“你这数学方法是挺好的,但是能解决工程问题吗?”这是刘金朝博士后出站入职时,同事对他发出的“疑问”。
“要把问号拉直,变成感叹号!”自此,他立志当好理论与实践之间的“翻译家”,在数学理论与铁路工程实操之间架起沟通桥梁。
二十五载岁月流转,如今的刘金朝身担多项重大科研项目,专业履历也愈发厚重。面对当年的“疑问”,他用实践给出了自己的答案:“依托大数据分析,把复杂的工程问题提炼为清晰的数学问题,以数学方法破解技术难题,再将成熟的研究成果反哺、落地于工程现场。”
在一次次理论落地、实践反哺的过程中,他让曾经晦涩的学术理论走出实验室,转化为基层一线看得懂、学得会、用得上的实操方法。
勤勉耕耘,从不放过一组数据
6月6日,周六,刘金朝又准时出现在了中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所605办公室。他打开电脑,调出数据包,清脆的敲击键盘声响了起来。
在同事们眼中,刘金朝是出了名的“工作狂”。“就连我们所的保洁阿姨都知道刘工周末加班是常态。”同事魏世斌笑着说道。可在刘金朝自己看来,这算不上加班,“数据没有梳理分析清楚,我心里总是惦记着,索性过来接着琢磨”。
这份对数据发自心底的热爱与敏锐,自他来到基础所的那天起,便始终如一。
2008年,拥有7年技术经验的刘金朝被调到基础所工作,负责基础设施检测监测大数据分析和综合评估研究。当时,“大数据”尚未走入大众视野,他却满怀热忱地扑进了这一新领域。“我就是奔着数据来的。”谈起当年的选择,他语气格外坚定。
从那时起,刘金朝便深深扎根在了数据分析这片沃土之上,潜心耕耘。
彼时,正赶上高速综合检测列车启动研制。列车以高速动车组为载体,装备专用检测系统,对线路轨道等基础设施进行高速动态检测。纷繁复杂的检测数据不断传回,旁人看着眼花缭乱、颇感棘手,刘金朝却如获至宝。面对满屏的数据与报表,他耐心比对、逐项梳理,沉浸在了数据世界里。
2010年12月,京沪高铁进入联调联试关键阶段,刘金朝主动请缨,随检测车进行检测。“我每天早上8点左右随车出发,跑到下午四五点,白天借助车载检测设备采集数据,晚上回到驻地继续研判分析,经常干到深夜。”
回忆起那段奔波的日子,刘金朝并不觉得辛苦,反而乐在其中。“每一组数据都来之不易,我要做的就是发现其中的规律,并将其与铁路工程联系起来。”怀着这份敬畏与执着,他认真对待每一组数据。有一次,一组在当时没有成熟指标可供参考的轴箱加速度数据引起了刘金朝的关注。他将这组数据默默记在心里,时不时琢磨,尝试运用多种数学方法深挖其背后的规律。
“老魏,快来看看,这个问题我分析出来了!”每当顺利解开数据谜题,办公室里总会传来他这样的招呼声。魏世斌坦言:“平日里性格内敛的刘金朝只要取得新进展,总会兴致勃勃地与我们分享思路与成果,那份发自内心的喜悦简单又动人。”
就在不断钻研探索中,在破解难题、迎接新挑战的循环里,时间缓缓向前,刘金朝也在这片热爱的领域里筑牢坚实根基,稳步成长。
创新突破,研究积累结硕果
一粒种子想要长成参天大树,要先向下扎根,而后再破土而出。在铁路基础设施检测技术领域,刘金朝亦是如此,他将功夫下在平时,将努力与积累做在前边。
2014年,随着中国高速铁路运营里程的增长与运营速度的不断提升,铁路轨道短波病害检测这一棘手难题摆在了众人面前。
轨道短波不平顺,是指轨道在车辆反复作用下产生的微小变形,其波长幅值在0.1毫米到2.0毫米之间——几乎“隐形”。但就是这样微小的变形,会引发钢轨弹条断裂、轴箱螺栓松动等安全隐患。
然而,当时既有的轨道几何检测系统,能捕捉到的波长范围是2米到150米。对于短波的检测和评判,国内技术几乎“一片空白”,国外经验也无法直接借鉴。
“我当时就想,未来高铁会越来越多,速度也越来越快,靠人工巡检不现实。再难再未知,我们都得去探一探。”刘金朝主动接下课题,带领团队开始啃这块“硬骨头”。在数不清的日夜研究中,刘金朝细心发现,自己默默关注多年的轴箱加速度数据里,似乎藏着短波病害的“痕迹”。没想到,这让他“歪打正着”地找到了难题的突破口。
在攻克道岔短波病害时,团队一筹莫展。“心轨查了,尖轨也查了,问题的根源却始终找不到。”他的学生张茂轩回忆起当时的煎熬,摇了摇头。“走,去现场!”刘金朝二话不说,抱着电脑就扎进了深夜的铁路现场。
对照数据波形图的峰值点位,他沿着轨道一步步排查,细致研究每一处异常点位的机械构造。张茂轩的手机里至今还保留着当时的照片:夜色里,刘金朝穿着反光马甲蹲在道岔旁,专注地研究着零部件结构。
“说实话,照片里的老师怎么看也不像个搞数学的专家,但我觉得这就是专家最该有的样子。”张茂轩感叹道。
2016年,研究初见成效,开始在各铁路局试点应用。一次研讨会上,一名职工兴奋地说:“根据你们给的5个点位,我去现场复核,很精准地找到4个,剩下那个应该只是里程的问题。”
那一刻,两个素不相识的人,有了心照不宣的欣喜,刘金朝思考了多年的“数学与铁路工程之间的关系”,有了更加清晰的答案。
历经近4年的钻研摸索,刘金朝带领团队成功利用高速动态检测数据评判轨道短波状态,在国际上首次提出轨道冲击指数(TII)和钢轨波磨指数(RCI),用以诊断接头不良、钢轨波磨等短波病害。
2018年起,这项科研成果被应用于全国高铁线路周期性检测当中,2023年纳入《高速铁路线路维修规则》,帮助基层每年完成120万公里以上高铁线路的亚毫米级短波不平顺检测,用数据为铁路运行保驾护航。
倾囊相授,赤子之心带徒育人
国家科学技术进步奖二等奖、詹天佑铁道科学技术奖成就奖、日内瓦国际发明展银奖……这些年刘金朝获得的奖项不胜枚举,但被问及最看重哪份荣誉时,他腼腆却格外认真地回答道:“铁科院第一届‘优秀导师’!”
这份偏爱里,藏着他对育人事业最纯粹的初心与担当。面对不同专业背景的学生,他结合专业基础、研究方向量身定制培养方案;科研论文撰写、课题研究推进,他手把手指导、逐字逐句修改,从理论框架到字词表达,常常陪着学生改到凌晨;大家遇到难题和困惑,他总会倾囊相授,毫无保留地分享自己的科研经验与解题思路,从不敷衍、绝不藏私。
对此,魏世斌格外敬佩:“金朝对待学生从来都是一视同仁,特别用心,我们都很钦佩他。”
张茂轩从实习起就跟着刘金朝,是他的第一位研究生。近十年光阴,他从刘金朝那里学到了做研究的较真。“大部分人看问题只到第一层,但刘老师一定会追根溯源,从第一个环节开始逐个核查。找到问题还不算完,他还会继续联想,找出共性,解决掉更根源性的问题。”
截至目前,刘金朝已经为铁路基础设施检测大数据分析领域培养了30余名硕博士。
功成不居、探索不止。随着大数据、人工智能等新技术的不断发展,2019年,刘金朝牵头开始搭建铁路基础设施检测监测大数据平台,搭建技术框架、破解具体难题、协调对接各部门……无论遇到什么事情,他都不急不躁,稳扎稳打。
“刘工是一个有理想的人,他始终有勇气去做别人觉得不可能的事。”团队成员姚莉的这句感慨,正是刘金朝工作生涯最生动的写照。
从研究短波评判方法到搭建大数据平台,再到如今试验数据联合驱动的铁路动力学仿真平台研制,刘金朝翻越着一座座“不可能”的大山,在铁路基础设施检测大数据分析领域一路向前,探索无穷。
榜样档案
刘金朝
中共党员,2025年新澳门精准免费大全“百千万人才”工程专业带头人,中国铁道科学研究院集团有限公司主任研究员、基础设施检测研究所副总工程师,曾获国家科学技术进步奖二等奖、天津市科学技术进步奖特等奖、中国铁道学会科学技术奖一等奖、日内瓦国际发明展银奖,所带团队荣获詹天佑铁道科学技术奖创新团队奖。
采访手记
初心不改 步履不停
在与不同人的交流中,我看到了一个鲜活立体的刘金朝——在同事魏世斌看来,他勤勉执着,敢啃“硬骨头”;在同事姚莉眼中,他平易近人,毫无专家架子;在学生张茂轩心中,他从不藏私,事必躬亲。而工作之外,刘金朝还是大家公认的乒乓球高手。
“淡泊以明志,宁静而致远”,这是刘金朝的微信签名,也是他25年工作行事的真实写照。不慕浮华、默默耕耘,坚守初心、勤勉实干,他以纯粹的科研热忱,扎根在铁路基础设施检测大数据分析领域,步履不停、久久为功。