解码“非线性” 筑梦交通强国

——石家庄铁道大学国家重点实验室主任杨绍普教授主要先进事迹

杨绍普教授是著名的交通装备动力学与故障诊断专家，全国模范教师，河北省科学技术突出贡献奖（最高科技奖）获得者，973首席科学家，国家杰出青年科学基金获得者，以第一完成人获得国家自然科学二等奖1项，国家科技进步二等奖2项。他聚焦科学前沿和国家重大战略需求，扎根基层和一线做科研，攻克了非线性动力学与控制的若干关键理论与技术难题，为我国交通行业科学研究、技术进步和高端人才培养作出了重要贡献。

一是用科学研究成果解决提速机车悬挂系统振动难题，助力中国铁路大提速。杨绍普坚持紧密结合国家重大工程进行科学研究，提炼科学问题，解决技术难题，服务国家重大战略需求。针对工程中普遍存在的摩擦、阻尼等耗散引起的滞后非线性问题，提出了分析滞后非线性系统分岔与奇异性的新方法，克服了对系统光滑性的限制，揭示了系统的全局分岔模式及系统参数对动力学行为的影响规律，解决了滞后非线性系统由于非光滑导致的分岔分析难题。该成果在助力中国铁路大提速中发挥了重要作用。

上世纪90年代，中国旅客列车最高运行时速仅为90公里，货运列车最高时速更是只有70公里左右。面对既有线提速难题，当年34岁的杨绍普，勇挑重担，承担了SS7系列提速机车悬挂系统参数优化和振动控制的任务。带领团队克服困难，自己动手，在原有的液压实验台上设计改造了一个双偏心机械激振装置开展研究，昼夜鏖战，完成了悬挂参数优化、牵引电机工作环境评价与计算、电力机车受电弓振动控制等一系列课题。这些成果应用于陇海铁路提速机车SS7D的优化设计，解决了机车悬挂系统参数优化设计、车内电气设备和牵引电机振动控制等难题，提高了运行稳定性和安全性，机车临界速度提高了20%，牵引电机振幅减小了25%，SS7D成为了陇海线提速的主力车型，累计生产232台，为我国铁路提速工程作出了重要贡献。

二是研发了机械故障快速识别及状态监控技术，为国家重点工程的施工安全保驾护航。针对轨道交通建设中的盾构机、架桥机等大型工程机械载荷大、工序多、施工环境复杂，易发生安全事故的问题，提出了工程机械故障特征提取和模式识别的新方法，利用非线性振子混沌运动对激励的敏感性，解决了大型工程机械早期故障诊断的难题。带领团队开发了工程机械安全监测与诊断平台，构建了盾构机和架桥机的机载、现场、远程三级安全保障系统，应用于400余台架桥机和200余台盾构机施工安全监测，在武广、京沪等10多条高铁建设和北京、石家庄、武汉等20多座城市地铁施工中发挥了重要作用，为国家重点工程的施工安全保驾护航。2020年，杨绍普领衔的“轨道交通大型工程机械施工安全关键技术及应用”项目获国家科技进步二等奖，为国家重点工程的施工安全保驾护航。

三是把动力学分析方法引入高速公路设计，提升了道路的主动安全性。针对我国公路交通高速化、重型化、智能化战略需求日益迫切，在长期研究的基础上，杨绍普教授提出“将车辆和道路相互作用作为同一系统研究其非线性动力学行为”的学术思想。杨绍普带领团队，一遍遍进行数据计算，最终建立了三维重载车辆—道路相互作用非线性动力学模型，提出了车辆悬挂阻尼器非线性建模方法和高维刚柔相互作用系统振动分析方法，揭示了车路刚柔相互作用系统模态截断收敛的机理，解决了重载汽车-道路相互作用系统非线性建模与振动高精度分析的难题。研究成果应用于大广、太行山及冬奥会延崇高速等多条高速公路的结构设计，减少了道路病害与维护工作量。2017年，“高速运动刚柔相互作用系统非线性建模与振动分析”项目获国家自然科学奖二等奖。

四是秉持科教报国理念，为交通强国培育高素质人才。杨绍普教授始终坚持为党育人、为国育才使命，严谨治学，精心育人，注重加强团队建设和年轻学术带头人培养，强调“要让每一个人和团队一起成长”。担任校领导后，长期分管科研和学科建设工作，杨绍普对人才成长规律有着深刻认识，他惜才爱才，大胆实施“优秀青年科研拔尖人才计划”，一大批青年骨干脱颖而出。在石家庄铁道大学工作30余年，在杨绍普的率先垂范和带领下，建成了省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室，带领的团队获河北省首批创新创业计划巨人团队，他主持完成了国家自然科学基金重点项目、重大仪器专项、高铁联合基金重点项目等50余项国家级、省部级项目。作为全国杰出专业技术人才和全国模范教师，他对学生要求非常严格，注重言传身教，教育学生“宁要一篇高水平论文，也不要十篇低档次论文”。自1999年杨绍普开始带博士研究生以来，一批批学生在他的培养下快速成长，其中有2名成长为国家教学名师。

五是发挥专家治校优势，激发学校高质量发展的内生动力。自2002年8月以来，杨绍普教授曾历任石家庄铁道大学副校长、校长、党委书记。作为一名学者型的领导，他特别注重发挥专家教授在人才培养、学科建设、科技服务等方面的示范引领作用，把严谨求实的科研作风融入学校管理中，思路开阔、举措有力，推进学校治理体系和治理能力显著提升，为实现学校内涵式发展做出巨大贡献。任职期间，为了调动学校中层干部投身事业发展的积极性，建立了中层干部能上能下机制，对接近退休年限自愿退出岗位的领导干部给予科研恢复期经费支持，同时注重选拔学术水平高、工作能力强的专业技术人才充实到领导干部队伍中，注入学校实干奋进的“新动能”。近年来，铁道大学获批了15个国家一流专业建设点、10门国家一流课程，新增了交通运输工程博士点和力学博士学位授权一级学科，工程学学科进入ESI排名全球前1%，学校的传统优势学科土木、交通入选河北省第二轮双一流建设的10个优先支持学科，在第四轮、第五轮学科评估中均取得了较好的成绩，在省内排名前列。新建成的2个国家级科研平台中，省部共建交通工程力学行为与系统安全国家重点实验室由杨绍普教授担任主任，是河北省内仅有的3个省部共建国家重点实验室之一。这些成绩，是学校科研平台建设历史性的突破，是学科建设和人才队伍建设的历史性成果，对学校“双一流”建设影响深远。在学科发展的强有力支撑下，学校还首次作为主持单位获得国家自然科学奖，首次获得国家技术发明奖，再次获得国家科技进步特等奖和二等奖，杨绍普教授本人也三次荣获国家级科技奖励，学校实现了国家“科技三大奖”齐聚之愿，总计获得国家级奖励16项。担任党委书记期间，杨绍普教授的思考和决策始终坚持以师生利益为中心。针对长期困扰学校发展的办学空间瓶颈，杨绍普团结带领广大师生，发扬敢打硬仗、善打硬仗的铁道兵精神，迎难而上，完成了龙山新校区一期建设工程并顺利投入使用，在学校办学历史上具有里程碑意义。他大力优化校本部，基础教学楼、学生服务中心、科技实验楼、高层学生公寓相继竣工，住宿、教学环境大幅改善，为推进学校高质量发展提供硬件设施保障，为学校未来发展奠定了更加坚实的基础，在师生当中，获得了极高的赞誉。

杨绍普教授有一句常说的话：“生命的轨迹犹如高度非线性运动。唯有拼搏奋斗，才能走出有价值的曲线。”他是这样说的，更是这样做的。从事非线性动力学研究30余载，在校领导岗位工作21年，从一名青年教师成长为车辆非线性动力学领域的领军学者，从一名普通职工到高校管理者，他克服困难、辛勤耕耘，为国家培养了大批高素质人才，在基础理论研究和重大工程技术研发做出了突出贡献，充分诠释了一名优秀共产党员的初心和使命。由于贡献突出，他的事迹受到光明日报、河北日报、中国科学报等媒体广泛报道。