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王争鸣:科技筑就通向世界的路
——记中铁第一勘察设计院集团有限公司董事长王争鸣

作者:本刊记者 杨 戈  来源:科学中国人  发布时间:2017-8-1

导读:  从一名年轻的野外勘测队员到全球顶尖的设计大师,再到引领行业领域不断进步的带头人,从青丝到华发,王争鸣将自己的个人发展与铁一院,与中国铁路的发展紧密地交融在了一起,用科技和汗水筑就了越来越多通向世界的路。

   
  五月中旬的北京,各国元首齐聚一堂,“一带一路”国际合作高峰论坛正在如火如荼地进行。而在千里之外,作为古丝绸之路起点的西安也已提早感受到了这个盛夏的炙热,只有在一场黄昏的阵雨之后才感觉到些许的凉意。
  位于西影路上的中铁第一勘察设计院集团(以下简称“铁一院”)的两座办公大楼过了下班时间依旧灯火通明,全院上下的工作人员仍然争分夺秒地忙着自己手上的工作。王争鸣一如既往地坐在自己的办公桌前,仔细地审阅着一份文件。
  这是一份关于“高速铁路实景三维线路设计关键技术与重大工程应用”项目的材料,里面所阐述的内容从三维实景线路勘察设计环境构建,到基于线路信息模型的全阶段、全时态铁路线路设计方法,再到高速铁路线路自动三维建模与高效管理分析,这一整套全新的高速铁路勘测设计技术体系凝结了王争鸣和他带领的团队10余年的研究心血。
  王争鸣介绍说:“习近平总书记在高峰论坛上提出了要坚持创新驱动发展,促进科技同产业深度融合。我们这个项目恰恰为‘一带一路’和高铁‘走出去’国家战略的实施奠定了技术支持,社会效益巨大,应用前景十分广阔!”
  晚上9点钟,记者走出铁一院办公楼的大门,抬头望去,王争鸣办公室的窗口依然亮着灯光,他的话依旧在耳边回响,“过去进行勘察规划,完全依靠我们的双手和双脚野外勘测、数据采集、图件清绘、数据加工,而现在我们依靠的是大数据、云计算、自动化。科技改变了我们这个行业,也筑就出了越来越多条通向世界的路!”
  
每一条线路都是一次创新
  
  “创新不是心血来潮,不是空中楼阁,更不是高大上的口号,而是凭借积淀,结合具体工程项目的需求,在工作中遇到问题,解决问题。”
  “轨道交通工程信息化国家重点实验室”是依托铁一院,经科技部获批建立起来的国家级重点实验室,任晓春是这个实验室的常务副主任。他是铁一院的“老人”了,在王争鸣2005年初来到这里做院长之前就一直在这家单位工作。对于王争鸣这位并肩作战了十多年的老战友,任晓春给予了高度的赞誉:“从职务上看,他是院长,是集团董事长,但是从业务能力上讲,他首先是当之无愧的设计大师。精通业务,总能一针见血地指出问题,解决问题。所以我们都很服气他,不是因为他官儿大,而是因为他确实是我们技术创新的领头人。”
  王争鸣在同行眼中是出了名的“创新先锋”,多少“难啃的骨头”在他的思路想法面前都被迎刃而解。而在王争鸣自己看来,创新不是心血来潮,不是空中楼阁,更不是高大上的口号,而是凭借积淀,结合具体工程项目的需求,在工作中遇到问题,解决问题。
  王争鸣的成名之作是襄樊北编组站的设计,那一年他才28岁,刚刚参加工作3年,就被选派为襄樊铁路枢纽项目的专业负责人及总体设计负责人。他根据当地编组站点线能力不协调的具体问题,率先在国内采用多推双溜自动化驼峰、环到环发的单向编组站设计方案。编组场规模达48股道,中间设交换场,并采用国内领先的自动化控制系统。
  王争鸣这一“前无古人”的创新方案一经推出就引起了业内的广泛争论。当时全国一百多个专家,包括高校的教授,也包括铁路运输方面的专家在论证会上纷纷发表意见,最终大多数专家通过了王争鸣这一被称为“最具创新编组站”的设计方案。事实证明,编组站不仅成功满足了运输要求,而且还降低了三分之一的建设成本,投资额由11多亿元降到8亿元。编组站建成之后的1997年荣获了铁道部优秀设计奖一等奖,而由王争鸣提出的这套环到环发、多推双溜的单向编组站平面设计思想也被纳入高校教材和国家设计规范。
  创新对于王争鸣而言,从来都不是刻意去完成的任务,而是自然地融入具体工作中的一种过程。“工作的过程就是不断积累和创新,我们面对的每一条线路都有各自的特点和难点,所处的地理位置不一样,地质条件不一样,文化环境不一样,所以每条线路的方案都有各自的挑战性。”王争鸣向记者分享他的创新心得。
  京沪高铁,这条从上世纪90年代初就开始方案研究直到10多年后才正式开工的高速铁路凝结了王争鸣大量的心血。“越靠近上海地区,软土的情况越严重。地基是个难题,如何保证列车高速通过时的安全问题?经过大量的理论计算、研究和工程试验,我们采取了以桥代路的方式。这样不仅解决了软土问题,同时还可以少占耕地。我们国家人口多,土地资源紧张,我觉得土地占用越少越好,这也是对国家未来发展的一种考虑。”王争鸣的话里透出他浓浓的民生情怀。
  上海地区是软土的难题,到了东北,难题就变成了冻土。哈大高铁是世界上第一条穿越高寒季节性冻土地区的高铁,由于东北地区积雪融化时间比较长,道轨也容易受到雪埋,如何保证在零下40度高寒环境下列车在轨道上安全行驶的问题?这也让王争鸣和他的团队费尽了心思。
  最终,经过大量理论探究和无数实验,哈大高铁沿线各车站全部设置了道岔融雪装置,车站咽喉区域设置道岔融雪控制棍、隔离变压器、轨温传感器、雨雪传感器等设备,专用的这种电加热方式,装有远程和车站两极控制的终端,既可以自动启动,也可以手动操作,从而解决了雪埋线路和多次冻融的潜在危害。这种高寒高铁线路处理的技术方案在全世界都是首创的,这让来自俄罗斯的专家大为感叹:“以前在技术上,我们是你们的老师,但是在今天,中国的技术已经远远领先我们了!”
  南方的软土,东北的冻土,而铁一院所在的大本营——西北地区的黄土同样是横亘在铁路规划设计者面前一道看起来难以逾越的坎。王争鸣向记者介绍,西北地区的湿陷性黄土具有大孔隙、强变形和遇水后力学性质突变的特点,遇水后发生瞬间湿陷变形,导致地基失稳,对列车行车安全造成极大的安全隐患。
  “我们做了大量的黄土实验,经过认真分析,我认为关键是防水的问题,要抓住这个主要矛盾去解决。”后来的实践一如王争鸣判断的那样,铁一院对湿陷性黄土进行了详细的工程地质分区,在设计中采用了高架车站和车站内路基桩板结构、减震隔振等多项崭新的设计方法和工程措施,满足了无砟轨道苛刻的沉降要求,解决了这一世界性的工程难题,形成了具有自主知识产权的湿陷性黄土地区高速铁路修建技术,世界上首条湿陷性黄土高铁——郑西高铁顺利建成,目前运营良好。
  “我们的工作就是这样一个不断摸索不断创新的过程,往往这个过程也最磨练人的意志!”王争鸣感叹道,“前期通过勘测采集资料,通过大量的方案数据对比,然后分析建立模型,再进行计算机模拟,有的还要做一些实体实验,最后找出一种最优的方法,较之于理论研究不同的是,我们做工程,最后的结果只能成功,国家交给我们的任务,我们必须圆满完成!”
  必须圆满完成!王争鸣掷地有声的话语道出了他和铁一院同仁身上所担负的重任。无论是土的问题,还是水的问题,无论是高寒的问题,还是地热的问题,所有问题在创新者面前都必须迎刃而解。而这一理念在青藏铁路的规划建设中体现得最为淋漓尽致。
  青藏铁路是世界上海拔最高的铁路线,被誉为“天路”,也被业内视为几乎不可能完成的任务。面对着集“多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱”于一体的三大世界级工程难题,王争鸣创新性地提出了“主动降温、冷却地基、保护冻土”的设计对策,确保了青藏铁路工程勘察设计及施工的科学性、安全性和可靠性。除了技术之外,王争鸣深知全世界还把目光紧紧盯在我国对待脆弱生态保护的作为上,为此,从一开始设计就把维护生态和环境保护作为一条必须遵循的重要原则,在线路规划中为藏羚羊等野生动物设置了33个专用通道,并把桥梁架高让野生动物从桥下迁徙。事实证明,这一创意确实有效,铁路的修建并没有影响到动物的迁徙,如今,藏羚羊的数量已经从铁路开通前的5万多只增长到了30多万只。
  “目前,中国好修的铁路都修完了,再修的都是过去被列为禁区的地方喽。”王争鸣的话虽然有点半开玩笑,却反映了当下中国铁路的建设实际情况以及铁一院从事铁路勘察的诸多不易。
  
从“设计大师”到“管理大师”
  
  “现在总提企业资产,我觉得相比于资金、办公楼、电脑用品等等,铁一院最重要的资产就是人才!”
  青藏铁路是中国新世纪四大工程之一,是世界铁路建设史上的一座丰碑,它凝聚了铁一院全院上下50余年几代人的心血。青藏铁路带给铁一院巨大的辉煌,然而时间走到2000年之后,在市场竞争的浪潮冲击下,铁一院变得每况愈下。
  “当时,我们的全部人马和精力都投入在即将完工的青藏铁路上,既无项目储备,高铁投标也是屡投屡败,客运专线份额几乎为零,企业的生存一下子面临着重大危机,内忧外患,人心浮动,每年几乎都有大批的技术骨干选择了离开”任晓春在聊起当年那个阶段的经历时仍然有点不堪回首。
  在2004年年底,王争鸣临危受命到铁一院做院长。“当时院长的这个位子可是有点‘烫屁股’”,王争鸣回忆说自己当时也产生过犹豫,“那个时候的铁一院有点像病入膏肓的病人,亟待着名医妙手回春。在我来之前,北京的一家咨询公司也受邀来把过脉,当时他们私底下就给我下了定论,说我到这里来做院长纯属是自讨苦吃,因为在他们看来,这家企业非垮不可,没药可救了。”而正是这样的观点,偏偏激起了王争鸣的求胜之心。
  顶着刚刚被评选为铁道工程学科带头人头衔的王争鸣来到了铁一院,他以一个行业技术领军者的角度审视着眼前这个企业。铁一院在西部铁路建设中积累了强大的技术优势,尤其是在高原铁路领域的技术一枝独秀,但对当时最流行的高铁技术却毫不擅长。王争鸣分析后认为铁一院是一家有着50多年历史的老牌设计院,有着自己的文化和技术积淀,只要能在中国进入高速铁路建设新时代找准方位,做到实时追踪最新科技、引进消化吸收后,形成具有自主知识产权的“拳头产品”,一定可以大有作为。
  “作为一家勘察设计院来说,技术永远是企业的立足之本。所以,在与院领导班子达成共识之后,我提出了一个以‘技术提升管理,技术支撑经营,技术控制成本’的‘三技治企’理念,用技术去争市场,绝不能做到技不如人!”王争鸣的战略理念像是一道光,从此照亮了铁一院复兴的前进之路。
  王争鸣充分发挥设计大师的自身优势,抓技术方案,抓设计文件,抓质量和细节,甚至投标的标书撰写他都要亲力亲为地修订。“在强手如林的铁道设计投标市场,技术方案的选择是投标成败的关键。”王争鸣如是说。“原来我们的一份标书文件由几十个专业共同完成,但都是各写各的,没有交流协作,甚至会出现自相矛盾的地方。这就像当时铁一院的人心,一盘散沙,没有凝聚成力,而我要做的,就是要把他们拧成一股绳,劲往一处使!”
  在后来的竞标中,王争鸣独辟蹊径,突出铁一院的独特优势,提出了将青藏铁路建设中积累的冻土技术与高铁技术相融合的设计方案,一举成功中标我国首条高寒高铁—哈大高铁的沈阳至哈尔滨段。哈大高铁的中标给铁一院带来了历史性的两大突破,一是铁一院从此步入高铁时代,另一个是铁一院从此从西北走向了全国。
  “紧接着我们又中了大(同)包(头)、包(头)神(木)、包(头)惠(农)铁路设计方案的标,两个月之内连中三标,一系列的动作让我们失去已久的凝聚力又恢复了,自信又找回来了。在王院长的带领下,大家都意识到,原来我们并不弱啊!”任晓春谈到这里的时候声音都提高了许多。
  第一条高原冻土铁路(青藏铁路)、第一条高寒高铁(哈大高铁)、第一条湿陷性黄土高铁(郑西高铁)、第一条地热铁路(拉日铁路)、第一条大风区高铁(兰新高铁)铁一院成绩单上的纪录越来越多。从围绕降低成本转向为运输服务,向环保倾斜,除了铁路之外,在王争鸣的带领下,轨道交通和公路项目在市场竞争中同样也屡屡获胜,业绩提升显著。
  在恢复了铁一院的元气后,王争鸣开始加紧了人才培养的脚步。因为他深知,人才是科技型企业发展的关键因素,人才培养与技术进步是相辅相成的。“现在总提企业资产,我觉得相比于资金、办公楼、电脑用品等,铁一院最重要的资产是人才!”工程师出身的王争鸣致力于为每一位人才提供展现自己才华的舞台,他制订了一套人才激励机制,通过建立职业发展通道激励人才快速成长。在他的设计下,铁一院会从每月的固定收入中拿出一定比例通过绩效奖金的形式,根据每个员工的工作量、完成质量以及创新成果来进行奖励。“我就是要鼓励有能力的员工要比管理者挣得多!”王争鸣一针见血地道出了制订这套方案的初衷。
  据任晓春回忆,当时员工的积极性一下子就被调动起来了,在技术创新、专利技术、合理化建议和技术改进等方面取得多项成果,“对于员工而言,不仅仅是收入提高了,更重要的是有了一种成就感!”任晓春感叹道。
  在王争鸣这种人才战略指导下,铁一院培养出一支顶尖的设计人才经营队伍。目前,铁一院拥有1名工程院院士、7名全国工程勘察设计大师、27名享受政府特殊津贴的专家以及一批省级工程勘察设计大师这份名单可以列得很长,是王争鸣这十年的努力,才保持了铁一院高层次专家人才强劲的厚发优势,成为中国勘察设计企业一道独特靓丽的风景。
  “王争鸣是一位‘儒帅’。”作为多年的同事和朋友,任晓春为他下了这样一个定义,“这些年来,他从来没有和员工发过脾气,以德服人,以技术服人,他说的,大家都很服气。”
  被定义为“儒帅”的王争鸣自然明白企业文化是一个企业发展的灵魂,“管理不是喊口号、画大饼或者高高在上地呵斥,管理是一门艺术。”王争鸣为铁一院主持制定了全新的企业文化制度体系,将企业文化理念融入到每一位员工的日常工作中去。凭借着多年潜心推进“科技一院、诚信一院、文化一院”的企业文化带来的强劲动力,员工的荣誉感、认同度和凝聚力大大增强,企业的软、硬实力均得到了大幅度提高。铁一院在各条战线上凯歌高奏,影响力持续提升,正向着王争鸣提出的“建设百年企业”的目标阔步前进。
  
数字化打造“高铁新丝路”
  
  “我们要做的,是希望加快我国整体高速铁路线路工程技术的发展,增强我国铁路勘察设计行业的国际竞争力。”
  建设百年企业是一个长期持续发展的目标,前提是必须要努力提高自身的创新能力,拥有永远领先一步的技术储备。
  在王争鸣看来,作为一家科技型企业,自主创新必须要有配套的研发平台,用以带动铁一院甚至整个行业的技术进步。王争鸣将这件事情视为企业战略布局的重要部分并亲自挂帅来主抓。在搭建了省级重点实验室之后,几年间,他不断投入人力、物力和精力,逐步完善和加强实验室的建设,具备了创建引领国家级创新平台的实力。终于在2015年,铁一院申报的“轨道交通工程信息化国家重点实验室”获得科技部的批准立项,这是整个铁路设计行业里唯一的国家重点实验室,标志着铁一院正式成为我国轨道交通工程信息化研究领域的领军者。
  “10年前我就在考虑‘数字化铁路’的问题,但是由于数据海量,当时的计算机硬件难以支撑,实现起来很困难,但是这些年来这个想法一直没有停下来过”一直重视做前瞻性科技储备的王争鸣这样解释自己创办国家级重点实验室的初衷,“随着铁路设计时速的大幅提升,对铁路线路设计标准与质量提出更严格和苛刻的要求。尤其是随着‘一带一路’战略的推进,我们将面临越来越多不同地区和不同国家的地形、地质、气候等特殊环境条件,亟需一整套全新的高速铁路勘测设计技术体系。大数据、云计算时代的到来给了我们机遇,已经完全可以实现我们最初的设想了。所以经过10多年来持续的努力,国家重点实验室的建立算是水到渠成。”
  作为铁一院的一把手,王争鸣在实验室运转的这两年里投入了很大的精力,亲力亲为参与到具体的技术创新工作中去。实验室目前正在从信息感知、协同建造和智能轨道交通系统三个重点方向开展系统性研究,建立起我国自主的轨道交通工程信息化技术体系。王争鸣则看得更远,他将实验室未来定位于建设成为国际一流的轨道交通工程信息化应用基础研究基地,一流的高新技术成果辐射基地,一流的高素质专门人才培养基地。
  勘察设计作为铁路建设总揽全局的核心工作,是决定一个项目投资、建设、运营和环境保护合理性的先决条件和根本性问题。“当年在勘察青藏铁路时,我们的员工为了掌握第一手资料,大家一步一步用脚步丈量。那个艰难过程是靠着吃雪水和半生不熟的米饭扛过来的,勘测到无人区时,还要面对遭遇野狼袭击的危险。”王争鸣回忆起当年的情景依然感叹不已,但是随之话锋一转,“这种精神永远不能丢,但是传统基于人工野外勘察与二维设计的勘察技术,对信息的感知和环境的认知能力不足,效率低、周期长,已经越来越无法满足铁路建设快速发展的迫切需求,我们更需要与时俱进!”
  “高速铁路实景三维线路设计关键技术与重大工程应用”是针对国家铁路网急需的高效优化和快速实现等难题而进行的项目,铁一院上下求索,通过自主知识产权首次将实景三维环境感知技术融入铁路勘察设计,突破了线路勘察设计可交互三维实景构建、基于线路信息模型的全阶段全时态铁路线路设计、线路自动三维建模与高效管理分析等一系列关键技术,搭建了高速铁路实景三维线路设计平台,形成了一整套全新的高速铁路线路勘察设计技术体系。
  王争鸣有些兴奋地摊开双手,指向对面的墙:“如果那是一块电子屏的话,我们勘测收集到的数据和资料会以三维实景的形式展现真实场景,所有的地形地貌特征一目了然。用数字化进行选线操作,每一个决策都会实时提供诸如预算、工期、工作量等数据参考。从一条铁路的前期调研、立项到中途的施工建设和后期的维护,所有的过程一条龙地在这个平台上完成。这是一场变革,将开启铁路建设的一个新时代!”
  这一项目成果已经在兰新、西成、宝兰、银西等10余条国家重大高铁工程建设中发挥了重要作用,大大提高了勘察设计的工作效率,有效地提升了企业的市场竞争能力。尤其在有着“高速丝绸之路”之称的兰新高铁工程中,这条全长1776公里的铁道周围布满了黄土、严寒、高山、戈壁、荒漠以及百里风区这样各不相同但是同样艰险复杂的地形和极端的气候与生态环境,但是铁一院硬是创造了不到一年时间从开始全线勘测到正式交付施工图纸的奇迹!
  这样一条世界一次性建成里程最长的高速铁路、全球第一条修建在高原地区的高速铁路、全球第一条通过大风地区的高速铁路,拥有世界上最大规模的高铁防风工程,它还是中国西北地区建成通车的第一条高速铁路,成为“一带一路”战略路线上的重要组成部分。这条“高铁新丝路”的成熟运营见证了铁一院科技创新的强大力量。
  “我们铁一院的国家重点实验室里的项目成果绝不只是针对铁一院一家,我们已经在多家铁路勘察设计院进行成果推广,我们要做的,是希望加快我国整体高速铁路线路工程技术的发展,增强我国铁路勘察设计行业的国际竞争力。”王争鸣的一席话让人看到了一位大企业家的胸怀。
  不仅如此,随着“一带一路”和高铁“走出去”的战略进程,铁一院的用武之地更加宽广,先后赢得了多项具有国际影响力的重要项目,中吉乌铁路、中巴铁路、中尼铁路、中蒙俄铁路以及沙特阿拉伯、肯尼亚、埃塞俄比亚等海外铁路项目接踵而来,为“一带一路”国家战略实施提供了技术支撑,更为高铁成为我国的一张“国家名片”做出了突出贡献。
  从一名年轻的野外勘测队员到全球顶尖的设计大师,再到引领行业领域不断进步的带头人,从青丝到华发,王争鸣将自己的个人发展与铁一院,与中国铁路的发展紧密地交融在了一起。64年风霜雨雪,铁一院人披荆斩棘,用科技和汗水筑就了越来越多通向世界的路。“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。任何困难都不会使铁一院人放弃科技创新,锐意进取的精神。”王争鸣坚定地说。
  心之所往,虽远必达。在王争鸣的带领下,铁一院人对于更具挑战的未来已经做好了一切准备,既然选择了用科技铸就辉煌这条路,纵使前途充满风雨,也要一路兼程,勇达胜利的彼岸!
  
  
专家简介:
  王争鸣,现任中铁第一勘察设计院集团有限公司董事长、党委书记。全国工程勘察设计大师。主持了青藏、京九等40多条铁路干线的勘察设计和重大技术决策,负责主持和参与完成了全国铁路编组站及西北各省铁路网规划工作;负责主持完成了京沪、武广、哈大、郑西等多条高速铁路的重大技术工作,形成了在各种复杂地形环境条件下修建高速铁路成套独特的设计理念和指导思想。主持开发了几十项科研课题和软件研发工作,曾获得国家科技进步特等奖、优秀设计金奖等。2013年,荣获国际咨询工程师联合会(FIDIC)百年庆典大会颁发的“全球百年杰出咨询工程师大奖”。
  

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