智能鐵路運輸系統(tǒng)ITS-R

　　本書提出了智能鐵路運輸系統(tǒng)（ＩＴＳ－Ｒ）。書中內(nèi)容分為４個部分：第１部分為ＩＴＳ－Ｒ概論；第２部分為ＩＴＳ－Ｒ系統(tǒng)；第３部分為ＩＴＳ－Ｒ的各主要子系統(tǒng)及重要傳感器；第４部分為在ＩＴＳ－Ｒ系統(tǒng)中常用的可靠性數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和可靠性技術(shù)。本書主要為自動控制專業(yè)、交通運輸專業(yè)及有關(guān)IT專業(yè)的本科生、研究生、教師及相關(guān)的科技人員閱讀。

　　汪希時，運輸自動化專家，鐵路信號技術(shù)的創(chuàng)新與開拓者。首創(chuàng)了通用式機車信號裝置。主持“八五”國家科技攻關(guān)項目，開發(fā)出國內(nèi)第一套列車超速防護系統(tǒng)。最早提出并開發(fā)移動自動閉塞系統(tǒng)。堅持運輸自動化與控制學(xué)科建設(shè)，培養(yǎng)了很多高級鐵路信號人才。對鐵路運輸自動化做出了重要貢獻(xiàn)。20世紀(jì)70年代，我國實施“機車三大件”中遇到的最大問題就是機車信號設(shè)備制式不統(tǒng)一，而一個長大機車交路又會遇到多種制式軌道電路，這嚴(yán)重地影響到行車安全。汪希時教授憑借他對微處理器和單片機的豐富知識，在“七五”期間作為部級重點科研項目，研制開發(fā)利用微機的機車信號。他組織了一大批青年教師成立課題組，終日奮戰(zhàn)在實驗室和現(xiàn)場，不停地在各種列車交路上實驗和改進，終于在１９８７年研制成第一臺用微處理器為核心的機車信號。他的成功，在我國鐵路信號中有兩個突破：已經(jīng)有了通用性能的機車信號，即一套設(shè)備可適用于多種制式軌道電路；二是第一次將微處理器應(yīng)用到鐵路行車安全控制系統(tǒng)這個禁區(qū)內(nèi)。該項目獲１９９２年鐵道部科學(xué)技術(shù)進步二等獎。１９９１年鐵道部決定在鄭州至武昌間從法國引進高速鐵路上使用的信號系統(tǒng)（ＵＴ系統(tǒng)），其中ＵＭ－７１軌道電路的載頻較高，我國原有的機車信號已不能適用，汪希時教授再一次組織新課題組開發(fā)新一代通用式機車信號。１９９２年研制完畢成型，它是ＵＴ制式的補充。并在此基礎(chǔ)上增加了新的應(yīng)用軟件，實現(xiàn)了新一代通用式機車信號，定型為ＳＪ型。ＳＪ型數(shù)字化通用式機車信號于１９９５年通過鐵道部鑒定并獲得國家科技進步二等獎。ＳＪ模型研制成功，比歐共體計劃１９９３年提出的歐洲通用機車信號（ＥＵＲＯＣＡＢ）還早實現(xiàn)。汪希時教授堅持科研應(yīng)有創(chuàng)新思想，他在開發(fā)通用式機車信號中敏感地看到，通用式機車信號只是鐵路信號工程中一個環(huán)節(jié)，只有創(chuàng)造出一個閉環(huán)控制系統(tǒng)來才能真正確保行車安全。１９９１年，汪希時教授受鐵道部委托主持“八五”國家科技攻關(guān)課題“列車超速防護系統(tǒng)研究”，這是我國鐵路信號范圍內(nèi)第一項國家級科研項目。以汪希時教授為首的課題組，在短時間內(nèi)，就拿出了世界一流水平的科研成果，并實驗獲得成功。這標(biāo)志著我國鐵路行車控制技術(shù)進入發(fā)達(dá)國家行列。由此，我校無可爭辯地確立了鐵道部電務(wù)系統(tǒng)三強之一的地位。１９９６年，鐵道部決定“ＬＣＦ型列車超速防護系統(tǒng)”在京九線商阜段２００多公里線路上的１３臺機車安裝作擴大應(yīng)用實驗。經(jīng)過３年的運用，取得了一定的效果?！埃蹋茫菩土熊嚦俜雷o系統(tǒng)”１９９８年通過鐵道部的技術(shù)鑒定，１９９９年獲鐵道部科技進步二等獎。該設(shè)備的許多先進技術(shù)在我國列車運行控制系統(tǒng)的裝備中，得到了廣泛應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上該組又研制出高可靠高安全的“ＬＣＦ－２００型高速鐵路列車運行控制系統(tǒng)車載設(shè)備”并通過鐵道部的技術(shù)審查。汪希時教授主持的列車超速防護系統(tǒng)重大課題的研究，為我國列車運行控制系統(tǒng)裝備水平的提高，為保證列車運行安全、提高運輸效率做出了重大貢獻(xiàn)。與此同時，培養(yǎng)了一批青年科技骨干，他們在我國高速鐵路，地鐵交通、城市軌道交通中正在發(fā)揮重要作用。１９９３年，汪希時教授上書給當(dāng)時的國務(wù)院副總理朱镕基，建議鐵道部進行移動閉塞系統(tǒng)方面的科研，這是六十年代初期他最早提出的構(gòu)想。此后，由鐵道部副部長組織八十多名專家討論此項科研，并給予認(rèn)可。從１９９８年開始，鐵道部設(shè)于北京交大的“運輸自動化與通信”部級開放實驗室正式立項并購買開發(fā)軟件包進行實際工作。汪希時教授深信，移動自動閉塞系統(tǒng)不是一個普通項目，它實質(zhì)上是引導(dǎo)鐵路交通系統(tǒng)進入智能化，構(gòu)成智能鐵路交通關(guān)鍵的一步。這一設(shè)想如能實現(xiàn)，移動自動閉塞系統(tǒng)將成為我國鐵路在２１世紀(jì)中主導(dǎo)的列車控制系統(tǒng)，也是綜合鐵路控制與管理的智能交通系統(tǒng)。汪希時教授１９３０年出生于江蘇省青浦縣（今屬上海市）的一個小學(xué)教師家庭，從小就受到良好的教育。１９４９年進入北京鐵道管理學(xué)院（今北京交通大學(xué)）電信系學(xué)習(xí)。１９５０年參加新民主主義青年團，１９５２年加入中國共產(chǎn)黨。由于院系調(diào)整國家急需人才，１９５２年１２月他以全班最優(yōu)秀的成績提前半年畢業(yè)于哈爾濱鐵道學(xué)院。１９５４年秋，由哈爾濱鐵道學(xué)院推薦去前蘇聯(lián)列寧格勒鐵道工程學(xué)院研究生院攻讀副博士學(xué)位，是解放后北京鐵道學(xué)院電信系第一位公派攻讀副博士學(xué)位的留學(xué)生。他的導(dǎo)師羅伯爾教授當(dāng)時是全蘇唯一的獲列寧勛章的鐵路信號工程科教授。在研究生期間，他對專業(yè)上的任何新事物都非常敏感，而且認(rèn)為一定要掌握新技術(shù)，所以將論文題目確定為《半導(dǎo)體器件在鐵路信號中應(yīng)用》。當(dāng)時，半導(dǎo)體器件在前蘇聯(lián)也只有軍方才擁有，但是他還是千方百計地取得幾百枚晶體管，并利用這些器件的試驗完成了鐵路信號系統(tǒng)范圍內(nèi)第一次突破性應(yīng)用半導(dǎo)體的嘗試。１９５８年，他以優(yōu)異的成績完成了答辯通過了論文，這是國內(nèi)第一位該學(xué)科的副博士。１９５８年，汪希時教授回國并在北京鐵道學(xué)院電信系工作。他在３年中為本科生開出６門新的課程，同時在本校青年教師及部分郵電學(xué)校青年教師中開設(shè)了晶體管脈沖技術(shù)課，這大大推動了晶體管技術(shù)在中國的應(yīng)用。此外，他還編撰了“無觸點元件及其在鐵路信號中應(yīng)用”專著，這對此時鐵路信號技術(shù)人員有極大幫助，是引導(dǎo)他們?nèi)腴T半導(dǎo)體技術(shù)的好書。２０世紀(jì)６０年代中蘇關(guān)系惡化，中央從各部調(diào)集自己的專家發(fā)展尖端技術(shù)。１９６４年，汪希時教授作為從北京鐵道學(xué)院唯一選中的專家調(diào)核工業(yè)部第二研究設(shè)計院工作。他在擔(dān)任該院全院綜合實驗室技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)時，在著名科學(xué)家錢學(xué)森和錢三強直接領(lǐng)導(dǎo)和指示下領(lǐng)導(dǎo)青年科技人員進行了激光技術(shù)在反應(yīng)堆內(nèi)的應(yīng)用，以及將射流技術(shù)應(yīng)用于核廢氣的高空排放，這些具有開創(chuàng)性的工作對祖國貢獻(xiàn)很大。１９５４年汪教授擔(dān)任全校計算中心主任，并創(chuàng)辦了鐵道部與比利時合作的鐵道部科技干部培訓(xùn)中心并擔(dān)任主任。１９８３年，出任北京交通大學(xué)電信系主任。汪教授在中華人民共和國成立后５０年中，無論是在科技還是教學(xué)方面，一直堅持走在當(dāng)時本學(xué)科的技術(shù)前沿，從晶體管到集成電路再到計算機應(yīng)用，從鐵路信號的一般控制到創(chuàng)造閉環(huán)控制以至到智能控制，始終孜孜以求地學(xué)習(xí)和傳播新技術(shù)。他還積極參與學(xué)術(shù)活動，從２０世紀(jì)９０年代起幾乎每年要在國際學(xué)術(shù)會議上發(fā)表論文，學(xué)習(xí)國外經(jīng)驗。他努力培育青年，指導(dǎo)４０多名碩士生、博士生和博士后。他重視實踐和實驗，不懈努力地促成了北京交通大學(xué)建立一個鐵道部級開放實驗室，即“運輸自動化與通信”實驗室。從１９９８年開始，他從科技創(chuàng)收中抽出資金，建立運輸自動化科學(xué)技術(shù)基金，用這筆資金的利息每年來獎勵運輸自動化專業(yè)中學(xué)業(yè)成績優(yōu)秀的本科生、碩士生和博士生。由于他工作勤奮，富有成果的創(chuàng)造，１９９５年汪教授獲得北京市政府先進工作者稱號，１９９６年獲得全國總工會“五一”勞動獎?wù)?。他于１９９１年獲得鐵道部政治部授予的全國鐵路優(yōu)秀分子稱號，１９９５年獲得鐵道部優(yōu)秀科技工作者稱號，１９９３年獲第一屆茅以升鐵道科技獎。他曾任全國自動化學(xué)會理事，１９９１年至１９９６年任中國鐵道學(xué)會計算機應(yīng)用委員會副主任，１９９１年起為享受國務(wù)院政府特殊津貼專家。他在北京交通大學(xué)是多屆學(xué)術(shù)委員會委員、學(xué)位委員會委員和職稱評定委員會委員。