智慧交通融合建设的技术引领和卓越复合人才的体系筑成

　　2019年中共中央、国务院印发了《交通强国建设纲要》，围绕国家“智慧交通”战略目标，北京交通大学以科技创新、培养复合型技术人才引领为方向，利用学校多学科技术科研优势，在高铁基础理论和前沿技术领域联合科研攻关，打造“智慧高铁中国名片”，为我国交通领域发展形成技术、法治复合型创新人才储备。

　　一、强化前沿关键科技研发

　　《交通强国建设纲要》提出，瞄准新一代信息技术、人工智能、智能制造、新材料、新能源等世界科技前沿，加强对可能引发交通产业变革的前瞻性、颠覆性技术研究。铁路是我国交通强国建设中浓重的一抹亮色。围绕铁路行业重点布局的轨道交通自主运行领域，北京交通大学在感知、诊断、通信、控制等方面的核心技术领域，形成了我国轨道交通一系列引领性、原创性重大科技成果。

　　列车自主追踪与协同管控技术，实现了为铁路列车加装“最强大脑”的效果。轨道交通是一个庞大的联动系统，其自主运行就是要利用传感器、人工智能、大数据、无线通信、机器人等颠覆性技术,实现列车感知、判断、控制的自动运行。“最强大脑”指针对列车“撞软墙”安全追踪等世界性难题，研究创建综合立体防护理论，突破列车群协同控制与智能调度技术，列车自主追踪与协同管控技术，就是把原来8节编组改成两个中间不靠车钩链接的4节编组，通过协同控制技术让车组‘追着跑’，既实现了超近距离的安全防护控制，又解决了高峰与平峰时期上座率不均衡的问题，还节约了资源能耗，实验室模拟现场成功实现列车虚拟编组关键技术的领先水平。

　　运行环境智能感知与检测预警技术，实现了为铁路列车加装“千里眼”的效果。“千里眼”指聚焦研究列车运行环境全息智能感知与危险源辨识技术，攻克了两个重要科技问题：超视距行车障碍可靠感知、全天候环境风险动态辨识。这种技术需要强大的通信技术支撑。在“车车/车地”高可信信息传输攻关任务中，研究人员针对高速移动场景下的高可靠强安全通信需求，构建复杂电磁环境下的智能监测检测及网络安全防御体系，研制高可信专用移动通信装备。通过对基站信号进行反射，提升通讯性能。基于智能超表面的电磁环境操控，实现了高速移动场景下的智能定位和波束追踪，大幅提升列车信号覆盖强度，解决弯道、遮挡及车厢覆盖问题。列车装备的“千里眼”分为三只，一只在车上，是雷达与摄像机;一只在地上，是具有智能分析功能的沿线视频监控系统;还有一只在空中的天眼，是通过无人机大范围综合巡检行车基础设施及周边环境。通过“千里眼”，解决了铁路司机超视距净空提前感知的难题。

　　行车安全关键设备设施状态监测技术，实现了为铁路列车加装“顺风耳”的效果。“顺风耳”形象的被称为“零碳探针”，通过收集列车行驶过程中产生的振动能量，转化为电能供传感器和无线通信需要，把关键状态信息发给车载智能诊断处理主机，再通过可自主持续学习的健康诊断智能算法进行实时预警与故障诊断，为列车安全运行和先进的无人驾驶提供设备健康诊断“心电图”。可以解决高速列车和货车关键部位健康诊断与本质安全保障问题，部分成果已支撑我国复兴号高速列车的安全运行。

　　此外，响应国家轨道交通安全与运营的重大战略需求，利用科研团队交叉学科融合的优势，自主研发了四代通用机车信号装备，干线铁路互联互通世界难题迎刃而解;提出中国高铁列控(CTCS)总体技术架构，构建了中国高铁列控技术体系;首创重载铁路移动闭塞，列车发车间隔缩短三分之一，引领重载铁路列控技术发展;自主研发国内第一、世界第四套CBTC系统，基于通信的列车运行控制系统，采用先进的通信、计算机计算，连续控制、监控列车运行的移动闭塞方式，通过车载设备、轨旁通信设备实现列车与车站或控制中心之间信息交换，完成列车运行控制。

　　二、推进智慧交通的技术与行业深度融合

　　《交通强国建设纲要》提出，大力发展智慧交通。推动大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新技术与交通行业深度融合。北京交通大学在高铁专用通信网络建设方面，组织科研力量攻克了跨网带宽动态汇聚、协同传输和差异化服务保障核心问题。建立以智慧为目标，协同、标识为特征的自主安全可控互联网新体系——智慧协同标识网络SINET。该技术应用于高铁专网，通过网络资源感知协同，有效解决了高速移动环境下数据高速传输问题。

　　学校利用交通大数据与人工智能学科优势，联合中国计算机学会智慧交通分会、足智多模公司等于2023年7月正式发布并开源了国内首个综合交通大模型——TransGPT·致远，回应交通运输行业中的实际应用需求。以交通知识大模型为中心、以实时信息为渠道，自主预测、提前预警、主动服务的交通一体化体系，与交通行业政策制定者、执行者、工程师、运维人员、普通用户进行交流合作，为交通参与者提供多样性的服务，从而使人、车、路之间的相互作用关系以新的方式呈现，推进交通运输领域创新产业赋能，构建 “政产学研用”深度融合的智慧交通创新发展生态。学校利用交叉学科优势，聚焦智慧高铁系统列车自主运行、旅客易行服务、高铁健康管理三个方向的世界性难题，实现列车全天候全无人自主运行控制，旅客门到门全过程智能化易行服务，建立高铁系统列车走行部和线路等关键核心部件的数字孪生模型，实现状态修，切实解决我国下一代轨道交通发展问题，为智慧高铁系统的发展提供理论、技术、平台支撑，引领“智慧高铁中国名片”。

　　三、完善科技创新机制与复合型人才培养体系

　　《交通强国建设纲要》提出，完善科技创新机制。建立以企业为主体、产学研用深度融合的技术创新机制，鼓励交通行业各类创新主体建立创新联盟，建立关键核心技术攻关机制。北京交通大学利用技术优势，践行“政产学研用”协同创新的理念，先后孵化了交控科技股份有限公司、北京交大思诺科技股份有限公司等两个上市企业，科研成果、产业应用与转化成效显著。

　　技术与知识产权转化的过程中，离不开法治桥梁。学校的人才培养体系中，技术和法学的复合型人才培养构成了学科发展特色方向。首先，交通运输技术专业人才的法治化培养。在交通相关专业的人才培养中，提升学生法治素养，除交通运输法以外，还开设了知识产权法、保密法、网络安全法等法律课程，使法治的底色嵌入专业人才的培养之中。其次，法学人才的交通运输专业化培育。北京交通大学法学院在厚基础、宽口径，全面筑牢法学理论的前提下，通过三个依托彰显专业和人才培养特色：依托学校国际一流的交通运输学科强化学生“法律+交通物流”的特色培养;依托学校国内一流的经济管理学科强化学生“法律+经济管理”的特色培养;依托学校工科背景和国家保密学院的设立强化学生“法律+信息安全”的特色培养。紧扣“一带一路”“高铁走出去”倡议，培养有专业特色的涉外卓越交通法治人才。学校教学科研团队先后参加了国家《铁路法》、《保密法》、《网络安全法》的修订，为交通领域的交叉学科发展发挥了智库作用，为国际对话与国内治理难题提出建设性方案。同时，交通法学积极发挥学科优势服务社会，通过开展系统性的交通法律体系研究，助力交通强国建设，承办多项高端法律人才培训，长期为铁路运输企业提供法治人才专项培训。在学科发展上，以新技术法学建设为支点，在互联网+的平台上，探索卓越交通运输法治人才的培养，以“修法明德，弘毅济世”为价值观，朝着特色鲜明的一流智慧交通运输法学人才目标奋力前进。