——記中南大學二級教授、博導、交通運輸工程學院副院長 劉輝

在交通飛速發展的今天，我們無時無刻不體會到列車風馳電掣、頃刻數里的安全與快感。幸福的背后總有人負重前行。

“以預測的獨特視角，以大數據為主線，從智慧環境、智慧能源、智慧交通等角度闡述智慧城市大數據構建的重要理論與關鍵技術。”他在主編出版的英文專著中注解了最新科技。

一如專著中所闡述，他聚焦于交通裝備與人工智能、機器人的交叉研究，為“交通強國”貢獻力量。

他就是中南大學二級教授、博導、交通運輸工程學院副院長劉輝。

與“雙”結緣 奮發有為“雙”豐收

“還是先從我的‘雙’緣份開始吧。”見我們來訪，劉輝開門見山地表示：“原來對自己的學習工作經歷進行過盤點，發現自己跟‘雙’很有緣。”

“我是福建莆田人，在2000年從福建仙游一中考入中南大學。先后在中南大學完成了本科、碩士和博士的學習。”劉輝憑著勤奮努力完成了中南大學本碩博連讀。2011年師從田紅旗院士，獲得“載運工具運用工程”工學博士學位，入選全國百篇優博提名學位論文。

“為了更深一步提高專業能力，導師鼓勵我出國求學。”劉輝說，在學校和導師的大力支持下，他踏上了德國之旅，進入“機器人”領域開展學習和工作。2013年在德國羅斯托克大學-德國CELISCA重點實驗室，師從德國工程院院士K.Thurow教授，獲得“自動化工程(機器人方向)”工學博士學位(Dr.-Ing.)。

在獲得德國博士學位后，跨學科的交叉經歷給劉輝的研究工作提供了有益推動。劉輝歷任博士后、研究科學家、高級研究科學家、青年課題組長等職位。2014年1月，劉輝被任命為機器人研究所所長，并于2015年被德國聯邦教研部(BMBF)公函任命為冠名的青年科學家團隊帶頭人(BMBF Junior Group Leader)，獲得德國聯邦教研部430萬歐元資助，領導跨學科的國際研究團隊開展運載機器人前沿技術攻關。2016年，劉輝通過嚴格的獨立授課、科研考核和公開答辯，獲得機器人領域的德國教授資格(habil.),并受邀擔任機器人席位的W2教授。

“科研報國，振興中華。”劉輝始終存在著感恩報國之心：“一定學有所成，報效祖國，在交叉學科上做點力所能及的事情”，劉輝全職回國，回到中南大學開展教學和科研工作。

我們贊嘆劉輝求學奮進這些年取得的業績，可他比誰都清楚這背后的雙倍努力和付出。時至今日，劉輝任中南大學二級教授、博導、交通運輸工程學院副院長、校學術委員會工學部委員。先后入選國家萬人計劃“青年拔尖人才”、交通運輸部“中青年科技創新領軍人才”、交通運輸部“青年科技英才”、中國工程院“中國工程前沿杰出青年學者”等重要人才計劃，入選科睿唯安“全球高被引科學家”、愛思唯爾“中國高被引學者”、斯坦福大學全球2%頂級科學家終身榜單，長期工作在我國交通運輸領域的科研、教學一線。

交叉研究 賦能交通裝備

“回國前，我在德國主要從事機器人、人工智能與生命科學的交叉研究。回國后，我的研究對象從機器人轉化為交通裝備，主要做智能交通裝備與人工智能的融合研究。”劉輝說，這種交叉融合研究，更能碰撞出科技的火花。他憑借中德交叉研究背景，在這一交叉方向取得了重要的研究進展。

他帶領青年團隊，與烏魯木齊鐵路局等單位合作，通過時序混合智能技術預測強風鐵路沿線大風趨勢，保障列車行車安全;與威勝集團等單位合作，研發非侵入式復合識別與監測技術，提取列車、新能源車輛及建筑設施的能量狀態信號，新產品被納入國家采購目錄;與南京航空航天大學、科隆大學等單位合作，研發具備人臉/手勢耦合自然功能的智慧物流機器人運載系統，完成跨樓棟多層精密加工實驗室的全天候部件運輸等。

“我的科研路是從參加青藏鐵路的大風實驗開始的。”談到預測強風鐵路沿線大風趨勢的成果時，劉輝對過往的艱苦磨礪記憶猶新。在導師的指導下，當時劉輝參與研究青藏鐵路沿線大風特征以及提出相應解決措施的任務。海拔5000多米、沒有地標的無人區、零下30多攝氏度的氣溫等極端天氣考驗著參加實地測量風速數據的劉輝。“必須拿到第一手數據。”此刻，劉輝只有一個信念。最終，他在導師和團隊的帶領下，20多次深入青藏鐵路，與團隊成員共同完成了沿線52個站點之間的風速測量，為后來開展的鐵路風速智能預測研究提供了第一手數據。

圍繞“交通裝備與人工智能”主題，劉輝教授主持國家自然科學基金4項，國家重點研發計劃課題1項，以及來自德國聯邦教研部、英國交通部、英國皇家工程院等國際科研項目4項。最值得可圈可點的是，他主持的國家重點研發計劃課題《軌道交通系統全生命周期成本關鍵要素辨識與分析方法研究》經過課題級獨立公開招標后獲批。課題圍繞軌道交通系統全生命周期成本影響要素開展大數據基礎理論研究，提出了大數據框架下的成本要素辨識、敏感度量化、交互關聯分析等方法，并基于理論成果開發了軌道交通系統全生命周期成本關鍵要素辨識分析軟件。該課題結題優秀，成果已逐步得到落地和應用。

劉輝與德國工程院K.Thurow院士團隊共同成功開發全球第一套仿生運載機器人系統

劉輝主持的相關研究成果，獲教育部自然科學二等獎、教育部技術發明二等獎、中國交通運輸協會科技進步一等獎、中國物流與采購聯合會科技進步一等獎、吳文俊人工智能科技進步獎等10余項，參與獲國家科技進步一等獎、中國鐵道學會科技進步特等獎等4項。獲中國智能交通協會優秀科技創新領軍人才、湖南省青年科技獎、中國交通運輸協會首屆青年獎、寶鋼優秀教師獎等榮譽。發表SCI/EI論文127篇，其中ESI熱點論文、ESI高被引論文20余篇，累計SCI他引超6000次。第1發明人授權美國、歐洲、日本、俄羅斯等國際發明專利16項、國家發明專利112項。第1發明人獲日內瓦、紐倫堡等國際專利金獎7項。

著書立說 合作研究走向國際

筆耕不輟，著書立說。在科技創新的基礎上，劉輝積極總結成果，撰寫學術專著，在國際上宣傳推廣相關創新工作。他主編出版的英文專著《Smart Cities: Big Data Prediction Method and Applications》(智慧城市：大數據預測方法與應用)入選2021年度Springer·Nature“中國新發展獎”，每年全球共10項獲獎。頒獎詞認為：“原創解決方案的廣泛應用，是對構建城市智慧大腦與推動城市可持續發展方面的突出貢獻。該書是全球智慧城市大數據預測方向的首部英文學術專著。”在頒獎典禮上，該專著獲得國內外專家學者的高度贊譽。

作為往屆獲獎代表，以及大會唯一的學術主旨報告嘉賓，2023年11月21日，劉輝在2023年度Springer·Nature“中國新發展獎”頒獎典禮上作了題為《Big Data Forecasting and Its Applications in Smart Transportation, Robots, Energy and Cities》的學術報告，向國內外學者匯報交流了第二代大數據預測技術的最新研究進展及其在交通、機器人、能源和城市等領域的交叉應用前景。

施普林格·自然S. von Holtzbrinck主席向劉輝頒發“中國新發展獎”

“通過合作交流，不僅能開拓視野，也能將我們的最新成果推向國際。”劉輝積極與德國、英國、美國、新加坡等國家的合作者開展合作研究。2023年3月，英國皇家工程院公布了年度“杰出國際工程師計劃”獲獎科學家名單，本年度全球共11名專家入選，劉輝成功入選。他將帶領國際研究團隊，與英國交通部、英國氣象局、英國艾倫-圖靈人工智能研究所等機構聯合開展“數字孿生預測工具”方面的合作研究。

2023年12月，劉輝受邀參加中國工程院第八屆中國工程前沿青年研討會。由于表現優異，經評審并被選拔為中國工程院與美國工程院聯合舉辦的第八屆中美工程前沿研討會(CAFOE)的中方代表，獲得“中國工程院-中國工程前沿杰出青年學者”榮譽稱號，將于2024年6月赴美國工程院參會。

教書育人 培育國之棟梁

“扎根基礎研究，祛除浮躁，坐穩‘冷板凳’，這樣才能為實現科技自立自強做出自己應有的貢獻。”劉輝經常對學生說，我們要沉下心來開展研究。他積極鼓勵學生參與學術前沿探索，在實際項目中提出問題，攻克難點，以此通過磨礪鍛煉出科研探索的興趣和志向。

除科研之外，劉輝積極為學院本科生、碩士/博士研究生新開設了《人工智能與自動駕駛》《智能系統與先進控制》等專業課程，不斷創新教學方法，積極把科研成果融入到課堂教學中，并引入國內外優勢教學資源，盡可能將專業知識結合應用場景，講得盡可能通俗易懂，讓學生有更大的樂趣去探索更深奧的知識。回國后，劉輝與英國利茲大學、德國科隆大學、澳大利亞蒙納士大學等國外高校的知名教授聯合開設人工智能類的研究生國際課程2門。主講的本科/研究生課程先后入選湖南省精品課程、湖南省高水平教材、湖南省教學改革項目、湖南省課程思政項目、湖南省研究生培養基地等計劃，個人獲得寶鋼優秀教師獎榮譽。

經過多年的努力和探索，科研育人成效得到不斷提升。劉輝所指導的博士研究生段鑄先后獲得全國鐵路青年科技創新獎、全國交通運輸領域青年學術會議優秀論文獎、湖南省“新能源之星”等學術獎勵，目前繼續在課題組開展中英聯合培養博士后研究，作為核心骨干承擔英國交通部重大科學基金研究。所指導的博士后高思霄在獲得東京大學機械工程博士學位后即加入課題組，并入選國家博士后引進計劃，在機器人手臂柔性控制方面取得了原創性的成果。高思霄出站后被比亞迪工程研究院聘任為最高等級的引進關鍵技術崗位人才，帶領團隊開展新能源汽車的人工智能技術攻關。博士后陳俊入選湖南省首批優秀博士后人才計劃，致力于軌道交通裝備智能故障診斷研究，出站后被華為研究院聘任為項目首席科學家主持高端裝備研發。

追求卓越，馳而不息。站在人工智能科技的最前沿，劉輝必將為交通裝備的科技騰飛貢獻更大力量。(文 / 滕飛)

(新媒體責編：caizhuo)