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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）

我國擁(yong)有世(shi)(shi)界(jie)上最(zui)現代化的(de)鐵(tie)(tie)路(lu)網和(he)最(zui)發(fa)達的(de)高(gao)鐵(tie)(tie)網，依托京張高(gao)鐵(tie)(tie)、京雄高(gao)鐵(tie)(tie)、浩吉鐵(tie)(tie)路(lu)等重大項目大力(li)開展(zhan)智能(neng)建造(zao)、智能(neng)裝備(bei)、智能(neng)運營等關鍵核心技術研(yan)發(fa)，不斷推動鐵(tie)(tie)路(lu)智能(neng)化，已經成為世(shi)(shi)界(jie)智能(neng)鐵(tie)(tie)路(lu)發(fa)展(zhan)的(de)重要引領者(zhe)。

近日，在第十五(wu)屆中國(guo)國(guo)際現代化鐵(tie)路技(ji)術裝備展上，智(zhi)能高(gao)鐵(tie)的“硬科技(ji)”讓(rang)(rang)觀眾大呼過癮。這也讓(rang)(rang)今年年底即將(jiang)開通(tong)的我(wo)國(guo)首條智(zhi)能高(gao)鐵(tie)——京張(zhang)高(gao)鐵(tie)備受關注與(yu)期待。

什么是智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)高(gao)鐵(tie)(tie)？智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)高(gao)鐵(tie)(tie)是廣(guang)泛(fan)應(ying)用云計算(suan)、大數據、物聯網、移動互(hu)聯、人工智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)、北斗導(dao)航BIM等新(xin)(xin)技(ji)術，綜合高(gao)效利用資源，實現(xian)高(gao)鐵(tie)(tie)移動裝備(bei)、固定基礎設計以及外(wai)部環境間信息的(de)全面(mian)感知、泛(fan)在(zai)互(hu)聯、融合處理、主動學習和科學決策，實現(xian)全生命周期(qi)一體化管(guan)理的(de)新(xin)(xin)一代智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)化高(gao)速(su)鐵(tie)(tie)路系統。

智(zhi)(zhi)能(neng)化是世(shi)界(jie)高鐵未來發展的重要方向。“中(zhong)(zhong)國高鐵發展經歷了初始化、國產化、自主化3個階段，現在已全面進(jin)入(ru)智(zhi)(zhi)能(neng)化發展階段。”中(zhong)(zhong)國工程院副院長、中(zhong)(zhong)國科協副主席(xi)何華武介紹，中(zhong)(zhong)國已經成為世(shi)界(jie)高鐵大(da)國，技(ji)術、裝備(bei)、建設和(he)運用已達(da)到(dao)國際先(xian)進(jin)水(shui)平，部分處于領先(xian)水(shui)平。

如(ru)今(jin)，中國鐵(tie)(tie)(tie)路把(ba)發展智能鐵(tie)(tie)(tie)路作為未來(lai)一個時期(qi)鐵(tie)(tie)(tie)路科技創(chuang)新的重(zhong)要戰略方向。依托京張(zhang)高鐵(tie)(tie)(tie)、京雄高鐵(tie)(tie)(tie)、浩吉(ji)鐵(tie)(tie)(tie)路等重(zhong)大項目大力研發關鍵核心技術。

智能建造安全可控

BIM全(quan)稱(cheng)是(shi)建筑(zhu)信(xin)息模型，是(shi)一種應用(yong)于工程設(she)計、建造、管理(li)的數據化工具，通過對建筑(zhu)的數據化、信(xin)息化模型整合，在項目策劃、運行和維護(hu)的全(quan)生(sheng)命周期(qi)過程中進行共享和傳遞(di)，在提(ti)高生(sheng)產效率、節約成本(ben)和縮(suo)短(duan)工期(qi)方(fang)面發揮著重(zhong)要作用(yong)。

全生命(ming)(ming)周期采用BIM設(she)計(ji)，就是從開(kai)始的參數(shu)化(hua)協同設(she)計(ji)，到(dao)工(gong)程(cheng)建(jian)設(she)與管理，再(zai)到(dao)路、橋(qiao)、隧、軌、四電(dian)、客站等(deng)施工(gong)全生命(ming)(ming)周期采用BIM技術。“BIM的好處就是推(tui)動工(gong)程(cheng)實景建(jian)模、可(ke)視化(hua)協同設(she)計(ji)、智能化(hua)建(jian)造、工(gong)程(cheng)建(jian)設(she)質量的全生命(ming)(ming)周期可(ke)追溯閉環管理，提升了工(gong)程(cheng)建(jian)造決(jue)策(ce)和管理水平。”何華武介紹說。

“京(jing)張高(gao)鐵是中(zhong)國首條全(quan)線、全(quan)專業、全(quan)生命周期(qi)采用BIM技(ji)術修(xiu)建的(de)(de)高(gao)難度(du)高(gao)速鐵路項目。”國鐵集團相(xiang)關負責(ze)人介紹，京(jing)張高(gao)鐵所經地(di)(di)區外部環境復雜，技(ji)術要求高(gao)，包含八(ba)達嶺長(chang)城(cheng)站(zhan)在(zai)(zai)內的(de)(de)“一橋兩站(zhan)三(san)隧”重難點(dian)工(gong)程。“BIM技(ji)術有效(xiao)地(di)(di)解決了項目建設過程中(zhong)遇(yu)到的(de)(de)難題，它(ta)可(ke)(ke)以直觀、立(li)體(ti)、全(quan)方位地(di)(di)展(zhan)示項目施工(gong)全(quan)過程，利用三(san)維技(ji)術在(zai)(zai)前期(qi)進行(xing)碰撞檢查，優(you)化工(gong)程設計，減少(shao)施工(gong)階段可(ke)(ke)能存在(zai)(zai)的(de)(de)錯誤損失和返工(gong)的(de)(de)可(ke)(ke)能性。”

中國國家鐵路(lu)集團有限公(gong)司副總經理(li)王同軍介(jie)紹，鐵路(lu)部門組織開展(zhan)了《高(gao)(gao)速鐵路(lu)基礎設(she)施BIM設(she)計應用關鍵技(ji)術研究》課(ke)題研究，通(tong)過搭建(jian)(jian)BIM協(xie)同設(she)計平臺，自主開發(fa)測繪、線(xian)路(lu)、橋(qiao)梁、隧道等多個(ge)專業BIM協(xie)同設(she)計軟件。同時，開展(zhan)了《基于BIM的鐵路(lu)工程(cheng)建(jian)(jian)設(she)與管(guan)理(li)關鍵技(ji)術研究》等多項課(ke)題研究，形成(cheng)具有自主知識產權的高(gao)(gao)速鐵路(lu)基于BIM的建(jian)(jian)設(she)管(guan)理(li)成(cheng)套技(ji)術、標(biao)準(zhun)體系(xi)以及管(guan)理(li)系(xi)統。

智能裝備先進實用

“時速(su)350公(gong)(gong)里(li)級高鐵(tie)自(zi)動駕駛(shi)技術目(mu)前尚屬空白(bai)，通過(guo)技術攻(gong)關及(ji)京沈高鐵(tie)綜合(he)試驗(yan)驗(yan)證，將在(zai)京張高鐵(tie)首(shou)次(ci)實現時速(su)350公(gong)(gong)里(li)自(zi)動駕駛(shi)功能(neng)。”何華(hua)武介(jie)紹。

“去年(nian)(nian)下半年(nian)(nian)在京沈高(gao)鐵進行(xing)了自主(zhu)化智(zhi)(zhi)能(neng)綜合試驗(yan)，這里(li)面(mian)圍繞智(zhi)(zhi)能(neng)裝備、智(zhi)(zhi)能(neng)建造、智(zhi)(zhi)能(neng)運營各方面(mian)開(kai)展了29個試驗(yan)項目，其中(zhong)以自動(dong)駕駛(shi)為標(biao)志(zhi)的(de)自主(zhu)列(lie)控(kong)(kong)系統(tong)的(de)試驗(yan)是(shi)其中(zhong)一個關鍵項目。自動(dong)駕駛(shi)對(dui)于(yu)降低司機的(de)勞動(dong)強度、改善旅客(ke)體驗(yan)、綠色環(huan)保都很有意(yi)義(yi)，我們總結(jie)了它(ta)有‘四個提(ti)高(gao)’‘兩個降低’。”中(zhong)國國家鐵路(lu)集團(tuan)有限公司工(gong)電部信號專業主(zhu)管、高(gao)鐵列(lie)車(che)控(kong)(kong)制(zhi)系統(tong)項目總師莫志(zhi)松(song)介紹。

“四個(ge)提(ti)高”是(shi)指智能(neng)自動駕(jia)駛系統(tong)能(neng)夠提(ti)高列車(che)安全性、提(ti)高列車(che)正點率、提(ti)高旅客舒適度和提(ti)高行(xing)車(che)效率。“兩個(ge)降低(di)(di)”是(shi)降低(di)(di)司機的勞動強(qiang)度、降低(di)(di)機車(che)的牽引能(neng)耗指標。同時，功能(neng)上(shang)可(ke)實現“四自動、一聯(lian)動”，到點自動開車(che)，區間自動運行(xing)，到站(zhan)自動停車(che)，停車(che)自動開門，車(che)門和站(zhan)臺門進行(xing)聯(lian)控(kong)。

“通過(guo)試驗，復(fu)興號350公里高速駕駛一次(ci)制動到停車，最后(hou)停準的(de)誤差在(zai)10厘(li)米之內，節電(dian)指標在(zai)15%左(zuo)右，正(zheng)點(dian)率(lv)理論(lun)上能達(da)到100%，也就是說(shuo)不會因為駕駛問題(ti)造成晚點(dian)。”莫志(zhi)松(song)介紹(shao)。

王同軍介紹，在自動駕駛方面，鐵路部門(men)組(zu)織(zhi)開(kai)展了(le)《高鐵列車(che)自動駕駛關鍵(jian)技(ji)(ji)術研(yan)究及京張高鐵示(shi)范應用(yong)》課題研(yan)究，攻克了(le)動車(che)組(zu)接口技(ji)(ji)術、列控(kong)系(xi)統(tong)接口技(ji)(ji)術和車(che)地(di)無線(xian)通信傳輸技(ji)(ji)術等關鍵(jian)技(ji)(ji)術難(nan)題，研(yan)發具(ju)有(you)自主知識產權的CTCS2+ATO列控(kong)系(xi)統(tong)。

智能運營舒適便捷

“即將開通的京張(zhang)(zhang)高鐵(tie)將實現(xian)一證(zheng)(zheng)通行(xing)、刷(shua)(shua)臉(lian)(lian)進站(zhan)(zhan)。”中國鐵(tie)道科學(xue)研究院集團工(gong)作人員(yuan)介紹(shao)，刷(shua)(shua)臉(lian)(lian)進站(zhan)(zhan)實現(xian)后，旅客(ke)進站(zhan)(zhan)乘車無(wu)需身份證(zheng)(zheng)、車票，只(zhi)要在12306客(ke)戶端(duan)進行(xing)實名(ming)刷(shua)(shua)臉(lian)(lian)認(ren)證(zheng)(zheng)，在京張(zhang)(zhang)乘坐(zuo)高鐵(tie)時可以直接(jie)刷(shua)(shua)臉(lian)(lian)進站(zhan)(zhan)，快速智能乘車。

智(zhi)能鐵路還有哪些服務(wu)？王同軍告(gao)訴記者，在票務(wu)方(fang)面(mian)(mian)，將(jiang)全面(mian)(mian)實(shi)行電子(zi)客(ke)(ke)(ke)票，一體(ti)化人臉識別，大客(ke)(ke)(ke)流實(shi)名制毫秒級檢驗，旅客(ke)(ke)(ke)列(lie)車開行方(fang)案動(dong)態優化，綜合交通電子(zi)客(ke)(ke)(ke)票鑒權與互認。

在智(zhi)(zhi)能(neng)車站方面，刷(shua)臉(lian)驗證機器人服務(wu)，WiFi/5G接(jie)入(ru)及商旅服務(wu)，便捷(jie)換乘，刷(shua)臉(lian)檢票，站內智(zhi)(zhi)能(neng)導航……一系列技(ji)術能(neng)夠讓旅客出行更加便捷(jie)舒(shu)適(shi)，在高(gao)(gao)鐵上就能(neng)看直播比(bi)賽(sai)。同時，智(zhi)(zhi)能(neng)化還體現在通(tong)過將監測(ce)報(bao)警數(shu)(shu)據接(jie)入(ru)鐵路數(shu)(shu)據服務(wu)平臺，對高(gao)(gao)鐵沿(yan)線風、雨、雪、地(di)震、滑坡和異物侵限進行綜合檢測(ce)、報(bao)警和處置。

在看得見的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)服務背(bei)后，是(shi)科學技(ji)術的(de)不斷創新(xin)。近幾(ji)年，鐵路部門開展了供(gong)電一體化(hua)運營系(xi)統、智(zhi)能(neng)綜合調度系(xi)統、鐵路北斗(dou)應用服務平臺(tai)等智(zhi)能(neng)化(hua)技(ji)術攻關。

“我們(men)在天(tian)津武清建立了基(ji)于云計算的(de)中國(guo)鐵路主數據(ju)中心，是我國(guo)自主研發的(de)鐵路數據(ju)服務平臺。”中國(guo)鐵道科學研究院集團(tuan)有限公司(si)副(fu)總經理羅慶中說，鐵路信息化向集中式(shi)和云計算邁出關鍵性步(bu)伐(fa)。

“智(zhi)(zhi)能(neng)京(jing)張、京(jing)雄的建(jian)設，開啟了中(zhong)國智(zhi)(zhi)能(neng)高(gao)鐵的新(xin)篇(pian)章。未來，中(zhong)國高(gao)鐵將在數字(zi)化(hua)、網絡化(hua)、智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)方(fang)向上繼續開拓進(jin)(jin)取，全面推進(jin)(jin)高(gao)鐵技(ji)術創新(xin)，積極與世(shi)界各國分享(xiang)智(zhi)(zhi)能(neng)高(gao)鐵的成功經(jing)驗。”王(wang)同軍說(shuo)。（齊 慧）

【責任編輯：語謙】