邵春福:交通工程的"追梦者"
交通建模与仿真专业委员会副主任委员
北京交通大学 教授、博士生导师
2020年的东京奥运会因疫情原因推迟到了2021年,而在2021年东京奥运会开幕式举行的同时,北京奥运会冲上了中国国内热搜榜。超过23000名网友在国内视频网站上回看了2008年北京奥运会开幕式。
除了大气华美的开幕式表演,当时新华社刊发的一则消息,也让国人感到无比骄傲。"奥运会开幕式当天,数百名国家元首、王室成员、政要前往国家体育场观看奥运会开幕式,204个奥林匹克会员协会的运动员参加开幕式。开幕式结束后,全部贵宾疏散完毕,共用时27分钟,所有观众疏散完毕,用时不到2小时……"
27分钟,说之容易做之难。背后的科学规划、精准计算离不开一个人,他就是北京交通大学交通工程专业教授邵春福。
30年后,中国也同日本一样。
作为高考恢复第一年的考生,年轻时的邵春福意气风发。毕业于西安公路学院(现长安大学)汽车运用工程专业的他,以优异的成绩考取了唯一一个公费留日名额,去往日本交通工程专业最好的京都大学攻读研究生。上世纪80年代,四个现代化是热词,现代化离不开交通运输,邵春福毫不犹豫地选择了在这一领域深耕。
初到日本的那一天是1986年1月16日,正好赶上日本的成人节。他的导师、日本交通工程专业创始人之一佐佐木纲很热情,派人专门去大阪机场接机,可当天高速公路上车水马龙,大阪到京都50多公里足足走了3个多小时,以致于初次坐全封闭式汽车的邵春福晕车,险些呕吐到皇冠车里。
望着面色苍白的邵春福,佐佐木纲问他初来日本的感受。"与想象的完全不一样,这么多车,堵得根本走不动。"邵春福说。
佐佐木纲听完笑了,"你们国家正在搞改革开放,急需交通人才。30年后,中国的交通状态就会如日本今天的交通状态一样,我们拭目以待。"
一语成谶,还不到30年的时间,北京、上海、广州等城市早已车行遍地、拥堵不堪。而志在为国家发展交通,也正是佐佐木纲接收邵春福的理由。佐佐木纲并没有直接让邵春福跟着自己读研,而是建议他先去把数理工程专业硕士学位拿下,才同意他跟着自己读博。就这样,邵春福在日本攻读了数理工程硕士、交通土木工程博士。
在他心中始终坚定一个信念——科技腾飞真正需要的不是只会写文章,而是实打实的技术。"能不能让我做一名员工?"在技术相对封闭的日本做完博士后,他小心翼翼地提出了这一请求,在佐佐木纲的推荐下,他拿到了日本系统科学研究所的正式职位。
邵春福先后当了5年的研究员和2年的主任研究员,先后承担了日本建设省(现国土交通省)和地方政府20余个交通工程项目。到了1999年,几乎把研究所里的工作全都"过了几轮",他决定辞职回国。
初回国,几所著名高校都向他抛出了橄榄枝。如何做选择?邵春福看重了自己很关心的问题——我国急需交通工程专业人才培养的平台,于是选择了北京交通大学任教。
用实力让人无从质疑
"只需要27分钟,会不会有误?"
"4年后可以验证。"
邵春福自信地告诉质疑者。
2003年末,邵春福接到制定奥运国家体育场(鸟巢)车辆疏散方案的任务。当时预计北京奥运会开幕式有16万人参加,7000辆机动车集中抵离,交通复杂程度和组织难度创中国历史之最。此时,国家体育场马上就要进入建设阶段,所幸邵春福从交通疏散角度通过交通仿真和科学计算为设计方提供了调整建议和交通组织方案,确保了27分钟贵宾散场得以实现。
回忆这段经历,邵春福告诉《中国科学报》,当时确有不少质疑之声,比如,交通仿真真的可以描述真实情况吗?只是经此一"役",消除了人们质疑的念头。
2019年9月,中共中央、国务院印发了《交通强国建设纲要》,把交通强国提升为国家战略。这对于交通人来说,是史无前例的大事。为了推动交通强国建设,交通运输部组织编写《国家综合立体交通网规划纲要(2035-2050)》(以下简称《规划纲要》)的编写工作,并安排了12个研究专题,邵春福负责第一个专题——综合立体交通网规划基础理论研究,用基础理论支撑了《国家综合立体交通网规划》。
如何落实"宜公则公,宜水则水,宜铁则铁",节约集约用地,体现综合交通运输网络中的组合出行和联程运输需求正是他的研究重点。"目前,我国在由公路、铁路、航空、水路组成的综合交通运输系统中较少考虑枢纽换乘或货物转运,而在未来人的出行和货物运输需要多方式的最优组合,这给构建超级网络和刻画交通出行行为研究带来了创新机遇。"邵春福说。
《规划纲要》描绘了由6主轴、7走廊和8通道组成的国家综合立体交通骨架网和全国123出行交通圈及全球123快货物流圈的宏伟蓝图。
这一美好的蓝图成为邵春福团队奋斗的动力。眼下,他们正在从事城市与城市群交通资源优化配置、城市建设与交通交互作用下居民幸福感演化及科技冬奥等项目的研究,用科技创新助力蓝图成真。
给学生定下"基本功"
北京西直门立交桥以其结构复杂、车流量之多,被称为北京最"魔性"的建筑之一。而西直门数车,却是邵春福给每一名进入北交大交通工程专业学生定下的一项"基本功"。每15分钟一组,看单位时间内有多少车辆通过。不时,还要来一场人机较量。
之所以如此"刻苦",还在于领头人看清了我国交通工程依然落后于发达国家的现状。要追赶,光靠老一辈科学家的努力还不够,还需要有后辈人才的跟进。通过引育结合的方式,邵春福搭建了一只精干的科研团队。他本人已培养了30多名博士,70多名硕士,有26名学生在国内外高校任教。
学生时代董春娇便跟着邵春福学习,据她回忆,邵老师不仅教自己的研究生,还通过多种形式毫无保留地培养其他高校的研究生,"看得我们心里有些不理解,后来才明白,邵老师'有教无类'的大爱精神。"从美国田纳西大学归国,继续留在团队的青年教师董春娇也希望自己"站在讲台上传承导师的大爱精神以及幸福感"。
作为交通工程专业国家级教学团队带头人,在邵春福心中,希望后来者能够多一些、再多一些。目前全国约有150所高校开设交通工程本科专业,"按100人来计算,一年1.5万人,这样的供给量远小于交通运输这一大领域的需求量"。这又是一门跨学科专业,对计算机和数学等专业的知识要求较高,邵春福要求本校学生选择计算机作为双学位,一如当年佐佐木纲要求自己学习数理工程专业。
从1982年跨入交通领域到2022年即将退休整整40年的光阴,邵春福感慨道,"追梦这个专业,我做对了。党和国家培养了我,在国家最需要我的时候,我学成归来学以致用,感觉值了!"