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高仕斌指導學生動態模擬實驗平臺實驗。高仕斌團隊供圖
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5月26日,高仕斌(右)榮獲第七屆四川省“最美科技工作者”。 陳羽嘯攝
致敬第七屆四川省“最美科技工作者”
華西都市報-封面新聞記者 張崢 張杰
截至2025年底,中國高速鐵路運營里程已突破50000公里,占世界高速鐵路總里程的70%以上。如今,高鐵已經成為很多老百姓出行的首選。然而,要讓如此多的高鐵平穩運行,高鐵供電系統必須提供強大且不間斷的動力支撐。中國工程院院士、西南交通大學首席教授、國家軌道交通電氣化與自動化工程技術研究中心主任高仕斌,就是給高鐵供電系統護航的人。
5月26日,當他接過第七屆四川省“最美科技工作者”證書和鮮花時,分享的一句話讓人印象深刻:科技創新是一條曲折漫長的征途。回望過去,有反復試驗的挫敗迷茫,有日夜攻堅的艱辛疲憊,但更多的是突破技術瓶頸的使命感和實現成果落地的成就感。近日,華西都市報、封面新聞記者對高仕斌院士進行了專訪。
“從事科研工作,最大的幸福感是在科研成果即將誕生之際。”高仕斌如是說。
扎根高鐵供電一線 有時一待十幾二十天
“高老師做的都是解決鐵路供電問題的研究。”高仕斌的助手樊兵介紹。高仕斌從西南交通大學電氣工程學院畢業后就留校任教,一待就是三十幾年。這種對科研的執著與堅守,源自學院一脈相承的精神底色。誠如該學院的創始人、放棄美國優越條件毅然回到祖國的中國鐵道電氣化奠基人曹建猷院士所言——一切為了祖國,為了祖國的建設。
如今,高鐵已經成為很多老百姓出行的首選。然而,要讓高鐵平穩運行,高鐵供電系統必須提供強大且不間斷的動力支撐。
“電力就是高鐵的糧草。”高仕斌將鐵路的三大功能系統——軌道系統、運控系統以及牽引供電系統,用一個生動的比喻來解釋,“牽引供電系統是‘糧倉’,軌道系統是‘跑道’,運控系統是‘大腦’,缺一不可,都是為高速列車服務的。我們的工作,就是讓高鐵‘吃飽飯’,跑得穩、跑得快。”
如今,高速鐵路上的一座座牽引變電所,就是高仕斌工作的主戰場,大江南北都有他奔波的身影。“年輕的時候,每個工程我都要到現場。如果到鐵路開通的時間比較充裕,調試完一座牽引變電所的保護測控系統就可以回來,3至5天即可;如果到鐵路開通的時間比較緊張,一座接一座牽引變電所調試,需要比較長的時間,在現場待十幾二十天的時候也有。”
最關心安全用電 讓高鐵“電老虎”吃夠電
以京滬高鐵為例,每天有140對列車在線上飛馳。多車共網,安全用電就是高仕斌最關心的問題。用他的話來說:“我們搞供電的,關心的是1個供電單元內有多少列車同時多車共網運行。”
如何確保高鐵這個“電老虎”能“吃夠電”?高仕斌給出了清晰的解答:“一是供電能力。我們通過‘全并聯AT供電方式’和‘高過載牽引變壓器’,提升高鐵供電能力。二是可靠供電。我們通過‘保護-控制-調度’一體化,快速排除故障、快速廣域調度、快速恢復供電,提高高鐵供電可靠性。三是安全供電。我們通過‘檢測-診斷-維修’整體推進,及早發現、快速處置故障,確保弓網穩定受流,提高高鐵供電安全性。”
“高密度列車運行的可靠供電”這個難題從項目預研到實際應用是一個復雜的過程。高仕斌團隊一直在做“牽引供電保護控制”,在普速和重載鐵路,尤其是“鐵路6次大提速”時期,就有深厚的技術積累。他介紹,針對高鐵“全并聯AT供電方式”和“多車共網”特征,開展自主創新,按照原鐵道部/國鐵集團的規定,一般必須經過項目立項、技術方案評審、裝備研制、上道試用評審(審核是否會對鐵路安全造成影響)、掛網試運行、第三方檢測檢驗、技術評審等7道關口。正是這步步為營的堅守,鑄就了中國高鐵的安全基石。
高仕斌主持研發的高鐵供電“保護-控制-調度”一體化系統、高速弓網安全“檢測-診斷-維修”成套技術裝備、高電壓大容量卷鐵心節能牽引變壓器等系列重大裝備,解決了高速鐵路可靠供電、供電安全和供電節能等工程技術問題。他的研究成果不僅在我國高鐵中得到全面應用,還成功輸出到了全球17個國家。
未來向五個方向發力 捅開技術天花板
未來,中國高鐵供電技術應該向哪個方向發力?高仕斌給出了明確的展望:更高速、更安全、更可靠、更智能、更綠色。例如,“更高速”的難點在于逼近或突破波動傳播速度制約下的弓網關系。只有逼近甚至突破這一物理極限,才能進一步提高高鐵的運行速度。
在國家“交通強國”戰略指引下,高仕斌團隊正在進行的研究主要有三個方面,他說:“一是鐵路供電智能化。我們正在開展鐵路供電大模型、鐵路供電建維一體化智能等方面研究,計劃推出一套標準化的智能牽引供電系統,服務國家數字化戰略。二是西部高原鐵路建設。西部高原鐵路具有‘生態環境極端脆弱’‘外部電網極其薄弱’‘光伏資源十分豐富’等特征,我們正在開展西部高原鐵路離網型新能源牽引微網技術研究,服務國家重大工程建設。三是鐵路空天地一體化安全保障。西部高原鐵路還有“極高海拔、極長無人區”的特征,我們正在構建極端惡劣環境條件下鐵路空天地一體化安全保障系統,服務國家低空經濟戰略。”
摸爬滾打38年 想把經驗教給學生
除了科研工作,高仕斌還堅持給本科生上課。在他的辦公桌上,除了擺放著他編寫的《高速鐵路智能牽引供電系統》等教材外,還有一個學生送給他的手掌大小的人偶——戴著黑框眼鏡、穿著藍色襯衣白色褲子,手里還拿著一把茶壺,栩栩如生。
“我給本科生上課,沒有‘高大上’的理由,是一種自然而然的行為。首先,是職責。我是一名高校教師,人才培養是高校的根本任務,教書育人是教師的天職。其次,是興趣。我在鐵路供電領域摸爬滾打了38年,搞過科研、跑過現場,積累了一些經驗,我有興趣把這些東西教給學生。”高仕斌說。
對待課堂,他有著近乎嚴苛的自我要求。如果是初次上一門課,他會花比講課多七八倍的時間來精心備課;如果不是初次上這門課,他的備課時間大約為講課時間的兩三倍。而給研究生改論文,也是他的“必修課”。高仕斌說:“我對研究生的論文是要認真修改的,包括標點符號。”
在人工智能迅猛發展的今天,他清醒地看到教學范式將發生根本變革:“教師從知識傳輸者轉變為學習生態設計者,學生從知識接受者轉變為技術協作者,教師和學生都是知識接受者。”
做好本職工作 就是最大的創新
高仕斌坦言,繁忙的工作很少有刻意調節的時間。如果不出差,每周有兩三個晚上,他會被夫人“押”著去散步。閑暇之余,他還會翻翻歷史書,看看電視劇。
高仕斌從小在湖北隨州農村長大。那時交通極為不便,從村里到縣城只有一班車。“那時就想,要是交通能更方便該多好。”1981年,他考入西南交通大學學習鐵路電氣化專業。如今,那個18歲擠火車求學的農村少年,已然成為引領高鐵供電領域發展的領軍者。
什么是創新?高仕斌用一句最樸素的話作答:“做好本職工作,就是最大的創新。”
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