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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(you)世界上最(zui)現代化的鐵(tie)(tie)路(lu)網和最(zui)發(fa)達(da)的高(gao)鐵(tie)(tie)網，依托京張高(gao)鐵(tie)(tie)、京雄高(gao)鐵(tie)(tie)、浩(hao)吉(ji)鐵(tie)(tie)路(lu)等重大(da)項(xiang)目大(da)力(li)開展智能(neng)(neng)(neng)建造、智能(neng)(neng)(neng)裝備、智能(neng)(neng)(neng)運營(ying)等關(guan)鍵核心(xin)技術(shu)研發(fa)，不斷推動鐵(tie)(tie)路(lu)智能(neng)(neng)(neng)化，已經成(cheng)為世界智能(neng)(neng)(neng)鐵(tie)(tie)路(lu)發(fa)展的重要引領者。

近日(ri)，在第十五(wu)屆中國國際(ji)現(xian)代化鐵(tie)路(lu)技術裝(zhuang)備(bei)展上(shang)，智能高(gao)鐵(tie)的“硬科技”讓(rang)觀眾大呼過(guo)癮。這也讓(rang)今年年底(di)即將開(kai)通的我國首條智能高(gao)鐵(tie)——京張高(gao)鐵(tie)備(bei)受關注與期待。

什么是智能(neng)(neng)高鐵？智能(neng)(neng)高鐵是廣(guang)泛應用云計(ji)算、大數據、物聯網、移(yi)動互(hu)聯、人工(gong)智能(neng)(neng)、北斗導(dao)航BIM等新(xin)技術，綜合(he)(he)高效利用資源，實現高鐵移(yi)動裝備、固定基(ji)礎設計(ji)以及外部環境(jing)間信息的全(quan)面感知、泛在互(hu)聯、融合(he)(he)處理、主動學(xue)(xue)習(xi)和科學(xue)(xue)決策(ce)，實現全(quan)生命周期一體化管(guan)理的新(xin)一代智能(neng)(neng)化高速鐵路系統。

智能(neng)化是世界(jie)高鐵(tie)未來發展(zhan)的重要方(fang)向。“中國高鐵(tie)發展(zhan)經(jing)歷了初始化、國產化、自主(zhu)化3個階段(duan)，現(xian)在已(yi)全面(mian)進入智能(neng)化發展(zhan)階段(duan)。”中國工程院副院長(chang)、中國科協副主(zhu)席(xi)何(he)華武介紹，中國已(yi)經(jing)成(cheng)為世界(jie)高鐵(tie)大(da)國，技(ji)術、裝備、建(jian)設和運用(yong)已(yi)達到國際先進水平，部分處于領先水平。

如今(jin)，中國鐵(tie)路(lu)(lu)把發展智(zhi)能鐵(tie)路(lu)(lu)作為未來一個時期鐵(tie)路(lu)(lu)科技創新(xin)的重要戰略方(fang)向。依托(tuo)京(jing)張高鐵(tie)、京(jing)雄(xiong)高鐵(tie)、浩吉鐵(tie)路(lu)(lu)等重大項目(mu)大力研發關鍵核心技術。

智能建造安全可控

BIM全(quan)稱是建(jian)筑信(xin)息(xi)模型(xing)，是一種應用(yong)于工(gong)程設(she)計、建(jian)造、管理的數(shu)(shu)據(ju)化(hua)工(gong)具，通過(guo)對建(jian)筑的數(shu)(shu)據(ju)化(hua)、信(xin)息(xi)化(hua)模型(xing)整合，在(zai)項目策(ce)劃、運行(xing)和維(wei)護的全(quan)生命(ming)周期過(guo)程中進行(xing)共(gong)享和傳(chuan)遞，在(zai)提高生產效率(lv)、節約(yue)成本和縮短工(gong)期方面發(fa)揮著重(zhong)要作(zuo)用(yong)。

全(quan)生命(ming)周期(qi)采(cai)用BIM設計(ji)，就是(shi)從開始的(de)參數化(hua)(hua)協(xie)同(tong)設計(ji)，到工程(cheng)(cheng)(cheng)建(jian)(jian)設與管理，再(zai)到路、橋、隧(sui)、軌、四(si)電(dian)、客(ke)站等(deng)施工全(quan)生命(ming)周期(qi)采(cai)用BIM技術。“BIM的(de)好處就是(shi)推動工程(cheng)(cheng)(cheng)實景(jing)建(jian)(jian)模、可(ke)視化(hua)(hua)協(xie)同(tong)設計(ji)、智能化(hua)(hua)建(jian)(jian)造、工程(cheng)(cheng)(cheng)建(jian)(jian)設質量的(de)全(quan)生命(ming)周期(qi)可(ke)追溯閉環管理，提升(sheng)了工程(cheng)(cheng)(cheng)建(jian)(jian)造決策(ce)和(he)管理水平。”何華(hua)武介紹說。

“京(jing)張(zhang)高(gao)鐵(tie)是中國首條全線、全專業、全生命周期(qi)采用(yong)BIM技(ji)術修建的(de)(de)高(gao)難度高(gao)速鐵(tie)路項目(mu)(mu)。”國鐵(tie)集(ji)團相關負責人介紹，京(jing)張(zhang)高(gao)鐵(tie)所經地(di)區外(wai)部(bu)環(huan)境復雜，技(ji)術要求高(gao)，包含八達(da)嶺(ling)長(chang)城站在內的(de)(de)“一橋兩站三隧”重難點工(gong)(gong)程(cheng)。“BIM技(ji)術有(you)效地(di)解(jie)決了(le)項目(mu)(mu)建設(she)過(guo)程(cheng)中遇到的(de)(de)難題，它(ta)可(ke)(ke)以直(zhi)觀、立體、全方位地(di)展示項目(mu)(mu)施(shi)(shi)工(gong)(gong)全過(guo)程(cheng)，利用(yong)三維技(ji)術在前期(qi)進行碰撞檢查，優化工(gong)(gong)程(cheng)設(she)計，減少施(shi)(shi)工(gong)(gong)階段可(ke)(ke)能存(cun)在的(de)(de)錯誤損(sun)失(shi)和返工(gong)(gong)的(de)(de)可(ke)(ke)能性(xing)。”

中國國家鐵(tie)路(lu)(lu)集團有(you)限公司副總經理(li)(li)王(wang)同(tong)軍介紹(shao)，鐵(tie)路(lu)(lu)部門組織開(kai)展了(le)《高速(su)鐵(tie)路(lu)(lu)基礎設施(shi)BIM設計(ji)應用關鍵(jian)技(ji)術研(yan)究(jiu)》課(ke)題(ti)研(yan)究(jiu)，通過搭(da)建BIM協同(tong)設計(ji)平臺，自主開(kai)發測繪、線路(lu)(lu)、橋梁(liang)、隧道等多(duo)個(ge)專(zhuan)業BIM協同(tong)設計(ji)軟(ruan)件。同(tong)時，開(kai)展了(le)《基于BIM的(de)鐵(tie)路(lu)(lu)工程(cheng)建設與(yu)管理(li)(li)關鍵(jian)技(ji)術研(yan)究(jiu)》等多(duo)項課(ke)題(ti)研(yan)究(jiu)，形成具有(you)自主知識(shi)產權的(de)高速(su)鐵(tie)路(lu)(lu)基于BIM的(de)建設管理(li)(li)成套技(ji)術、標準體系以及管理(li)(li)系統。

智能裝備先進實用

“時速(su)350公里級(ji)高鐵自(zi)動駕駛(shi)技術(shu)目(mu)前尚屬空(kong)白，通過技術(shu)攻(gong)關及京沈高鐵綜合試驗驗證，將(jiang)在京張高鐵首次實現時速(su)350公里自(zi)動駕駛(shi)功能(neng)。”何華(hua)武介紹(shao)。

“去年(nian)下半年(nian)在京沈高(gao)鐵(tie)進行了(le)(le)自主(zhu)化智能(neng)綜合試驗(yan)，這里面圍繞智能(neng)裝備、智能(neng)建造、智能(neng)運營各方面開展了(le)(le)29個(ge)(ge)試驗(yan)項目，其(qi)中(zhong)以自動(dong)駕駛(shi)為(wei)標志的(de)自主(zhu)列控(kong)系統(tong)的(de)試驗(yan)是其(qi)中(zhong)一個(ge)(ge)關鍵(jian)項目。自動(dong)駕駛(shi)對于降(jiang)低司機的(de)勞動(dong)強(qiang)度、改善(shan)旅客體驗(yan)、綠色環保都(dou)很(hen)有(you)意義，我們總(zong)結了(le)(le)它有(you)‘四個(ge)(ge)提高(gao)’‘兩個(ge)(ge)降(jiang)低’。”中(zhong)國國家鐵(tie)路集團有(you)限公司工(gong)電部信(xin)號專業(ye)主(zhu)管(guan)、高(gao)鐵(tie)列車控(kong)制系統(tong)項目總(zong)師莫志松介紹。

“四(si)個(ge)提高(gao)”是指智(zhi)能自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)駕駛系統能夠提高(gao)列(lie)車(che)安全性(xing)、提高(gao)列(lie)車(che)正點率(lv)、提高(gao)旅客(ke)舒(shu)適(shi)度(du)和提高(gao)行(xing)車(che)效率(lv)。“兩個(ge)降低”是降低司(si)機的(de)勞動(dong)(dong)(dong)強度(du)、降低機車(che)的(de)牽引(yin)能耗指標。同時，功(gong)能上可實現“四(si)自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)、一聯(lian)動(dong)(dong)(dong)”，到點自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)開車(che)，區間自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)運(yun)行(xing)，到站(zhan)自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)停(ting)(ting)車(che)，停(ting)(ting)車(che)自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)開門，車(che)門和站(zhan)臺門進行(xing)聯(lian)控(kong)。

“通過試驗，復興號350公(gong)里高速駕駛一次制動到停(ting)車，最后停(ting)準(zhun)的(de)誤(wu)差(cha)在10厘米之內，節電指標(biao)在15%左右，正點率理論上能達到100%，也就(jiu)是說不會(hui)因為(wei)駕駛問(wen)題(ti)造成(cheng)晚點。”莫志松(song)介紹。

王同軍介(jie)紹，在自動駕(jia)駛方面，鐵路部(bu)門組(zu)織(zhi)開(kai)展(zhan)了《高鐵列車自動駕(jia)駛關鍵(jian)技術(shu)研(yan)究及京張高鐵示范(fan)應(ying)用》課題研(yan)究，攻克了動車組(zu)接口技術(shu)、列控系統(tong)(tong)接口技術(shu)和車地無線通信(xin)傳輸技術(shu)等關鍵(jian)技術(shu)難題，研(yan)發具有自主(zhu)知(zhi)識產權的CTCS2+ATO列控系統(tong)(tong)。

智能運營舒適便捷

“即將(jiang)開通(tong)的京(jing)張(zhang)(zhang)高鐵將(jiang)實(shi)(shi)(shi)現(xian)一證通(tong)行、刷臉(lian)(lian)進(jin)(jin)站(zhan)(zhan)。”中國鐵道科學研究院集團工作人員(yuan)介紹，刷臉(lian)(lian)進(jin)(jin)站(zhan)(zhan)實(shi)(shi)(shi)現(xian)后，旅客進(jin)(jin)站(zhan)(zhan)乘車(che)無需身份證、車(che)票，只要在(zai)12306客戶端進(jin)(jin)行實(shi)(shi)(shi)名刷臉(lian)(lian)認證，在(zai)京(jing)張(zhang)(zhang)乘坐高鐵時可以(yi)直接刷臉(lian)(lian)進(jin)(jin)站(zhan)(zhan)，快速智能乘車(che)。

智能鐵路還有(you)哪些服務？王同軍告(gao)訴記者，在票務方(fang)面(mian)，將(jiang)全面(mian)實(shi)行電子(zi)客(ke)票，一體化(hua)人臉識(shi)別(bie)，大客(ke)流實(shi)名制毫秒級檢驗，旅客(ke)列車開(kai)行方(fang)案(an)動態優(you)化(hua)，綜(zong)合交通電子(zi)客(ke)票鑒權與互認(ren)。

在(zai)智(zhi)能(neng)車站(zhan)方面，刷臉驗證機器人服(fu)務(wu)，WiFi/5G接入及商旅服(fu)務(wu)，便(bian)捷(jie)換乘(cheng)，刷臉檢(jian)票，站(zhan)內(nei)智(zhi)能(neng)導航……一系列(lie)技術能(neng)夠讓旅客出行更加(jia)便(bian)捷(jie)舒適，在(zai)高(gao)鐵上就(jiu)能(neng)看直(zhi)播比賽。同時，智(zhi)能(neng)化還體現在(zai)通過將監測報(bao)警數(shu)據(ju)接入鐵路數(shu)據(ju)服(fu)務(wu)平(ping)臺，對高(gao)鐵沿線風、雨、雪、地震、滑坡和(he)異物(wu)侵限進行綜合檢(jian)測、報(bao)警和(he)處置。

在看得(de)見(jian)的智(zhi)能化(hua)服務背后，是(shi)科學技術的不斷創新。近幾年，鐵(tie)路部門開展了供電(dian)一(yi)體化(hua)運營系(xi)統(tong)、智(zhi)能綜合調(diao)度系(xi)統(tong)、鐵(tie)路北斗應用(yong)服務平臺等智(zhi)能化(hua)技術攻關。

“我(wo)們在天津(jin)武清(qing)建立了基于云計(ji)算的中國(guo)鐵路主數(shu)據(ju)(ju)中心，是我(wo)國(guo)自主研發的鐵路數(shu)據(ju)(ju)服務(wu)平臺(tai)。”中國(guo)鐵道科學研究院集團有限公司(si)副總經理羅慶中說，鐵路信息化向集中式(shi)和云計(ji)算邁出關鍵性步伐。

“智能(neng)京張、京雄的建設，開啟了中(zhong)國智能(neng)高(gao)鐵(tie)(tie)的新篇章。未來，中(zhong)國高(gao)鐵(tie)(tie)將在數字化、網(wang)絡化、智能(neng)化方(fang)向上繼續(xu)開拓進取，全面推進高(gao)鐵(tie)(tie)技術創新，積極(ji)與(yu)世界各國分(fen)享智能(neng)高(gao)鐵(tie)(tie)的成功經驗。”王同(tong)軍說(shuo)。（齊 慧）

【責任編輯：語謙】