王柢，鐵道工程專家，資深教授，綜合最佳化工程決策原則的創立者。他歷盡風險將南京國民政府交通部材料試驗所的人員與設備留在大陸，為中華人民共和國鐵道部科學研究院建院奠定了基礎。他長期從事工程教育事業，培育了許多站場設計人才。率先提出綜合最佳化工程決策原則，並積極進行探索研究、倡導套用，對我國工程決策納入科學化軌道做出了重要貢獻。
基本介紹
- 中文名：王柢
- 出生地：北京
- 出生日期：1911年1月28日
- 畢業院校：天津南開中學，北京師大附中，清華大學
- 代表作品：開發長江上游與水電、鐵路綜合最佳化問題.
- 祖籍：江西省東鄉縣
人物生平,成就及榮譽,參與籌建技術研究所,任教唐山工學院,開創新課程,促進系所教改工作,主要論著,重大貢獻：綜合最佳化工程決策原則與方法,背景,提出,實質,套用,客觀效果,經濟效果,國內外反映,
人物生平
家庭背景
王柢 [dǐ]，字伯柢，祖籍江西省東鄉縣，1911年1月28日出生於北京。其父王輔宜系辛亥革命元老，早年留學日本，畢業於東京帝國大學法律系。其間，結識革命黨人黃興，並加入孫中山先生領導的同盟會。辛亥革命後，王輔宜出任江西省軍政府司法司長兼同盟會評議部長，並當選為第一屆國會眾議院議員兼法典委員會委員長。在擔任南京國民政府交通法規委員會委員長期間，主持制定了交通部組織法、郵政法、航政法和鐵道法等法律和法規數十種。他一生清廉，兩袖清風。留給子女們的只有寶貴的精神遺產：愛國、為民、耿介、追求真理、不苟同。王柢就是在這樣的家庭影響下成長起來的。
學習和工作簡歷
王柢先後就讀於天津南開中學、北京師大附中和清華大學。1933年，於清華大學畢業後，參加揚子江水利測量。水利測量的精度要求很高。在沿江小三角網、精確水準、水下地形等測量中，經受嚴格鍛鍊。1935年，參加浙贛鐵路江西段的修建工作。3年後，為了支援抗戰，又奉調參加湘桂鐵路和滇緬鐵路的修建。在這十餘年裡，王柢從事鐵路選線等多項工程設計。當時工程材料十分匱乏，要求設計人員在困難的條件下，作出切合當地實際的結構設計，要在複雜地形中，定出合理的線路，他腳踏實地、艱苦創新。例如，在鐵路曲線地段，為節約水泥的空心圓橋墩設計，為躲避空襲的小山頂上儲水塔與車站給水系統的設計，在複雜陡峻地區用小三角網測圖選線，用竹管引水為工地供水等，都為後來的工程作出先例。
1944年，在修建中印輸油管工程的後期，王柢考取赴美深造，並被選拔為研究員。他出國主攻鐵路樞紐與鐵路駝峰設計。1946 年回國後，任南京國民政府交通部材料試驗所所長。1949年以後，任唐山工學院、唐山鐵道學院、西南交通大學教授。1951至1957 年，兼任土木工程系（後改為鐵道工程系）主任。於1955年加入九三學社，為九三學社四川省委員會顧問。1979年5～6月，由政府推薦，作為個人代表，出席在聯邦德國舉行的亞太鐵路技術討論會，介紹了中國鐵路的成就，特別是山區鐵路複雜而艱巨的設計和施工技術，全場驚讚。
1981年9～10月，由政府推薦，作為個人代表，應法國技術、工業合作署的邀請，出席巴黎-里昂高速鐵路討論會，又一次卓有成效地介紹了我國鐵路建設的成就。
1982至1986年，任《中國大百科全書·土木工程卷》編委會副主任兼鐵路工程主編。對王柢的貢獻國家出版署特予表彰。國務院為了表彰王柢幾十年來在培養人才和研究方面做出的突出貢獻，發給政府特殊津貼。鐵道部、四川省和中國鐵道學會也給予表彰。
2013年10月8日上午，103歲高齡的王柢教授在睡夢中平靜離世，為他跨越百年、波瀾壯闊、跌宕起伏的一生劃上了最圓滿的句號。
成就及榮譽
參與籌建技術研究所
1946年，王柢受命在南京交通部材料試驗所擔任所長，延聘人員，添置設備，積極開展試驗工作。當時，我國鐵路以木枕為主。南方多雨，木枕極易腐蝕。為了延長使用壽命，材料試驗所在南方3個鐵路局支持下創辦木材防腐實驗室。1948年，南京交通部擬籌建一個大型技術研究所，籌建工作由技監程孝剛主持。構想在該所建成後，將材料試驗所的工作納入該所之中。王柢、金允文等材料試驗所人員和陳廷祜 [hù]（專管機械修理）分工協助程孝剛訂購國外設備。1948年下半年，時局緊張，而幾十箱進口設備已到上海，但技術研究所尚未成立。南京交通部決定，先將材料試驗所遷往上海，接收進口的儀器設備，然後將材料試驗所的人員和設備以及進口儀器設備等一併遷往台灣。1948年下半年，王柢兩次接到交通部的命令，要求材料試驗所包括剛進口的試驗儀器，一併遷往台灣。他審時度勢，為了保住試驗所，以“時局不定，交通混亂，不能使材料試驗所的人員與設備蒙受損失”為由，決定暫時把材料試驗所的人員和儀器留在上海。他奉命飛往台灣為材料試驗所選擇地址，翌日飛回，並向上級報告稱：“無處可選，到處碰壁。”同時，在上海積極物色臨時容身之地。終於，在上海交通大學校長程孝剛和同學好友中央研究院氣象研究所所長趙九章的幫助下，與中央研究院冶金研究所達成互助協定：“材料試驗所可暫時安置在冶金研究所的深院內，作為交換條件，材料試驗所的儀器，必要時可供冶金研究所使用。”還曾構想，在上海為各工廠做試驗以維持員工生活。1949 年5月初，接通知開會。在會上，上海警備司令部的軍人說：“你們手中的器材，必須運往台灣。”並威脅說：“這是秘密會議，如走漏風聲，在座的都有責任。”那時，特務橫行，處境十分險惡。其他單位尚可以包裝材料缺乏和勞力不足之類的困難來推託，而材料試驗所則不同，儀器設備已在箱內，進口儀器尚未開箱，沒有任何推託的餘地，王柢再次面臨險境。
所幸1949年5月27日，上海解放了。王柢回憶說：“像工人、農民一樣，從危難中被解救出來，內心的愉快，一生罕有”。他主動去軍管會，申請接管。以考古學家李亞農同志為首的接管小組正式接管。平生所見的第一批解放軍，第一位共產黨幹部與助手們，給王柢留下的印象是終生難忘的，對他們的信任是堅定不移的。同年6月，李泳、徐祖耀等奉派到達上海，將材料試驗所的人員和設備接到唐山，最後由唐山工學院負責點收，並由唐山工學院接管。在上海，有些朋友出於善意，建議王柢“先去北方看看，若條件合適再來接家眷。”但王柢毅然舉家到了唐山。在材料試驗所的移交工作辦完之後，他感到無比輕鬆地說：“以前像是身負重物、在兩山之間峽谷中的獨木橋上，而今終於安全通過了。自問，無愧於祖國、無愧於人民、無愧於材料試驗所的同仁們。”
1950年，鐵道部科學研究所在唐山工學院宣告成立。1956年，鐵道部科學研究院在北京宣告成立，當時的儀器設備，主要就是原材料試驗所的設備。所里的技術人員，如金允文、姚明初、郭惠平、陳廷祜等，後來成為金化所和鐵建所的骨幹力量。
任教唐山工學院
王柢一到唐山，即被這座老校的樸實學風和外簡內豐的圖書館所吸引。這時，代理院長唐振緒和軍代表顧稀等領導人，正在努力物色既有實踐經驗、又有研究能力的師資。當時的土木工程系主任顧宜孫教授，敦請王柢兼任一門課程：都市計畫。課程結束後，學生一致表示收穫很大。
開創新課程
鐵路站場作為一門課程，當時在中國的工科大學還沒有開設過。老唐院的伍鏡湖教授，曾開設過一門課程：鐵路終點（Railway Terminal），也包括一部分車站的內容在內，但還不是全面講述車站設計。
王柢首次在土木工程系開設鐵路站場課程。1949年，中國鐵路的通車裡程不足3萬公里，中華人民共和國成立後，修建鐵路的高潮必將到來。鐵路車站設計人員的培養，迫在眉睫。鐵路站場課程過去從未單獨開設過，更談不上現成的教材，教學內容全靠主講教師收集資料和撰寫。除英文材料外，對前蘇聯教材，他是邊學習俄文、邊翻譯、邊撰寫的。經過盡心竭力地艱苦努力，教學效果很好。
王柢開設的鐵路站場課程，具有三個特點。首先，強調中國國有鐵路的巨觀經濟，對比研究的材料多選自他親眼觀察並經過研究的美國車站；其次，用美國與前蘇聯駝峰車場設計的比較，說明資本主義工程設計中的浪費因素；其三，各國共有的城市規劃與鐵路站場布置的矛盾，只有在新中國的社會制度下才有可能解決。
土木工程系畢業生後來有不少在站場設計上有所建樹。特別是1952屆鐵路線路組畢業生，絕大部分投入鐵路站場設計，並成為有關設計院和高校的骨幹力量，為我國站場的優秀設計作出了貢獻。
促進系所教改工作
唐山鐵道學院原稱唐山路礦學堂，鐵路工程學科是它的重要組成部分。土木系的課程設定也以鐵道建設為中心，1951年原土木系分為土木系與結構系。1952年土木工程系改為鐵道工程系、結構系改為橋隧系。唐山鐵道學院是一所歷史悠久的學校。怎樣才能既繼承學校的優良傳統，又及時吸取前蘇聯的教學經驗，以適應國家發展的需要，是教改成敗的關鍵。首先是理論聯繫實際。系裡每年暑假期間，都要組織學生到鐵路現場實習，使學生加深對課堂學習的理解，同時，還可獲得實踐經驗。其次是學習前蘇聯的教學經驗，包括制定教學計畫，編寫課程教學大綱和引進教材，以及延聘專家，開設研究生班。當時，唐院鐵道工程系不僅在鐵路上是一流的，是全路教學中心和科研中心，在全國的鐵道工程系中也是佼佼者。這時的系主任，正是王柢。他積極領導並親自參與教學改革的各個教學環節，參加各種會議，日夜辛勞，以致心力不支。所幸黃萬里教授主動協助，代替王柢教授處理日常系務，為期數周，直到王柢教授健康好轉為止。
唐山鐵道學院是引進前蘇聯教學模式最早的院校之一。自1952年到1956年，全部教學過程的引進（包括畢業設計和中文本蘇式教材）已經完成。這時，王柢發現，蘇式教學有其優點，即緊密結合實際，但也有不足之處，即專業課學時偏重，導致基礎課與外文水平受到影響。此外是專業面很窄，不利於學生的長期發展。20 世紀80年代初，王柢又多次提出教改意見。
王柢在自己所任專業課中，對於學生必須掌握的基礎概念，如列車運動與運營消耗的動力學物理原理，橋樑設定的水文與機率原理以及工程方案的經濟評價原理，要求學生必須透徹理解。
自1958年至20世紀60年代，王柢多次帶領畢業班學生，在暑假期間進行鐵路勘測。在野外常常對學生講解：我國各地地形差異很大，地形條件與定線原則和技術標準的經濟效益密切相關，以及改變設計方案、節約工程量和訂正錯誤的運量要求，避免浪費等，學生反映收穫很大。
主要論著
1 王柢.鐵路運營費、能、時消耗的規律及簡化計算.唐山鐵道學報，1962（1）：1～33
2 王柢.蘇美鐵路標準與定線技術對我國的適應性問題.西南交通大學學報，1978（2）：1～10
3 王柢.對今後鐵路工程建設的幾點看法.西南交通大學學報，1980（2）：1～7
4 王柢.關於高等學校工科教育的改進.西南交通大學教學研究，1981（1）
5 王柢.鐵路工程建設中投資與能源的經濟利用.鐵道部科學技術情報研究所鐵道建築，1983（1）：1～4，（2）：5～9
6 王柢.鐵道建設中兩種不同技術決策的經濟效果和幾點建議.交通運輸技術政策研究通訊，1983（12）：2～9
7 王柢.工程設計思想與線路標準綜合最佳化.西南交通大學學報，1984（3）
8 王柢.鐵路工程專業培養方法和教材內容需要改革.西南交通大學教學研究，1984（11）
9 王柢.對當前我國教育工作的意見.民主與科學，1988（2）：19～21
10 王柢.開發長江上游與水電、鐵路綜合最佳化問題.民主與科學，1990（3）：9～10
11王柢.鐵路發展經驗、教訓的分析和‘八五’發展戰略方針的建議.鐵路運輸與經濟，1991（增4）：4～7
重大貢獻：綜合最佳化工程決策原則與方法
背景
鐵路這一耗資巨大的工程，其線路設計方案選擇之恰當與否，對國家經濟影響很大。在20世紀50年代後期至70年代中期，我國鐵路建設在當時的政治形勢影響下，山區新線的技術標準不盡妥善，有些地段不但工程量大，而且過分破壞山體環境，造成災害。王柢對此曾做過估算，某些工程的浪費、搶修與耽誤生產，所蒙受的損失至少50%。
提出
他主張，中國的工程建設應結合中國實際的自然條件，在水、電能達到的地方，鐵路無例外地應按電力牽引設計，採取科學的定線坡度和曲線標準，注意土方調配，各部門之間、部門內部都應充分協調，以增進工程效率。他建議制定符合國家情況的鐵路技術政策，制定工程建設的道德規範與法律，並曾通過各種方式與有關方面交流。與此同時，他還於20世紀80年代，創製出綜合最佳化工程決策原則與方法。這是國內國外從來無人提過的一種新的鐵路工程決策科學方法。
實質
該方法的實質為：綜合有關建設工程（如水電與鐵路，鐵路與海港，……）協調最佳化，並取得巨觀經濟效果。綜合最佳化工程決策原則與方法屬於系統工程範疇，在社會主義條件下最為適用。
綜合最佳化與各個工程最佳化設計是不相同的。綜合最佳化主要用於技術決策階段，是各控制因素取值的最佳化。而一般工程的最佳化設計是某一具體工程細部設計的最佳化。在綜合最佳化階段確定的控制因素數值，是工程設計最佳化的前提。
套用
該方法的套用：在鐵路工程中，將動力性質（如機車功率或牽引力、速度）與線路技術標準（如坡度、曲線等），這些主要設計變數的經濟關係，考慮環境破壞的機率，推導成不同地形分類隨運輸量而變的簡化實用的數學模型。用計算機輔助設計的最佳化方法解出鐵路的設計量。
客觀效果
客觀效果：所得的設計量就是無數配合方案中的最優方案。因為工程投資與運營消耗支出是根據地形條件統計和列車運動的電學、力學關係統計獲得的，所以它自動消除了一切主觀決策（如主觀決定線路標準，預先指定機車類型以及微觀私利等）的失誤，從而削減工程浪費與環境破壞的不良後果。實踐印證：1985年9月，侯馬至月山大運量運煤線的現場勘察會上，由於採用王柢的建議，使原工程概算由22.7億元與22.05億元的兩方案，下降為19.5億元。事後經詳細計算，又降至19億元以下。該線得以順利建成。由此也可以看出，以往對山區線的浪費是嚴重的。
經濟效果
經濟效果估算：在20世紀80年代，他曾用已建成的山區鐵路設計資料，與按綜合最佳化的設計標準計算的結果進行比較，後者無例外地、明顯地在經濟方面優於前者。我國中西部地區多山，新線建設如果採用綜合最佳化方法決策，則可節約大量投資，縮短工期，且提高安全度，有利於環保。
國內外反映
國內外的反映：1983年，美國鐵路工程師協會代表團來華訪問。在該團與西南交通大學的技術交流會上，王柢首次發表綜合最佳化概念，其後，連續多次在國內外期刊上發表系列論文。論文發表後，很快得到北方交通大學金士宣教授、上海鐵道學院李秉成教授、美國依利諾大學W.W.Hay教授以及德國亞琛技術大學Prof.Dr.Ing.W.Schwanhausser來信祝賀。致力於隧道通風的余華超工程師致函王柢，陳述他本人套用綜合最佳化原理於他的研究中，並獲得效益的欣慰之情。英國Dundee Univ.的Bill Harvey教授來華時，特來造訪，對綜合最佳化理論甚感興趣，暢談之下他表示，不虛此行。
王柢主張在今後定線決策中及時推廣套用綜合最佳化理論。為此，他不顧85歲高齡，歷時4年，寫成了一本《工程決策中的綜合最佳化》也於2002年由西南交通大學出版社出版。
王柢教授已90高齡，但仍在學海奮力搏擊，壯心不已，真是一個不知疲倦的人。
