高铁站台的安全门也有大设计！
省科技进步一等奖代表讲述大奖背后的故事
《直通1046版头垫乐
杨康：《直通1046》，正在直播。各位好，我是杨康。
万敏：各位好，我是万敏。
杨康：前段时间热映的纪录片《厉害了，我的国》，不知道大家看了没有，展现了很多咱们国家发展的卓越成就。其中，有一个我想大家印象都非常深刻，也是都体验过的一个“国之重器”。很多重器都没机会体验，但这个一定体验过，就是“中国高铁”。从遭受技术封锁到成功自主设计，中国高铁仅经历了短短11年时间，就从无到有，从“跟随”到“领跑”，在高铁动车组的迭代升级中，突显出的是大国工匠那颗创新超越、永续前进的工匠之心。
万敏：嗯，印象非常深，在这个纪录片里，中国高铁是放在开篇就介绍的，因为也是被称为中国新的“四大发明”之一。那么在今天上午举行了一个全省科技奖励大会，由中铁第四勘察设计院集团有限公司牵头完成的一个项目，叫做“高铁/城际铁路站台关键装备集成创新与应用”项目，荣获科技进步一等奖。其实刚刚说到一个很长的公司名称——“中铁第四勘察设计院”集团有限公司，其实就是咱们武汉人都知道的（特别是老武汉都知道的）“铁四院”。今天咱们直播间里就来了一位科研工作者，获得了大奖的铁四院副总工程师张琨，张总。
杨康：欢迎您，张总。
张琨：各位听众好，两位主持人好！
杨康：张总是位特别儒雅的一位人士，一看就特别“靠谱”。
万敏：特别值得信赖。
杨康：先要祝贺您，您和您的团队这回又拿奖了，我们知道铁四院已经是好几年拿到咱们湖北的“科技进步一等奖”了，今年是第几年了？
张琨：应该是第四年了！
杨康：第四年？连续拿了四次嘛
张琨：对，有四个一等奖了。
万敏：都是不同的领域？
张琨：对，不同的领域。
杨康：那今天拿到的“高铁/城际铁路站台关键装备集成创新与应用”，我们只能从字面上理解是站台上的东西。但是咱们坐高铁、坐城铁，其实总觉得站台还算是比较空旷，有什么东西能够拿到“科技进步一等奖”？这是一个什么样的关键设备？
万敏：特别是您得用一个很通俗的语言来给我们解释一下这个“关键装备集成创新与应用”到底是一个什么样的项目？
张琨：简单的介绍一下，就是在咱们传统的理念里面，我们是叫站房候车，就是列车先进站，乘客再下去，这个时候是没有安全问题的。但是随着城际列车和高铁列车（发展）以后，它的发车间隔特别短，那么就变成了可能要去站台上候车，列车再进站，这个时候就需要有一道安全屏障站在乘客和列车之间。
杨康：通俗的理解，有点像地铁里的屏蔽门。
张琨：对，但是高铁站台门和地铁站台门有比较大的区别，第一个就是高铁里面的过站速度非常高，地铁过站速度可能只有60多（公里/小时），高铁的话是200（公里/小时），甚至于更高。
杨康：对，大家不要以为所有高铁都会停在你面前。
万敏：它有时候是呼啸而过的。
杨康：它呼啸而过的时候，速度能有多块？
张琨：比如说在咱们的设计理念里，是可以达到350（公里/小时）的，但是为了安全，或者运营组织各方面，它可能会考虑稍微低一点，就目前来讲，按照铁路机构要求，200公里是肯定有的。比如咱们熟知的广深港高铁，将来咱们武汉人到香港。
杨康&万敏：4个半小时可以到了。
张琨：那咱们以后去，会经过地下一个站叫福田站，它是全地下站，在地下大概做了有8个足球场那么大的一个地下空间，这个也是号称世界上最大的，有高速列车通过的一个站。
杨康：它就会运用到咱们这回用的这个技术。
张琨：对，它就是咱们做的一个科技落地的产品。
杨康：可能大家一时半会儿也坐不上去香港的高铁，咱们身边的离得比较近的（例子）有哪些？
张琨：咱们像这个湖北城际的（站台门），比如武穴、汉孝（铁路）的城际(列车)上都有这个站台门。
杨康：大家听完这个可能会觉得，站台上多了一道门，感觉就是把高铁和咱们隔离开来了。那么这个“分开“能够拿到科技进步一等奖，背后一定有很多难点吧？他这个难点主要体现在哪个地方？
万敏：或者说它这个项目获奖是“创新”，那它的创新点在哪儿？
杨康：不然有人可能会觉得，不就是把地铁的那个门挪过来不就结了吗？
张琨：咱们做的这个门确实创造了很多世界第一，咱们简单讲一下，国外也有高铁，像日本的（高铁），它就是一个公司是一种车型，另外它的地域比较小，基本上是站站停。咱们就是地域比较大，咱们的高铁是有快速通过的。另外我们的车型也比较多。比如说像以福田（站）为例吧，它有CH3，CRH380A、CRH380B、包括香港那边的高铁动车组过来，那么这个的话，针对我们来讲就是遇到了一个难题，就是多种车型，而且遇到了高风压，按照我们简算的话大概1700(帕/米)吧，这个可能大家不太理解，换算过去就是15级台风，所以这个对咱们的门的结构…
万敏：就是看它牢不牢固对吧？
张琨：对，如果这个门不但没有保护安全，甚至这个门还产生了危害。
杨康：吹飞了！
张琨：所以我们在结构上也做了很多的创新条件，举个例子，就是玻璃，大家都知道的，但实际上我们研制的高铁的玻璃，它是有很多特殊要求的，第一个就是要高强度。我们现在和合作单位比如金刚玻璃做的这种玻璃，比普通的强度要高两倍；另外它是低自爆，咱们普通玻璃国标可能是千分之三，但我们要求是万分之一甚至是无自爆，那我们的这个技术叫超白铯钾玻璃，这个实际上咱们武汉地铁也用到了这个高强度、低自爆的玻璃。
杨康：嗯，一个玻璃，后面15级台风在刮，你还能安心的靠在那儿，不容易啊！那刚提到一个咱们（国家）可能会遇到一个高铁上可能其他国家遇到不了的，就是车型不一样，有的车门在这儿，有的车门在那儿，那门与门之间（的）间距就不一样啊，每次门都要打开？
万敏：对，这个问题我还挺好奇的。
杨康：地铁很标准，每个门停在那儿。
万敏：（每个门）就在那儿开。
杨康：但是高铁的门不一样，那门就要移来移去？我们的技术怎么解决？
万敏：对，那个安全的门会移吗？
张琨：我们现在是做了一些特殊的门的设计，原来咱们地铁是标准的对开门，那我们为了适应高铁的门，专门设计了一种叫做套叠门。普通地铁门的开度大概可能只有1米9左右，我们能做到3米多，3米5、3米6，还做了单开带套叠的、双开的，就是十好几种形式去应对的这么一个工程。
万敏：就是能够保证这个车停在那儿。
杨康：甭管你是哪辆车来，我都能开到这里。
万敏：这个门刚好开到这个列车门这，是吧！
张琨：大家对门的理解可能停留在开关的问题，其实不是这样，其实我们高铁的运营图要求非常严格，如果假设我这个门不能开或者不能关，就会影响整个列车的运营图。那我们对它的要求就是要做到100万次无故障，那么这整个门的设计从结构到控制都要保证高可靠性，我们在设计里面也借鉴了高铁动车的理念就是采用热冗余、双倍份的控制板，就是我的控制板即使有一块是坏的也没有关系，我可以把它拔下来，另外一块热冗余的马上就可以投入工作，另外再把这个坏的换掉。就是通过这种高可靠性来保证整个运营安全。
杨康：真是小小一个门，想不到背后的讲究非常非常多。
万敏：有这么多的技术难点。
杨康：拿到科技进步一等奖是实至名归，也想问一下张总，咱们这个团队有多少人？
张琨：我们这个团队是铁四院设备处机械专业，应该说是我们院最小的一个专业了，就是20多个人，
杨康：这么精干的一支队伍能够完成这么复杂一个事。
万敏：那这个项目得了科技进步一等奖，大概经历了多长时间来完成？
张琨：那前进后后时间非常长了，就是从最开始05年左右，就开始做京沪高速的南京南站的研究，后来到武广高铁的时候又开始投入这个研究，然后再后到这个湖北城际、最后到福田站，应该是前前后后也应该也是十年磨一剑吧！
杨康：十多年，应该是南征北战，可能估计也没少出门到处跑吧？
万敏：出差！
张琨：这对我们来讲，全国到处跑着是家常便饭。
杨康：那想问一下这么多年，您这个团队一起攻克这么多难题，说有没有一些印象特别深刻的环节？应该是有的分享一下。
张琨：我自己来讲，我觉得最深刻的一点就是，当时我记得在杭州和宁波那边项目部的时候，一方面在做一些地铁设计，另外一方面当时在做那个沪杭高铁、沪宁高铁和京沪高铁，那时候就感觉压力特别大，要出图。
杨康：脑子要分裂了
万敏：嗯，同时好几个项目。
张琨：一本图纸可能就是上百张，然后再加上项目又多，那个时候一个方面不像现在可能很多问题都已经被中国攻克了，当时还很多是在探索的过程中，所以压力也是很大的。但是我们也是走了自己的一条路，就是说我们当时开始开发研究自己的一种叫参数化成图软件。
杨康：自己造个工具出来。
张琨：对，我们在十多年前抛掉了图版，就是不在用纸画了，开始用电脑画图，那么我们现在提出个目标就是我们想把这个制图软件也抛掉，要变成这种叫参数化成图，它去真正变成一种智能的一种设计，就是我只把参数输进去，那么我们现在的软件出一套咱们站台门的这种图纸或者电扶梯的图纸，大概120秒就可以出完，以前可能要画几个星期，那么通过这样子把大家的时间节约出来，
杨康：更有效做科研。
张琨：对，节约的时间出来去开发软件，而不是让大家再做一种重复的那种体力劳动——画图。我们以前说做设计其实可能70%是在画图，我们现在是把自己解放出来，我要做设计，我来做科研。
万敏：印象特别深，十几年前咱们写作文的时候，可能描写这个科研工作者都是趴在这个大大的绘制板上是吧？在那个台灯下在那画。
张琨：挥汗如雨。
杨康：那么长一个尺子，扛在肩膀上去画图。
张琨：对，就像我们现在做这个系统设计，我们二十几个人，比如说坐地铁的设计做了70多条线，所以我觉得这应该是创新带来的一种效率和动力。
万敏：其实是一种模型，它就是只要把参数输进去，它就会自动生成一些这个（图纸）。
杨康：我觉得咱们总说中国高铁是咱们的这个骄傲，我想肯定还有很多朋友不了解，像类似于铁四院这样的设计机构在里面到底承担了多么重要的工作？大家可能会觉得高铁嘛，把它造出来就特别了不起，把这个铁路修好特别了不起。那像咱们铁四院这样的设计机构在里面，您能给我们直观地讲一讲，揭秘一下在里面是怎样一个举足轻重的或者是一个引领的作用吗？
张琨：好的，作为团队的一员，我也是很荣幸的。我们四院在咱们这个高铁目前整个设计领域里面大概份额在50%以上。
杨康&万敏：这么多？大家可能平常不会觉得高铁跟咱们湖北有这么大的关系，就是造列车特重要，铺铁轨特别重要。以前就觉得这是南车北车中车的事。
张琨：对，如果实际上就是一条线设计下来，可能有二三十个专业在里头，就是说它一定是一个很综合性的一个团队在干这件事情。另外有一个角度看，就是说咱们从整个的工程过程来讲，其实风险最大的在设计阶段，一旦你设计方案错了那就是灾难性的错误。
杨康：能不能给我们打个比方，因为其实世界各国也都在高铁上尝试建造挑战，因为您是业内人肯定是知道这方面，哪些国家是交过“学费”的？有没有一些比较深刻的例子。
张琨：我记得当时最早我们去那个韩国考察的时候，那时候中国还没有高铁，我们去日韩那边考察的时候，当时韩国高铁就是走了弯路的。就是很简单的一件事儿，他把这个线间距啊做太小了，线间距小了以后，当两个列车会车的时候，就是我们说的列车风，可以把对面的车的玻璃击碎。
杨康：它可能也没有想到会是这个事。
张琨：对，这其实就是设计的问题。第二个比如说咱们都知道高铁要进隧道嘛！那个洞口他没有做缓冲装置，结果列车一下冲进去以后那个耳压非常大，当时整个韩国第一条这个实验的线最后是把它炸掉了。
杨康：好可惜.
万敏：这个付出了好大的一个代价。
张琨：对，当时韩国人跟我们分享的时候，他就说这都是血的代价。
杨康：所以就是咱们的设计工作者就是你都没有见过这些东西，也没有造出来，你在图纸上在脑海中就把所有可能能发生、不可能发生都得想。
万敏：预估的各种可能性都要把它先列出来。
杨康：咱们现在也没有办法直观地让人知道设计有多重要，只能告诉他如果设计出问题有多么的惨痛。那咱们说高铁现在是咱们的骄傲，那现在也想问一下，现在总说不忘初心吧。大家想问一下，您将这个我们这个科研、或者把您的这个事业放在这个对准高铁城际铁路，是一个怎样的这个感受？
万敏：对，当时为什么会有这样一个选择？
张琨：这个，我们四院有一句话叫做“献了青春献子孙”。
杨康：哈哈，好多科研机构都是这句话。
张琨：因为我父亲也是做铁路的，当时他设计的那个就是徐州枢纽是获得国家设计金奖的，应该说我们当时作为子女，也是感觉到很骄傲的。那么在走上这条路以后也受了这种前辈的这些鼓舞，再加上咱们这个高铁，应该说它实实在在的让我们带来了一个一个的这种台阶，一个接一个的这种小小的成就，鼓舞着我们继续前进。对科研工作者来讲，他这种实际的这种产生的这种成果，特别有动力支持你继续走下去。
万敏：但是我觉得您说这个产生了成果的时候，确实会非常的兴奋，但是这个成果它不是说一两年就可以产生的是吧？它需要你默默无闻地对坚守十来年，这个也是需要相当坚强的意志。
张琨：对，这个我们是这样理解的，其实就是做一件事情，你要把短期目标和长期目标去结合，我定个长期目标那可能不容易实现。但是我把它分解成短期目标以后它就会实现，比如说举个例子。
杨康：定个可能实现的小目标！
张琨：我举个例子大家就好理解了，比如说我要做这个站台门的科研，肯定没那么简单。那我会把它分解成很多小目标，比如说我们当时就做了很多站台门的一些小的创新。举个例子，在杭州地铁我们就针对那个乘客保护做了那个绝缘层的创新，然后针对列车和站台门之间的保护，我们做了这个激光对射的方案的创新，然后我们在那个宁波地铁又做了媒体墙，让乘客通过那个站台门上的媒体能够看到，直观的看到。
万敏：这个我知道，就是那个列车在通过的时候可以看到墙上有动态的广告一样的东西是吧？
张琨：有很多种。
万敏：那个也是咱们铁四院做的啊？
张琨：你比如说再举个例子啊，就是福田站。比如说咱们想一下，假设有五种车型进来，再加上正反向那有很多种选择了，咱们现在去乘坐那个高铁的时候不是在地面上去找嘛，黄标，找半天。
杨康：生怕自己跑慢了。
张琨：那我们现在就相当于把这个媒体墙的技术结合在那站台门上面，你上去一看就知道这趟车来得是什么车次，这是几号车厢、几号门，那么这样子的我们叫智能引导系统，很快就会带到乘客到这个部位。但是这个东西它也不是一天形成的，肯定是做了很多次慢慢的这种创新，然后迭代出来的。所以就是说我们会把它分解成论文、分解成专利、分解成小的科研，最后把它集成起来才是真正一个大一点的一个题目的解决方案。
杨康：看来张总手上得这个“尖板眼”太多了！
万敏：随便举一下例子。
杨康：一期肯定都说不完的，那咱们看看今天节目时间其实非常有限，也想最后请教您一下，因为现在咱们今天这个东西跟创新结合得非常紧的，那您作为算是前辈。
万敏：年轻的前辈。
杨康：哈哈，我看张总很年轻，在犹豫要不要叫前辈。您对于其他的、包括跟您一起走在创新创业之路上的一些年轻人，您有哪些建议？
张琨：我觉得分享三个，一个就是目标，就是最怕就是人生没有目标，那么你做一件事情，肯定是第一件事就是要确定自己的一个方向。另外就是可能我们觉得在某些领域，方向比努力更重要。比如有些行业你做做做，就被迭代，行业都消失了，所以方向很重要；第二个咱们一定要了解这个真正的实际的需求，最怕的是以空对空，科研做了一些很虚的东西，最后不能落地。那其实在我们设计院做科研最合理的地方，就在于我们一定会让它落地，这是第一个我觉得是目标。
第二个就是团队，一个人的能力是有限的。我们开玩笑说，你一个人能有多少时间？能有几只眼睛？几双腿？但如果你能把团队发展起来，这个就是可以进入人的第二个层次，就是你要影响到身边的人，让他去发挥他的能力，形成一个团队去创新，这个才是真正的进步变大的一个更大的动力。一来就是可以互相促进，第二可以起到互补的作用，另外还会有一种督促的功能在里面，所以我觉得第二个可能就是这个团队。
第三个就是思维，在这块咱们就是说创新思维非常重要，就是有的人可能做一件事情日复一年，他没有想过要去改变它。那在我们做事情中更重要的是什么？就是要突破自己的思维，其实人核心的不是去战胜别人，是战胜自己。在你的领域里面，你不断地战胜自己，我们就说叫“积小胜以成大胜”，刚刚说的这个道理。
万敏：嗯，一个一个的小目标。
张琨：这个举个最简单的例子，大家也很容易做的，你可以在横坐标上列出自己的所有的工作，然后在纵坐标上把现在最新的一些理念把它列出来。比如举个例子讲，像我们这个站台门，那么我这边叫多媒体，你看我叫屏蔽门的媒体墙。这边叫什么？站台门，这边叫物联网。那我就叫站台门的健康自我诊断体系。那就是未来我的站台门不是坏了以后才去修，而是像戴了一个健康仪一样，每天在发那个健康状态。那我就会知道它在结构被破坏之前我就会诊断出来，那么这个其实创新思维其实是跟随我们一辈子、跟随整个工作过程的。
万敏：嗯，我觉得这是一个很重要的方法。
杨康：嗯，张总真是非常实在，就是方法论。把自己的一些经验给总结出来。
万敏：今天咱们短短的不到30分钟的时间，不仅仅了解了默默无闻的科研工作者，做出了一个个的突出的贡献，而且还是得到了很多的干货，咱们张总是无私的分享了很多的经验给我们年轻人。
杨康：要让大家以后坐高铁的时候，别忘记了，有咱们铁四院非常大的一个功劳，是咱们湖北人的骄傲。
万敏：是咱们湖北人的骄傲。好的，感谢今天张总做客直播间。
