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京張高鐵目前正在進行緊張的聯調聯試。圖為列車快速行駛在官廳水庫大橋。（中經視覺 王 軍攝）

在第十五屆中國國際現代化鐵路技術裝備展上，中交天和公司展示了最新技術的盾構機。（記者 齊 慧攝）

我(wo)國擁(yong)有(you)世界(jie)上最(zui)現代(dai)化(hua)的鐵(tie)(tie)(tie)(tie)路網和最(zui)發(fa)達(da)的高(gao)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)網，依托京張高(gao)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)、京雄(xiong)高(gao)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)、浩吉鐵(tie)(tie)(tie)(tie)路等重大(da)項目大(da)力開展智(zhi)(zhi)能(neng)建(jian)造、智(zhi)(zhi)能(neng)裝備、智(zhi)(zhi)能(neng)運營等關鍵核心(xin)技術研發(fa)，不斷推動鐵(tie)(tie)(tie)(tie)路智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)，已經成為世界(jie)智(zhi)(zhi)能(neng)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)路發(fa)展的重要(yao)引領(ling)者(zhe)。

近日，在第(di)十五屆中(zhong)國國際(ji)現(xian)代化鐵(tie)(tie)路技(ji)術裝(zhuang)備(bei)展上，智(zhi)能(neng)高鐵(tie)(tie)的“硬科技(ji)”讓觀眾(zhong)大呼過癮。這也讓今年年底(di)即將(jiang)開通(tong)的我(wo)國首條智(zhi)能(neng)高鐵(tie)(tie)——京張高鐵(tie)(tie)備(bei)受關注(zhu)與期待。

什么是(shi)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)高(gao)鐵？智(zhi)能(neng)(neng)(neng)高(gao)鐵是(shi)廣(guang)泛應用云計算(suan)、大(da)數據、物(wu)聯(lian)網、移動(dong)互聯(lian)、人工(gong)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)、北斗導航(hang)BIM等新技術，綜合高(gao)效利用資源，實(shi)現高(gao)鐵移動(dong)裝備(bei)、固(gu)定基礎設計以及外部環境(jing)間信息的(de)(de)全面感知、泛在互聯(lian)、融合處理(li)(li)、主動(dong)學(xue)習和科(ke)學(xue)決策，實(shi)現全生命周期一(yi)體化管理(li)(li)的(de)(de)新一(yi)代智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化高(gao)速(su)鐵路系統。

智能(neng)(neng)化(hua)是世(shi)界高鐵未來發(fa)展的(de)重要方(fang)向。“中國(guo)(guo)(guo)高鐵發(fa)展經(jing)歷了初始(shi)化(hua)、國(guo)(guo)(guo)產化(hua)、自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)3個階段，現在已全面(mian)進(jin)入智能(neng)(neng)化(hua)發(fa)展階段。”中國(guo)(guo)(guo)工程(cheng)院副院長、中國(guo)(guo)(guo)科協副主(zhu)(zhu)席何(he)華武介(jie)紹，中國(guo)(guo)(guo)已經(jing)成為(wei)世(shi)界高鐵大國(guo)(guo)(guo)，技術、裝備、建設和運用已達到國(guo)(guo)(guo)際先進(jin)水(shui)平(ping)，部分處于領先水(shui)平(ping)。

如今，中國(guo)鐵(tie)路(lu)把發展智能鐵(tie)路(lu)作為未來(lai)一個時(shi)期鐵(tie)路(lu)科技創新的重(zhong)要戰略方向。依托(tuo)京張高(gao)鐵(tie)、京雄高(gao)鐵(tie)、浩吉鐵(tie)路(lu)等重(zhong)大(da)項目大(da)力研(yan)發關(guan)鍵(jian)核心(xin)技術。

智能建造安全可控

BIM全稱是建筑信息模(mo)型，是一種(zhong)應用于工程(cheng)(cheng)設(she)計、建造、管理的(de)數據(ju)化工具，通過(guo)對建筑的(de)數據(ju)化、信息化模(mo)型整合，在(zai)項(xiang)目策劃(hua)、運(yun)行和維(wei)護的(de)全生(sheng)命周(zhou)期過(guo)程(cheng)(cheng)中進(jin)行共享和傳(chuan)遞，在(zai)提高生(sheng)產(chan)效率(lv)、節約成本和縮短工期方(fang)面發揮(hui)著重要作(zuo)用。

全(quan)生命(ming)周(zhou)(zhou)期采用BIM設(she)計，就是從開(kai)始的(de)參數化協同設(she)計，到工(gong)(gong)程建(jian)設(she)與管(guan)理，再到路、橋、隧(sui)、軌(gui)、四電(dian)、客(ke)站等施工(gong)(gong)全(quan)生命(ming)周(zhou)(zhou)期采用BIM技(ji)術。“BIM的(de)好處就是推動工(gong)(gong)程實景建(jian)模(mo)、可視(shi)化協同設(she)計、智能化建(jian)造(zao)、工(gong)(gong)程建(jian)設(she)質量的(de)全(quan)生命(ming)周(zhou)(zhou)期可追溯閉環管(guan)理，提升(sheng)了(le)工(gong)(gong)程建(jian)造(zao)決策和管(guan)理水平。”何(he)華武介紹說。

“京張高(gao)鐵是(shi)中(zhong)國首條(tiao)全線(xian)、全專業(ye)、全生命周期采用BIM技(ji)術修建的高(gao)難度高(gao)速鐵路項(xiang)目。”國鐵集團相關負責人介(jie)紹，京張高(gao)鐵所經地區外部環(huan)境復雜，技(ji)術要(yao)求(qiu)高(gao)，包含八(ba)達嶺長城站在(zai)內的“一橋兩站三(san)隧”重(zhong)難點(dian)工程(cheng)(cheng)。“BIM技(ji)術有效地解決了項(xiang)目建設過程(cheng)(cheng)中(zhong)遇到的難題，它可以直(zhi)觀、立(li)體、全方位地展(zhan)示項(xiang)目施工全過程(cheng)(cheng)，利(li)用三(san)維技(ji)術在(zai)前(qian)期進行(xing)碰撞檢查，優化工程(cheng)(cheng)設計，減少(shao)施工階段可能(neng)存在(zai)的錯誤損失和(he)返工的可能(neng)性(xing)。”

中國(guo)國(guo)家鐵(tie)路集團有(you)(you)限公司副總經理(li)王同(tong)(tong)軍介紹(shao)，鐵(tie)路部門組織開展了《高速鐵(tie)路基(ji)礎設(she)(she)施BIM設(she)(she)計應用關鍵技術研(yan)究(jiu)》課題(ti)研(yan)究(jiu)，通過搭(da)建BIM協(xie)同(tong)(tong)設(she)(she)計平臺(tai)，自主(zhu)開發測繪、線路、橋(qiao)梁(liang)、隧(sui)道等多個專業(ye)BIM協(xie)同(tong)(tong)設(she)(she)計軟件(jian)。同(tong)(tong)時，開展了《基(ji)于BIM的鐵(tie)路工程建設(she)(she)與管(guan)理(li)關鍵技術研(yan)究(jiu)》等多項課題(ti)研(yan)究(jiu)，形成具有(you)(you)自主(zhu)知識(shi)產權的高速鐵(tie)路基(ji)于BIM的建設(she)(she)管(guan)理(li)成套(tao)技術、標準體系(xi)以(yi)及管(guan)理(li)系(xi)統。

智能裝備先進實用

“時速350公里級高(gao)(gao)鐵(tie)自(zi)動(dong)駕駛技(ji)術目前尚屬空白，通過技(ji)術攻關及京沈高(gao)(gao)鐵(tie)綜合試驗驗證(zheng)，將在京張高(gao)(gao)鐵(tie)首(shou)次實(shi)現時速350公里自(zi)動(dong)駕駛功能。”何(he)華武介(jie)紹。

“去年(nian)下半年(nian)在京沈(shen)高鐵進(jin)行了自(zi)主化智(zhi)(zhi)能(neng)綜合(he)試(shi)驗(yan)(yan)，這里(li)面(mian)圍繞智(zhi)(zhi)能(neng)裝備(bei)、智(zhi)(zhi)能(neng)建(jian)造(zao)、智(zhi)(zhi)能(neng)運(yun)營(ying)各(ge)方面(mian)開展(zhan)了29個(ge)試(shi)驗(yan)(yan)項(xiang)目(mu)，其中以自(zi)動(dong)駕駛(shi)為標志的(de)(de)自(zi)主列控(kong)系(xi)統的(de)(de)試(shi)驗(yan)(yan)是其中一個(ge)關鍵項(xiang)目(mu)。自(zi)動(dong)駕駛(shi)對(dui)于降(jiang)低司機的(de)(de)勞動(dong)強度、改善旅客體驗(yan)(yan)、綠色環保都(dou)很(hen)有(you)意義(yi)，我們總結了它(ta)有(you)‘四個(ge)提高’‘兩個(ge)降(jiang)低’。”中國國家鐵路集團有(you)限(xian)公司工電部信號專業主管、高鐵列車控(kong)制系(xi)統項(xiang)目(mu)總師莫志松(song)介紹。

“四(si)個提(ti)高(gao)”是(shi)指智能自(zi)(zi)動(dong)駕駛(shi)系統能夠(gou)提(ti)高(gao)列(lie)車(che)安全性、提(ti)高(gao)列(lie)車(che)正點(dian)率、提(ti)高(gao)旅客舒適度(du)和(he)提(ti)高(gao)行車(che)效(xiao)率。“兩個降低”是(shi)降低司(si)機的(de)勞動(dong)強度(du)、降低機車(che)的(de)牽(qian)引能耗指標。同時，功能上可(ke)實(shi)現“四(si)自(zi)(zi)動(dong)、一聯動(dong)”，到點(dian)自(zi)(zi)動(dong)開車(che)，區間(jian)自(zi)(zi)動(dong)運行，到站自(zi)(zi)動(dong)停(ting)車(che)，停(ting)車(che)自(zi)(zi)動(dong)開門(men)(men)，車(che)門(men)(men)和(he)站臺門(men)(men)進行聯控(kong)。

“通過試驗，復興號(hao)350公里高速駕(jia)(jia)駛一次制動到(dao)停車，最后停準(zhun)的誤差在10厘米(mi)之(zhi)內(nei)，節電指(zhi)標在15%左右(you)，正點率理(li)論上能達到(dao)100%，也(ye)就是說不會因為駕(jia)(jia)駛問題造成晚點。”莫志松介紹。

王同軍介紹，在自動(dong)駕駛方面，鐵(tie)路部門組織(zhi)開(kai)展了《高(gao)鐵(tie)列車自動(dong)駕駛關鍵(jian)技(ji)(ji)術研(yan)究及京張高(gao)鐵(tie)示范應用(yong)》課題(ti)研(yan)究，攻克了動(dong)車組接(jie)(jie)口技(ji)(ji)術、列控(kong)系統接(jie)(jie)口技(ji)(ji)術和車地無(wu)線通信傳(chuan)輸技(ji)(ji)術等關鍵(jian)技(ji)(ji)術難題(ti)，研(yan)發具有(you)自主知識產權(quan)的CTCS2+ATO列控(kong)系統。

智能運營舒適便捷

“即將開通(tong)的(de)京張高(gao)鐵(tie)將實(shi)現一證(zheng)通(tong)行(xing)、刷(shua)臉進(jin)站(zhan)。”中國鐵(tie)道科學(xue)研究院集團工作人員介紹，刷(shua)臉進(jin)站(zhan)實(shi)現后，旅客進(jin)站(zhan)乘車(che)(che)(che)無(wu)需身(shen)份證(zheng)、車(che)(che)(che)票，只(zhi)要在12306客戶端進(jin)行(xing)實(shi)名刷(shua)臉認證(zheng)，在京張乘坐高(gao)鐵(tie)時可以(yi)直接刷(shua)臉進(jin)站(zhan)，快速智能乘車(che)(che)(che)。

智能(neng)鐵路還(huan)有(you)哪些服務？王(wang)同軍(jun)告(gao)訴記者，在票(piao)務方面(mian)，將全面(mian)實行電子(zi)客(ke)票(piao)，一體化人(ren)臉識別，大客(ke)流實名制毫秒級檢(jian)驗，旅客(ke)列車開行方案動態優化，綜合(he)交通電子(zi)客(ke)票(piao)鑒權(quan)與互認。

在智(zhi)(zhi)能(neng)車(che)站方(fang)面，刷臉驗證機器人服務，WiFi/5G接入及商旅服務，便捷(jie)換乘(cheng)，刷臉檢票，站內智(zhi)(zhi)能(neng)導航(hang)……一系列技術能(neng)夠讓旅客(ke)出(chu)行更加便捷(jie)舒適，在高(gao)鐵(tie)上就能(neng)看直播(bo)比賽(sai)。同時，智(zhi)(zhi)能(neng)化還(huan)體現在通(tong)過將監測(ce)報(bao)警(jing)數(shu)據接入鐵(tie)路數(shu)據服務平臺，對高(gao)鐵(tie)沿線風、雨(yu)、雪、地震、滑(hua)坡(po)和異物侵限(xian)進行綜合檢測(ce)、報(bao)警(jing)和處置。

在看得見的智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)服(fu)務背后，是(shi)科學技術(shu)的不斷創新。近幾(ji)年，鐵(tie)路部門開展(zhan)了(le)供(gong)電一(yi)體化(hua)運營系統(tong)、智(zhi)(zhi)能(neng)綜合調度系統(tong)、鐵(tie)路北斗應(ying)用服(fu)務平臺(tai)等(deng)智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)技術(shu)攻關。

“我們在天津武清建立了基于云計算的中(zhong)國鐵路(lu)主(zhu)數據(ju)中(zhong)心，是我國自主(zhu)研(yan)發的鐵路(lu)數據(ju)服務平臺(tai)。”中(zhong)國鐵道科學研(yan)究院集(ji)(ji)團有限公司副總經理羅慶中(zhong)說，鐵路(lu)信(xin)息化向集(ji)(ji)中(zhong)式和云計算邁(mai)出(chu)關鍵性(xing)步伐。

“智能京(jing)張、京(jing)雄的(de)建設，開啟了中國智能高(gao)鐵(tie)的(de)新(xin)篇章。未來，中國高(gao)鐵(tie)將在數字化(hua)、網絡化(hua)、智能化(hua)方向上繼續開拓進(jin)取，全面推進(jin)高(gao)鐵(tie)技術創新(xin)，積極與(yu)世(shi)界各(ge)國分享智能高(gao)鐵(tie)的(de)成功(gong)經(jing)驗。”王同軍(jun)說(shuo)。（齊 慧）

【責任編輯：語謙】