汇聚青年科技工作者的科创力量，展现科技创新成果背后的科研历程，讲述首都青年科技工作者的创新故事。新一季《小家大事》向“新”而行，乘风启航。
《小家大事》栏目由北京市科学技术协会和新华网联合出品，本期将走近2023年北京市科协“卓越工程师”成长计划项目入选人、北京埃福瑞科技有限公司董事长张强，讲述他的“列车人生”。
张强长期致力于信号系统设计、开发、测试和认证工作，他将人工智能技术应用于轨道交通领域。由他带领团队参与的“列车运行净空感知与远程瞭望关键技术及应用”项目，荣获了北京市科学技术奖科学技术进步奖二等奖。
里程碑式前行
第一个跨越
第一个跨越
2010年，中国首套自主创新的城轨CBTC信号系统（基于通信的列车控制系统）亦庄线开通运营。参与CBTC信号系统的研发，是张强踏入列车自动驾驶领域的第一个“里程碑”。然而，实现从科研阶段到工程阶段的跨越并非一蹴而就。张强回忆道，“在大学期间，我的导师教学方式是制定一个个小目标让我去实现。从让列车动起来，到让列车停下来，再到一定范围内停车，最后实现定点停车，我逐步攻克每一个‘里程碑’式的要求，稳扎稳打地前行，最终抵达列车自动驾驶新的‘里程碑’。”
2017年，具有完全自主知识产权的中国第一条轨道交通全自动运行系统的北京地铁燕房线开通运营。彼时，张强已经从自动驾驶领域转入无人驾驶领域。这一年，他参与的轨道交通无人驾驶系统应用，是他抵达的又一个新“里程碑”。
引入人工智能技术
在无人驾驶环境中，原本由司机承担的瞭望前方和保证运行安全的工作，现已转由无人驾驶系统来负责。“我们提出用人工智能技术代替司机，保证列车运行的安全和高效。”将人工智能技术应用于轨道交通领域，是张强找到的前行新方向。他不断望向远方，不断前往下一个“里程碑”，张强的“列车人生”永远在路上。
下一站，更安全
列车运行净空感知与远程瞭望关键技术
张强和团队利用相机、激光雷达、毫米波雷达等现有技术，结合人工智能技术，通过技术融合实现了列车线路前方300米范围内净空的瞭望。“列车是我们识别对象的主体。‘净空’是指列车净空范围内不能有其他物体入侵。我们通过技术创新提升列车对净空范围内物体的感知能力。‘远程瞭望’则是确保列车能够远距离观察。”技术的迭代引领着列车驶向更安全、更高效的“下一站”。
10厘米，300米，SIL4级
识别精度控制在10厘米，识别距离在300米以上，系统安全性达到SIL4级——一个个具体的数字，是张强和团队在技术创新上抵达的一个个“里程碑”。“我们通过先验知识，利用深度学习技术，将线路周边的3D信息都储存在一个地图里。在列车运行过程中，系统能够与实际情况进行比较，从而比较准确地判断列车能看多远、开多快，保证列车的控制速度不超过运行能力，确保列车的安全运行。”
驶向更广阔的未来
带领团队前行
如果说张强的“列车人生”已经在一步步探索中找到了前行的方向，那么，他的下一站将是带领更多青年工程师，共同驶向轨道交通领域人工智能技术的新未来。在张强看来，面对技术难题，调查研究是首要任务，找到问题的症结，再将庞大的问题分解为具体的任务，通过团队的努力逐个击破。作为团队的“火车头”，张强正以“破风之势”带领着青年工程师前行。
适应更多样的环境场景
“我们希望通过线路数据的积累，构建一个轨道交通瞭望系统的大模型，它可以适应港口、山村、矿井等各个场景的运行需求。”打造一个普适性的大模型是团队的长远目标，而张强已经有了自己技术创新的规划。入选北京市科协“卓越工程师”成长计划也给予他很多新启迪。“通过北京市科协搭建的交流平台，我们了解到不同行业的需求，以及有哪些技术可以满足这些需求，为我们未来实现目标开辟了更多的可能性。”
工程师是推动工程科技造福人类、创造未来的重要力量。北京市科协“卓越工程师”成长计划重点培育面向北京国际科技创新中心建设关键领域和重点产业急需紧缺的卓越工程师人才，为工程师提供交流发展的平台，助力首都工程师成长成才。
来源：北京科普发展与研究中心
北京市科协创新服务中心
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