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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)國擁有世界上(shang)最(zui)(zui)現代(dai)化(hua)的鐵(tie)路(lu)網(wang)和最(zui)(zui)發(fa)達的高鐵(tie)網(wang)，依(yi)托京(jing)張高鐵(tie)、京(jing)雄(xiong)高鐵(tie)、浩吉鐵(tie)路(lu)等(deng)重(zhong)大項目(mu)大力開展智(zhi)能(neng)建造、智(zhi)能(neng)裝備、智(zhi)能(neng)運營等(deng)關鍵核心技術研發(fa)，不(bu)斷推(tui)動鐵(tie)路(lu)智(zhi)能(neng)化(hua)，已經成為世界智(zhi)能(neng)鐵(tie)路(lu)發(fa)展的重(zhong)要(yao)引領者。

近日，在第十五屆中(zhong)國(guo)國(guo)際現代化鐵(tie)(tie)路技術裝備展上，智(zhi)能(neng)高(gao)鐵(tie)(tie)的(de)“硬科技”讓(rang)觀(guan)眾大呼過癮。這(zhe)也(ye)讓(rang)今年年底即將開通的(de)我(wo)國(guo)首條智(zhi)能(neng)高(gao)鐵(tie)(tie)——京張高(gao)鐵(tie)(tie)備受關注與期待。

什(shen)么是智能高(gao)鐵？智能高(gao)鐵是廣泛應用(yong)云計算、大(da)數據、物聯(lian)網、移(yi)動互聯(lian)、人工智能、北斗導航BIM等(deng)新技術，綜(zong)合高(gao)效利用(yong)資源，實(shi)現(xian)高(gao)鐵移(yi)動裝備、固定基礎設計以及外部環(huan)境間信息的全面感知、泛在互聯(lian)、融(rong)合處理(li)、主動學(xue)習(xi)和(he)科(ke)學(xue)決策，實(shi)現(xian)全生命周期一體化(hua)管(guan)理(li)的新一代智能化(hua)高(gao)速鐵路系統(tong)。

智能化(hua)(hua)是(shi)世界高鐵未來發展(zhan)(zhan)的重(zhong)要方向。“中國高鐵發展(zhan)(zhan)經(jing)歷了(le)初始化(hua)(hua)、國產化(hua)(hua)、自主化(hua)(hua)3個階段，現在(zai)已全面進(jin)入智能化(hua)(hua)發展(zhan)(zhan)階段。”中國工程院副(fu)(fu)院長、中國科協副(fu)(fu)主席何華武介紹(shao)，中國已經(jing)成為(wei)世界高鐵大國，技術、裝(zhuang)備、建設和運用已達(da)到國際先(xian)(xian)進(jin)水平，部分處(chu)于領先(xian)(xian)水平。

如今，中國鐵(tie)路(lu)(lu)把發展智能鐵(tie)路(lu)(lu)作為未來一個時期鐵(tie)路(lu)(lu)科(ke)技創新的重要戰略(lve)方(fang)向。依(yi)托京張高(gao)鐵(tie)、京雄高(gao)鐵(tie)、浩(hao)吉鐵(tie)路(lu)(lu)等重大項目大力(li)研發關鍵核(he)心技術。

智能建造安全可控

BIM全稱(cheng)是(shi)建(jian)(jian)筑信息模型，是(shi)一種應用于(yu)工(gong)程設(she)計、建(jian)(jian)造、管理的數據化工(gong)具，通(tong)過(guo)對建(jian)(jian)筑的數據化、信息化模型整合，在項目策(ce)劃、運行(xing)和(he)(he)(he)維護的全生命(ming)周期(qi)過(guo)程中進行(xing)共享(xiang)和(he)(he)(he)傳遞，在提高生產效率(lv)、節約成本和(he)(he)(he)縮短工(gong)期(qi)方面發揮著重要作用。

全生(sheng)命周(zhou)(zhou)期(qi)采用(yong)BIM設(she)計，就(jiu)是從(cong)開始的(de)參數(shu)化(hua)協(xie)同設(she)計，到(dao)工(gong)程建設(she)與(yu)管(guan)理，再到(dao)路、橋(qiao)、隧、軌、四電、客站(zhan)等(deng)施工(gong)全生(sheng)命周(zhou)(zhou)期(qi)采用(yong)BIM技術。“BIM的(de)好處(chu)就(jiu)是推動工(gong)程實景建模、可(ke)(ke)視化(hua)協(xie)同設(she)計、智能(neng)化(hua)建造、工(gong)程建設(she)質量的(de)全生(sheng)命周(zhou)(zhou)期(qi)可(ke)(ke)追溯(su)閉(bi)環管(guan)理，提(ti)升(sheng)了(le)工(gong)程建造決(jue)策和管(guan)理水(shui)平。”何華武介紹(shao)說(shuo)。

“京(jing)張高(gao)(gao)鐵是中(zhong)國首條全(quan)線、全(quan)專業、全(quan)生命(ming)周期采用BIM技術(shu)修建的(de)(de)高(gao)(gao)難度高(gao)(gao)速鐵路項目。”國鐵集團相(xiang)關負責人介紹，京(jing)張高(gao)(gao)鐵所經地區外部環境復雜，技術(shu)要(yao)求高(gao)(gao)，包含八達(da)嶺長城(cheng)站(zhan)在(zai)內的(de)(de)“一(yi)橋兩站(zhan)三隧”重難點工程。“BIM技術(shu)有效地解決了項目建設過程中(zhong)遇到(dao)的(de)(de)難題，它(ta)可以直觀(guan)、立體(ti)、全(quan)方位地展示項目施(shi)工全(quan)過程，利用三維(wei)技術(shu)在(zai)前(qian)期進行碰撞(zhuang)檢查(cha)，優化工程設計(ji)，減少施(shi)工階段(duan)可能(neng)存在(zai)的(de)(de)錯誤損失和返工的(de)(de)可能(neng)性(xing)。”

中國(guo)國(guo)家(jia)鐵(tie)路(lu)集(ji)團有(you)限公司副總經理王同(tong)軍介紹，鐵(tie)路(lu)部門組織開展了《高速(su)鐵(tie)路(lu)基(ji)礎(chu)設(she)(she)施(shi)BIM設(she)(she)計應用關(guan)(guan)鍵技術研(yan)究(jiu)》課(ke)題研(yan)究(jiu)，通過搭(da)建BIM協同(tong)設(she)(she)計平臺，自(zi)主開發測繪(hui)、線路(lu)、橋梁、隧道等多個(ge)專業(ye)BIM協同(tong)設(she)(she)計軟件。同(tong)時，開展了《基(ji)于BIM的(de)(de)鐵(tie)路(lu)工程(cheng)建設(she)(she)與管理關(guan)(guan)鍵技術研(yan)究(jiu)》等多項課(ke)題研(yan)究(jiu)，形成具有(you)自(zi)主知識產(chan)權的(de)(de)高速(su)鐵(tie)路(lu)基(ji)于BIM的(de)(de)建設(she)(she)管理成套(tao)技術、標準體(ti)系以及管理系統。

智能裝備先進實用

“時速350公里級高(gao)鐵(tie)(tie)(tie)自動駕駛(shi)技(ji)術目前(qian)尚屬空白(bai)，通過技(ji)術攻關(guan)及京沈(shen)高(gao)鐵(tie)(tie)(tie)綜(zong)合試驗驗證，將在京張高(gao)鐵(tie)(tie)(tie)首次實現時速350公里自動駕駛(shi)功能。”何華武介紹。

“去年下半年在京沈高(gao)(gao)鐵進行(xing)了自主(zhu)化智(zhi)能(neng)綜合試驗，這里(li)面圍繞智(zhi)能(neng)裝備、智(zhi)能(neng)建造、智(zhi)能(neng)運營(ying)各(ge)方面開展了29個試驗項(xiang)目，其中(zhong)(zhong)以(yi)自動(dong)駕駛為標志(zhi)的自主(zhu)列控系統的試驗是其中(zhong)(zhong)一(yi)個關(guan)鍵項(xiang)目。自動(dong)駕駛對于降低司機的勞動(dong)強(qiang)度、改善旅(lv)客體驗、綠色環保都很有(you)(you)意義，我們總結了它有(you)(you)‘四(si)個提高(gao)(gao)’‘兩個降低’。”中(zhong)(zhong)國國家鐵路集(ji)團有(you)(you)限(xian)公司工電部信號專(zhuan)業主(zhu)管(guan)、高(gao)(gao)鐵列車控制系統項(xiang)目總師莫(mo)志(zhi)松介紹。

“四個提高(gao)(gao)(gao)”是指智能(neng)自動(dong)(dong)駕駛(shi)系統能(neng)夠提高(gao)(gao)(gao)列車安全性、提高(gao)(gao)(gao)列車正(zheng)點率(lv)、提高(gao)(gao)(gao)旅(lv)客舒適(shi)度和提高(gao)(gao)(gao)行車效率(lv)。“兩個降(jiang)低”是降(jiang)低司機(ji)的勞動(dong)(dong)強度、降(jiang)低機(ji)車的牽引(yin)能(neng)耗(hao)指標(biao)。同時，功能(neng)上(shang)可實現(xian)“四自動(dong)(dong)、一聯動(dong)(dong)”，到點自動(dong)(dong)開車，區間自動(dong)(dong)運行，到站自動(dong)(dong)停車，停車自動(dong)(dong)開門(men)，車門(men)和站臺門(men)進行聯控。

“通過試驗，復興號350公里高速駕(jia)(jia)駛一次(ci)制動到(dao)停車，最后停準的(de)誤差在10厘(li)米之內，節(jie)電指標在15%左右，正點率(lv)理論上能達到(dao)100%，也就是說不(bu)會因為駕(jia)(jia)駛問題造成晚點。”莫志松(song)介紹。

王同軍(jun)介紹，在自(zi)動駕(jia)駛方面，鐵路部(bu)門組織開展了《高鐵列車自(zi)動駕(jia)駛關(guan)鍵(jian)技術(shu)研(yan)究(jiu)(jiu)及京張高鐵示范應用(yong)》課題研(yan)究(jiu)(jiu)，攻克了動車組接(jie)口技術(shu)、列控系統接(jie)口技術(shu)和車地無線通信傳輸技術(shu)等(deng)關(guan)鍵(jian)技術(shu)難題，研(yan)發具有自(zi)主知(zhi)識產權(quan)的(de)CTCS2+ATO列控系統。

智能運營舒適便捷

“即將開通的京(jing)張高鐵將實現(xian)(xian)一(yi)證(zheng)通行、刷(shua)臉(lian)進(jin)(jin)站(zhan)。”中國(guo)鐵道科學研究院(yuan)集(ji)團工(gong)作(zuo)人員介紹(shao)，刷(shua)臉(lian)進(jin)(jin)站(zhan)實現(xian)(xian)后，旅客(ke)進(jin)(jin)站(zhan)乘(cheng)車無需(xu)身份證(zheng)、車票，只(zhi)要在12306客(ke)戶端進(jin)(jin)行實名(ming)刷(shua)臉(lian)認證(zheng)，在京(jing)張乘(cheng)坐高鐵時可以直接刷(shua)臉(lian)進(jin)(jin)站(zhan)，快速智能乘(cheng)車。

智(zhi)能鐵路還(huan)有哪些服務(wu)？王同軍告(gao)訴記者，在票(piao)務(wu)方面(mian)(mian)，將(jiang)全面(mian)(mian)實(shi)行電子客(ke)票(piao)，一體化人(ren)臉識別(bie)，大客(ke)流實(shi)名制毫(hao)秒級檢驗，旅(lv)客(ke)列車開行方案動態優化，綜合交通電子客(ke)票(piao)鑒(jian)權與互認。

在(zai)智能(neng)車站(zhan)方面，刷臉驗(yan)證機(ji)器(qi)人服(fu)務(wu)，WiFi/5G接入及商旅服(fu)務(wu)，便(bian)捷換乘，刷臉檢票，站(zhan)內智能(neng)導(dao)航……一系列技術能(neng)夠讓旅客出行(xing)更加便(bian)捷舒(shu)適，在(zai)高鐵上就能(neng)看直播(bo)比賽(sai)。同時，智能(neng)化還體現在(zai)通過(guo)將(jiang)監測報警數(shu)據(ju)(ju)接入鐵路數(shu)據(ju)(ju)服(fu)務(wu)平臺(tai)，對高鐵沿線(xian)風、雨、雪、地(di)震、滑坡和(he)異(yi)物侵限(xian)進行(xing)綜合檢測、報警和(he)處置。

在看得見的(de)智能(neng)化(hua)服(fu)務背(bei)后(hou)，是科學技術的(de)不斷(duan)創新。近幾年，鐵路部門開展了(le)供電一體化(hua)運營系統、智能(neng)綜合調度系統、鐵路北斗(dou)應用服(fu)務平臺(tai)等智能(neng)化(hua)技術攻關。

“我們(men)在天津武(wu)清(qing)建立了基于云計算的中(zhong)國(guo)鐵路(lu)主數(shu)據中(zhong)心，是我國(guo)自主研(yan)發的鐵路(lu)數(shu)據服務平臺(tai)。”中(zhong)國(guo)鐵道(dao)科學研(yan)究院集團有限(xian)公司副總經理羅慶(qing)中(zhong)說(shuo)，鐵路(lu)信息化向集中(zhong)式和云計算邁(mai)出關鍵性步伐。

“智能(neng)(neng)京張、京雄的(de)建設，開啟了中(zhong)國(guo)智能(neng)(neng)高(gao)鐵(tie)的(de)新篇(pian)章。未來，中(zhong)國(guo)高(gao)鐵(tie)將(jiang)在數字化(hua)、網絡化(hua)、智能(neng)(neng)化(hua)方(fang)向上繼續開拓進(jin)(jin)取，全(quan)面推進(jin)(jin)高(gao)鐵(tie)技術創新，積極與世界各國(guo)分(fen)享智能(neng)(neng)高(gao)鐵(tie)的(de)成(cheng)功經驗。”王同(tong)軍說。（齊(qi) 慧）

【責任編輯：語謙】