编者的话：习近平总书记在《要善于学典型》文中说:“学所以益才也，砺所以致刃也”。为充分调动广大学生的学习积极性，营造“知行合一，勤学向善”的氛围，我们选编了系列榜样学子事迹，展现自动化学院学子的精神风貌，以便更好地发挥优秀典型的引领作用，带动全体同学共同进步。
人物简介：杨超,男,汉族,中南大学自动化学院控制科学与工程专业2017级博士研究生,现为中南大学自动化学院讲师、硕士生导师。在校期间,他主持湖南省研究生科研创新重点项目和中南大学研究生创新项目各1项,在国内外自动化控制、电气化交通领域权威学术期刊上发表学术论文15篇,申请国家发明专利8项(已授权6项),荣获2022年中国自动化学会“优秀博士学位论文奖”、全国铁路高校“曹建猷学生奖”,获得全国第五届“工程硕士实习实践优秀成果获得者”荣誉称号,并获得博士国家奖学金(2次),中南大学校长拔尖奖学金,被评为中南大学优秀学生和优秀学生干部等。
回望初心 · 朝阳而行
回望我科研道路的起点,摆在我面前的第一个课题就是探索自己的科研兴趣与方向。这是一个会反复碰壁的过程,要想跨过它,我的做法是先完成好导师交代的任务,深入参与到导师所承担的有背景、有需求、有调研、有论证研究的课题中,在工程项目中锻炼自己的科研能力和素养,在海量文献阅读、广泛技术交流、深入现场调研等诸多历练中,解决实际问题,摸索属于自己的科研路。
我目前的研究方向是列车安全运行控制,这个研究方向的选择于我而言似乎是一种冥冥之中的安排。因为我的老家是湖南株洲,它是一座有着“中国电力机车摇篮”美誉的“火车拉来的城市”。在我老家,中车株洲电力机车有限公司和中车株洲电力机车研究所有限公司等中国中车下属核心技术研发单位聚集了一大批轨道交通装备研发和制造产业的顶尖团队和人才,他们对推动我国的轨道交通交流电力传动技术的发展起到了十分关键的作用,获得了包括中国第一台电力机车在内的多个国内第一的成绩,是株洲人的骄傲。能在研究生期间从事电力机车相关的研究工作,我倍感荣幸,而且这也激发了我为国家列车事业发展贡献力量的使命感。
从过去速度为100千米每小时的绿皮车,到现在400千米每小时的高速列车,再到600千米每小时的高速磁悬浮列车,我国列车的技术和速度都在不断提升。从前,诗很远,路也很远,而现在诗与远方都离我们很近,我们可以很快抵达心中的那个远方。若想顺利到达远方,最关键的是什么?是平安。能够平安地到达目的地,不仅是广大旅客的需求,也是保障高铁“走出去”,是“一带一路”倡议等的要求。这样紧迫的需求就像一声声洪亮的时代号角,号召广大科研人员投入我国列车安全可靠运行水平提升的技术攻坚中。正是在这样的背景下,即使研究之路必然会充满荆棘,但想着我所从事的这项研究的实际意义,干起活来也就有了动力。这大抵就是朝阳而行的感觉,一开始会很迷茫,但是当你了解到你所做的事情背后的意义之后,你会觉得自己很有动力。
老实做人·踏实做事
在研究生期间,我有幸在桂卫华院士和阳春华教授的教导下,完成了硕士、博士阶段的研究工作。除了学术上要求严格,他们还时常在为人处世方面给予我指点。其中,我印象最深刻的一句话就是桂院士的口头禅: “老老实实做人,踏踏实实做事。”他希望科研人在做科研之前先学会做人,然后再把事做好。做人的标准就是老老实实,做事的标准就是踏踏实实。这句话也被印在我们团队实验室的展板墙上,不断激励着大家。
在学术圈有一句名言是“板凳甘坐十年冷”。在科研道路上,要想获得大的突破,就需要我们去攻克一些核心技术问题,这些问题需要花费大量时间沉下心去想、去试、去摸索。每当遇到悬而未决、久而不破的难题时,桂院士的教导就会在我心底回响,激励我继续前行。特别是当今社会上充斥着浮躁与急功近利的危险想法,在生活中充满着各种享乐主义的诱惑,这时我会坚信老师传达给我们的思想,老老实实、踏踏实实地把我们的科研工作做好,做出有价值的东西,做出能技术落地的成果。我觉得尽力去攻关,哪怕不能做出较大的技术突破和科研贡献,也至少能够获得试错后的经验教训。
质疑也是一个试金石
当我们选择了很难啃的“硬骨头”作为研究课题时,就必然会遇到来自多方的质疑,不仅有来自同行的质疑,也有来自我们自己的质疑。
在世界范围内曾发生过多次与列车相关的重大事故,这些事故往往造成了较严重的人员伤亡和财产损失。比如“甬温线事故”,这是我国高速列车发展至今最大的一次事故。为了避免悲剧的再次发生,我们需要对事故场景进行深入剖析,而对这些事故场景的模拟复现,则是深入剖析中不可缺少的一环。为了实现对故障场景的逼真模拟,最直接也是最传统的方案就是人为破坏实物再次触发故障。但在故障运行中,列车的某些零件可能弹射出来,可以想象,这种模拟有极高的危险性。而且,这种方式虽然可以覆盖到故障场景,但其故障严重程度是固定的。这就意味着,针对这些固定故障场景所开发的算法,未必适用于其他类似的场景,通用性差。因此,就需要搭建一个安全、逼真的列车故障模拟平台,通过机理建模去模拟分析故障运行,并用实物故障数据去修正,以期实现对不同的故障场景、故障类型、故障严重程度等多个故障场景要素的模拟。
此外,我们发现为了提高列车关键设备的可靠性,列车故障诊断等技术研究已得到了重视,但是国内外目前的科研成果实际上很少得到车载应用,这当中的关键原因就是,之前的研究中缺少一个兼容模拟故障环境、算法测试与评估的综合平台,无法测试算法对系统其他功能的影响,更无法用多个指标对算法进行评估。为此,我们课题组在列车故障模拟与测试平台研制方面开展了深入研究。
在研究中,有人会质疑这些故障场景模拟的可信度。为此,我们开展了大量的现场调研,与现场工程人员进行了深入交流,了解列车故障下的真实运行场景。这样做合理吗?这样做可以吗?这样模拟行不行?这样能不能反映真实情况?在研究的过程中,我们也在不断地自我提问,不断地查文献,以期解答心中的疑惑。在揭开每一个技术难题的面纱前,我们都会经历这样的曲折。
从受到别人质疑,到另辟蹊径,再到团队合作一点点做出成果,最后在企业落地应用,整个过程有太多痛苦和辛酸,好在最后终于研制成功,那种激动盖过了前面所遭受的所有困难。
成为他们的引路人
我认为能够指导本科生和硕士生开展学术活动,是老师对我的信任和栽培,我可以从中获得价值感、意义感和幸福感。我觉得这是一种担当,也是一种责任,更是一种希望,希望更多有才之士能投入列车安全运行控制方面的研究中。
其实,指导本科生还是挺难的,不仅导师的要求比较高,而且本科毕业生在做毕业设计的时候会有其他事情要一并处理,和他们交流很不容易,他们可能有的在准备考研,有的在准备出国,有的在找工作。有的学生在做毕业设计的过程中犯了几次错误后,内心会觉得很愧疚。但我不会对本科生要求太高,因为我认为能以正确的态度做研究是最重要的。不一定要做出世界一流的成果,但是一定要扎扎实实地去完成这个事情,而不是随便到网上找素材东拼西凑。有时候他们的表现也十分惊艳———一位师弟开始时遇到了困难,他通过一个寒假认认真真的琢磨,只靠自己便完成了我们的仿真模型。我本以为他需要在我们的帮助下才可能做到这一点,没想到他自己也能做得很好。
毕业是每一个学生都会遇到的句号,每个学生都应该认真对待这个句号,给自己的学生生涯留下一个美好的回忆。毕业以后,我们会踏向各自的人生路,有些人工作了,有些人还在求学,但是不管怎么样,当你忆及当年所跨过的不可想象的高峰,你会由衷地为自己感到骄傲。因为你,也曾拿云。
