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列車上(shang)不倒的(de)(de)硬幣、春運前(qian)整裝(zhuang)待發(fa)的(de)(de)“陸(lu)地航母”、以及有(you)著完全自主知識產(chan)權的(de)(de)“復興號”......

高(gao)鐵，已成為中國(guo)的一張“名片”。

復興號 圖片來源：中車長客

但時代不會(hui)讓人們(men)躺在功勞簿(bu)上。隨著5G、大數據、人工智能(neng)(neng)等技術的(de)(de)應用，高鐵(tie)領域(yu)已經出現了一條的(de)(de)新的(de)(de)賽道(dao)——智能(neng)(neng)高鐵(tie)。德(de)國、日本、法國等老牌鐵(tie)路(lu)強國無一不進行了戰略(lve)層(ceng)面的(de)(de)布(bu)局。中(zhong)國當然不能(neng)(neng)落后，作為“復興(xing)號”的(de)(de)誕生地——中(zhong)車(che)長春(chun)軌(gui)道(dao)客車(che)股(gu)份(fen)有(you)限(xian)公(gong)司(si)（以下簡(jian)稱中(zhong)車(che)長客）在這一塊上自是當仁不讓。

2021年中國品牌日（5月10日至(zhi)12日）前(qian)夕，觀察者網參加了由國務院(yuan)國資委免费菠萝视频app下(xia)载組織的“走進新(xin)國企業·智能制(zhi)造(zao)”大(da)型(xing)采訪(fang)活(huo)動，與新(xin)華社、科(ke)技(ji)日報等16家媒體一起(qi)走進中車(che)長客。

有著15年(nian)研發工作(zuo)經驗的(de)中車長客專家，“復(fu)興號(hao)”京張高(gao)鐵(tie)智(zhi)能動車組(zu)電氣系統負責(ze)人(ren)張國(guo)(guo)芹接受觀(guan)察者(zhe)網的(de)專訪，向我們(men)詳細介(jie)紹(shao)了中國(guo)(guo)的(de)智(zhi)能高(gao)鐵(tie)。

現場圖片 圖片來源：觀察者網

智能高鐵如何智能？

目(mu)前，由中車長客研(yan)制的時(shi)速350公里“復興號(hao)”京張高鐵智能動車組（CR400BF-C）已于2019年(nian)開始在京張線上(shang)投入(ru)使(shi)用。

負責“復興號”京張高鐵(tie)智能(neng)動(dong)車組電氣系統設計的(de)(de)(de)研發團隊(dui)是一支女設計師比例(li)達到60%的(de)(de)(de)年輕(qing)隊(dui)伍，據(ju)她介紹，現階段(duan)的(de)(de)(de)中國智能(neng)高鐵(tie)屬智能(neng)型動(dong)車組1.0型，她們在(zai)對高鐵(tie)進(jin)行智能(neng)化設計的(de)(de)(de)時候主要考慮的(de)(de)(de)是三個方面。

張國芹（左三）和同事、媒體人員在智能動車組車廂里

首先是智能(neng)(neng)行(xing)車(che)(che)(che)。即在車(che)(che)(che)輛(liang)行(xing)駛(shi)過程當(dang)中(zhong)，利用自動(dong)駕駛(shi)、導航定位、環(huan)境感知等技術，確保車(che)(che)(che)輛(liang)運行(xing)更(geng)安全(quan)(quan)、自動(dong)、準(zhun)點(dian)、節能(neng)(neng)，提(ti)(ti)高車(che)(che)(che)輛(liang)的(de)應(ying)急(ji)處置能(neng)(neng)力。以她(ta)們研發的(de)京(jing)張線為例，車(che)(che)(che)上的(de)安全(quan)(quan)監測(ce)(ce)系(xi)統(tong)(tong)可(ke)(ke)以精準(zhun)檢測(ce)(ce)車(che)(che)(che)輛(liang)部件(jian)的(de)安全(quan)(quan)性；地震(zhen)預警系(xi)統(tong)(tong)可(ke)(ke)以在附近發生地震(zhen)時為車(che)(che)(che)提(ti)(ti)供應(ying)急(ji)處置；應(ying)急(ji)牽引系(xi)統(tong)(tong)則是借助動(dong)力電(dian)池技術，可(ke)(ke)以在鐵路接觸網失效的(de)情況下(xia)讓(rang)列車(che)(che)(che)憑(ping)自身(shen)動(dong)力運行(xing)到最近的(de)車(che)(che)(che)站。

然后是(shi)智(zhi)能服(fu)務(wu)。她們(men)希(xi)望能夠讓旅客在乘車時，從感(gan)(gan)(gan)觀(guan)、視(shi)覺(jue)、乘坐舒(shu)適(shi)性(xing)體驗能有(you)一(yi)個不容易被(bei)察覺(jue)，但(dan)是(shi)又很舒(shu)服(fu)的(de)(de)一(yi)個提升。為(wei)此(ci)團隊采用了智(zhi)能感(gan)(gan)(gan)知技術(shu)和(he)變(bian)頻空調(diao)，進行燈光顏(yan)色(se)、車窗(chuang)顏(yan)色(se)、溫度、壓(ya)力波和(he)噪音(yin)等(deng)方面的(de)(de)調(diao)節(jie)，涉及感(gan)(gan)(gan)官的(de)(de)方方面面。以八達(da)嶺站(zhan)為(wei)例，該站(zhan)深(shen)102米，有(you)著1.1萬帕(pa)的(de)(de)壓(ya)差，當(dang)列車高速駛過(guo)時，人耳會有(you)類似飛(fei)機(ji)起飛(fei)時的(de)(de)感(gan)(gan)(gan)覺(jue)。空調(diao)設計團隊通過(guo)優(you)化(hua)壓(ya)力調(diao)節(jie)，可以使(shi)車內壓(ya)力能夠在過(guo)站(zhan)期間有(you)一(yi)個緩慢的(de)(de)變(bian)化(hua)，使(shi)人耳的(de)(de)感(gan)(gan)(gan)受不那么明(ming)顯。

另外她(ta)們還(huan)(huan)會在信息推送上給乘客一(yi)個便利(li)的引導，借助(zhu)智(zhi)能(neng)交互終端，方(fang)便乘客在屏幕或手機投屏等方(fang)式觀看影(ying)視、娛(yu)樂的同時能(neng)夠瀏(liu)覽(lan)到必要的列車信息。除此之外還(huan)(huan)有WIFI拓展(zhan)業(ye)務(wu)、5G直播等技術(shu)，總之就是利(li)用(yong)這些(xie)技術(shu)應用(yong)，有效提高人和車的互聯能(neng)力(li)，提高服務(wu)效率(lv)和乘務(wu)管理質量。

最后(hou)的(de)(de)智能運維就(jiu)是(shi)旅客看不到的(de)(de)領域了。這(zhe)是(shi)由(you)列(lie)車、地面、車地數(shu)據(ju)傳(chuan)輸三(san)個部(bu)分(fen)構成的(de)(de)數(shu)據(ju)交互和(he)共享系(xi)統。它會打通用(yong)車單位跟(gen)零件(jian)(jian)(jian)供應商的(de)(de)研發(fa)、實驗(yan)、運行(xing)和(he)維護數(shu)據(ju)，進而實現車輛關鍵部(bu)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)評估，診斷部(bu)件(jian)(jian)(jian)狀態，實現故障的(de)(de)精確定位，并發(fa)出必要的(de)(de)預(yu)警，對(dui)預(yu)測結(jie)果(guo)進行(xing)大數(shu)據(ju)的(de)(de)積累。

在京張線上行駛著的智能高鐵 圖片來源：中車長客

智能化并非空中樓閣

這(zhe)些設(she)計并非憑(ping)空想(xiang)象，張(zhang)國芹表示，我國自主(zhu)研發的(de)“復興號”高速動車組作為(wei)全球首個以350公里(li)時速進行(xing)商(shang)業運營的(de)高速列車，其持續(xu)穩(wen)定的(de)運行(xing)本(ben)身(shen)就是(shi)列車的(de)自動化水(shui)平(ping)(ping)和安全運營水(shui)平(ping)(ping)達到一定層次證明。

在這個(ge)基礎上，中車(che)長客團隊自主研發了高鐵(tie)智(zhi)能(neng)化所需(xu)的(de)傳(chuan)感器(qi)、配(pei)件、軟(ruan)件。單就安全檢測(ce)(ce)(ce)系統，京張高鐵(tie)智(zhi)能(neng)動(dong)車(che)組就要加(jia)(jia)裝168個(ge)振動(dong)傳(chuan)感器(qi)，除(chu)此之外(wai)的(de)空調、噪聲監測(ce)(ce)(ce)等功能(neng)也全都需(xu)要加(jia)(jia)裝傳(chuan)感器(qi)，全車(che)最終的(de)監測(ce)(ce)(ce)點多達(da)2700個(ge)，比(bi)之前的(de)高速動(dong)車(che)組多了200-300個(ge)，而每個(ge)監測(ce)(ce)(ce)點往往需(xu)要不止一個(ge)傳(chuan)感器(qi)，全車(che)的(de)加(jia)(jia)裝量可想而知。

京張(zhang)高鐵智能動(dong)車(che)組(zu)在列車(che)內(nei)裝上已經有了品質的(de)提升，不過若(ruo)從車(che)廂的(de)大小和外觀上看的(de)話(hua)同其他復興號并不會有多大區別。全車(che)最主要的(de)外觀變(bian)化在于車(che)頭，通(tong)過借助鷹隼造型的(de)仿生(sheng)學設計，可使(shi)車(che)頭降阻14%，節能7%-8%。

張(zhang)國芹(qin)表示，中車長客(ke)現(xian)在京張(zhang)高鐵智(zhi)(zhi)能(neng)動(dong)車組是智(zhi)(zhi)能(neng)型(xing)動(dong)車組1.0型(xing)，以(yi)利用智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)技術提高自(zi)(zi)動(dong)化(hua)、集(ji)成化(hua)、方(fang)便旅客(ke)、提升安全性為主，后面(mian)還有很(hen)大的發展空間。比如讓列車實現(xian)自(zi)(zi)主學(xue)習迭代，那(nei)樣就是智(zhi)(zhi)慧(hui)列車了，當然，這個過程(cheng)有一條很(hen)長的路要(yao)走。

中車長客的列車運維平臺 圖片來源：中車長客

把速度拉到350的智能高鐵，全球獨一檔

張(zhang)國(guo)芹表示(shi)，放眼全(quan)(quan)球，各國(guo)的(de)高鐵智(zhi)能化發展都很(hen)快，比(bi)如利用5G通(tong)信技術、安全(quan)(quan)保障、行程服務等，而她(ta)們團隊(dui)在(zai)設計中(zhong)國(guo)智(zhi)能高鐵時就(jiu)暗自定下目標，要(yao)實現技術引領(ling)，造出最(zui)好的(de)車，帶來最(zui)大(da)的(de)便利,“滿(man)足人(ren)民日(ri)益增長的(de)對美好出行的(de)需(xu)求”。

從(cong)目前來看(kan)，在(zai)時速350公里并(bing)投入應用(yong)這(zhe)一檔，中車長客乃至整個中國高(gao)鐵(tie)領(ling)域的(de)優(you)勢的(de)是很(hen)大的(de)，尤其是在(zai)自動駕(jia)駛和應急處置這(zhe)一塊。她(ta)(ta)指出(chu)，我國環境變(bian)化多端且大負(fu)荷(he)的(de)高(gao)鐵(tie)網絡(luo)為(wei)她(ta)(ta)們(men)積累了豐富的(de)時速350公里高(gao)鐵(tie)運(yun)營(ying)經(jing)驗(yan)(yan)，這(zhe)是其他國家沒有的(de)。比如(ru)一列車從(cong)哈爾濱開到廣州，一路上相當(dang)于(yu)一直在(zai)做溫度交(jiao)變(bian)實驗(yan)(yan)，暴露出(chu)的(de)問(wen)題(ti)相當(dang)于(yu)寶(bao)貴的(de)實驗(yan)(yan)經(jing)驗(yan)(yan)，能夠讓她(ta)(ta)們(men)有積累并(bing)發展下去。

張國(guo)芹表示，中(zhong)國(guo)高(gao)(gao)(gao)鐵仍需(xu)要加強基(ji)礎研(yan)發(fa)領域的(de)投(tou)入，這(zhe)一(yi)點非(fei)常重要。隨著我(wo)國(guo)向更高(gao)(gao)(gao)性能的(de)列(lie)車發(fa)起挑戰，以(yi)智(zhi)能高(gao)(gao)(gao)鐵全(quan)壽命周期管理為目標(biao)，需(xu)要摸索清楚在(zai)中(zhong)國(guo)高(gao)(gao)(gao)鐵在(zai)實際運(yun)營條件下零部(bu)件和各系統(tong)的(de)運(yun)行規律，國(guo)際上也沒有(you)(you)類(lei)似的(de)研(yan)究先例，這(zhe)也意味(wei)著，中(zhong)國(guo)高(gao)(gao)(gao)鐵只有(you)(you)自主創(chuang)新(xin)這(zhe)一(yi)條道路可走。

中車長客的高速列(lie)車系統集成國家工(gong)程實驗(yan)室(shi)于(yu)2010年投入(ru)使用(yong)，是開展(zhan)軌(gui)道車輛整車及關鍵部(bu)件基礎技(ji)術、仿真分析、試(shi)驗(yan)驗(yan)證的研發機構，建設有整車聲學、碰撞吸能、電磁兼容(rong)等32個試(shi)驗(yan)臺（室(shi)），和1個數(shu)據處理中心，實現了(le)軌(gui)道車輛領域IEC61133標準要求的整車型式試(shi)驗(yan)能力的全覆蓋。

中車長客的國家工程實驗室 圖片來源：中車長客

這個時代在推動著中車高鐵人前進

回首過去，憑(ping)借著在實踐(jian)上獨一無二的優(you)勢，中國高鐵走出了一條(tiao)獨特(te)的自主化道(dao)路。

比如在(zai)(zai)(zai)設計“復興(xing)號”時，中(zhong)車長客(ke)希望能把列車上分散分布的幾個高(gao)(gao)壓(ya)部件集中(zhong)在(zai)(zai)(zai)一起(qi)，并進(jin)行降噪處理，她們一開(kai)始用了一種(zhong)帶(dai)孔洞的隔音材(cai)料(liao)，結果在(zai)(zai)(zai)試驗(yan)過程中(zhong)高(gao)(gao)壓(ya)箱放(fang)電(dian)發出(chu)巨響(xiang)，原來是隔音材(cai)料(liao)有(you)吸水(shui)性，使得(de)在(zai)(zai)(zai)冷凝(ning)水(shui)環境下隔音材(cai)料(liao)形(xing)成了導(dao)電(dian)通(tong)道放(fang)電(dian)了。

張國芹以此為例稱，有些東西不(bu)用它，認知是想(xiang)不(bu)到的(de)，所以只有通過(guo)不(bu)斷地實踐，才能(neng)發現問題(ti)，解決問題(ti)，找到平衡點，而團隊的(de)設(she)計水平也會在這(zhe)一過(guo)程中(zhong)得到提高(gao)。

總體來看(kan)，中車長客的自主化(hua)探索(suo)可以(yi)將2017年“復興(xing)號”中國(guo)標(biao)(biao)準(zhun)動車組上線運(yun)行(xing)作(zuo)為重(zhong)要(yao)節點。 列車具有完全自主知識產權、達到世界先進水平，在254項重(zhong)要(yao)標(biao)(biao)準(zhun)中，中國(guo)標(biao)(biao)準(zhun)占84%。。

當(dang)然，中(zhong)車(che)(che)長客乃(nai)至中(zhong)國(guo)(guo)高(gao)鐵在(zai)(zai)自主化上的(de)巨(ju)大成就少不了像張(zhang)國(guo)(guo)芹這樣一線研發人員的(de)巨(ju)大付(fu)出。在(zai)(zai)接(jie)受采訪時張(zhang)國(guo)(guo)芹就透(tou)露過，目前因為處于出車(che)(che)關(guan)鍵期，因此(ci)在(zai)(zai)車(che)(che)間呆到凌晨是常(chang)有的(de)事。

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