公斤跑5公里越野,擒敵拳、散打、倒功,所有訓(xùn)練項目他都要做到自己滿意為止。高強度的訓(xùn)練和鐵的紀(jì)律,讓他很快從“問題少年”成長為部隊的標(biāo)兵。在軍校的4年間,他每年都拿到嘉獎,還立過一次三等功。最重要的是,艾渤在這里找到了可以為之奮斗一生的專業(yè)。
" 1997年畢業(yè)后,艾渤被分配到基層部隊負責(zé)帶兵訓(xùn)練。出于對通信專業(yè)的熱愛,他萌生了報考研究生的想法。1999年,艾渤考上西安電子科技大學(xué)研究生,專業(yè)方向為信息通信。博士畢業(yè)后,他又進入清華大學(xué)博士后工作站,研究方向依然與通信相關(guān)。博士后出站,他來到北京交通大學(xué)??蒲袔ь^人鐘章隊教授在1997年就提出要在鐵路系統(tǒng)應(yīng)用無線通信,而不是傳統(tǒng)的軌道電路和應(yīng)答器。2008年京津城際鐵路開通,中國邁入“高鐵時代”,無線通信在鐵路系統(tǒng)有了更大的發(fā)揮空間。
" 當(dāng)兵時培養(yǎng)出的敢打敢拼、能吃苦的勁頭用到科研上,艾渤成了大家口中的“拼命三郎”。他剛到實驗室時,幾乎把家安在了這里,一住就是4年,每天睡4個小時。這樣的干勁和執(zhí)行力,讓艾渤在通信領(lǐng)域很快干出了名堂。
很多人覺得艾渤的經(jīng)歷就是一個“壞孩子”的逆襲史,艾渤覺得逆襲談不上,只能證明“起點高低不重要,在一條路上堅持到最后的人,才是勝者”。
“只要你相信,就會有奇跡”
艾渤現(xiàn)在出行有個偏好,只要車程不超過7小時,他一律選擇乘高鐵,因為高鐵上有信號,可以保證工作不間斷。而且,如今智能化的高鐵背后,也有他的貢獻。
對于高鐵乘客普遍反映的信號仍不夠強的問題,艾渤解釋,高鐵系統(tǒng)其實是被兩張“網(wǎng)”覆蓋的。一張是離鐵軌一兩百米以外的鐵塔,是中國移動等電信運營商鋪設(shè)的“公網(wǎng)”;另一張則是離鐵軌非常近的基站組成的“專網(wǎng)”。公網(wǎng)面向公眾,專網(wǎng)則負責(zé)列車運行控制信號的傳輸。
“你們應(yīng)該也會有感受,以前高鐵經(jīng)過隧道時,手機很可能就沒有信號了,但現(xiàn)在不一樣了?!卑痴f,此前,為了保證專網(wǎng)線路在隧道內(nèi)正常運行,鐵路系統(tǒng)會禁止運營商將信號系統(tǒng)鋪設(shè)進隧道,如今隨著通信技術(shù)提高,已能排除同頻或者鄰頻信號的干擾,給公網(wǎng)留出了更大空間。
“為什么高鐵不能24小時運行呢?”艾渤又拋出一個問題。他解釋,因為鐵路部門需要在晚上檢測軌道、供電以及其他基礎(chǔ)設(shè)施,排除故障。而且,這種檢測每天都要重復(fù)。“要想高鐵全天候運營,未來可能要加強通信和感知的深度融合,比如,通過給列車加裝專業(yè)設(shè)備,使其在經(jīng)過軌道的同時,對周邊所有基礎(chǔ)設(shè)施完成深度的同步檢測?!?/p>
" 面對高鐵提速以及無人駕駛高鐵時代的到來,艾渤感受到不小的挑戰(zhàn)?!八俣雀鞎r,傳播時延(信號從網(wǎng)絡(luò)一端到另一端的時間)要更低,不然很多信息會過時,無法給預(yù)警和決策留出時間。而高鐵開啟自動駕駛后,對傳輸信號的可靠性提出了更高要求。”艾渤說,他們團隊正在研究6G技術(shù)在軌道交通等場景中的應(yīng)用,“未來在車上可能體驗跟地面完全一樣的通信感受”。
今年6月,全國科技大會、國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會、兩院院士大會在人民大會堂舉行,艾渤在現(xiàn)場?!皬?fù)興號高速列車項目以及我主持的‘關(guān)于高速移動復(fù)雜場景信道特征和傳輸理論’項目分別榮獲國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎和國家自然科學(xué)基金二等獎。高鐵技術(shù)樹起國際標(biāo)桿,是千萬鐵路人的自豪?!?/p>
" 艾渤現(xiàn)在的成就是父親早年想不到的,未來交通的發(fā)展可能也是我們今天想不到的。“只要你相信,就會有奇跡”,這是艾渤最喜歡的一句歌詞。他說,有時希望可能很渺茫,但不能抹殺,只要一直在路上,堅持踏實做事,就會有奇跡。
(摘自《環(huán)球人物》陳佳莉)