作為智能京張高鐵重要配套設備的智能動(dòng)車(chē)組眾創(chuàng )設計結果“龍鳳呈祥”（右）和“瑞雪迎春”效果圖。

進(jìn)入新時(shí)代，通過(guò)新一代信息技術(shù)與高速鐵路技術(shù)的集成融合，我國鐵路在智能建造、智能裝備、智能運營(yíng)等方面不斷取得新進(jìn)展，將逐步形成智能高鐵設計、建造到運營(yíng)全產(chǎn)業(yè)鏈成套技術(shù)，向實(shí)現全面自主控制的目標大步邁進(jìn)

7月20日，北京至張家口高鐵東花園隧道順利貫通，京張高鐵建設再次提速。它之所以受到廣泛關(guān)注，不僅是因為京張高鐵是2022年北京冬奧會(huì )重點(diǎn)配套工程，更為重要的是，它也是我國第一條智能化高速鐵路。

什么是智能高鐵？“智能高鐵是廣泛應用云計算、大數據、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、人工智能、北斗導航等新技術(shù)，綜合高效利用資源，實(shí)現高鐵移動(dòng)裝備、固定基礎設施及內外部環(huán)境間信息的全面感知、泛在互聯(lián)、融合處理、主動(dòng)學(xué)習和科學(xué)決策，實(shí)現全生命周期一體化管理的智能化高速鐵路系統?！敝袊F路總公司副總經(jīng)理王同軍介紹。

我國將通過(guò)新一代信息技術(shù)與高速鐵路技術(shù)的集成融合，實(shí)現高鐵智能建造、智能裝備、智能運營(yíng)技術(shù)水平全面提升，讓火車(chē)出行更加方便快捷、節能環(huán)保、安全可靠。

智能建造 讓修路更簡(jiǎn)單

通過(guò)多項技術(shù)融合運用，橋梁建造、隧道施工等將實(shí)現“智能化”“信息化”管理，推動(dòng)生產(chǎn)和管理效率全面提高

“京張高鐵八達嶺隧道兩次穿越八達嶺長(cháng)城，距離頭頂的老京張鐵路青龍橋站最近只有4米，環(huán)境保護、文物保護要求高?！敝袊需F五局集團京張高鐵項目部黨工委書(shū)記賈友文說(shuō)，他們采用精準微爆破技術(shù)，將爆破震動(dòng)的幅度和分貝降到最低，每爆破一次只相當于在長(cháng)城上跺一下腳，消除了施工對文物和環(huán)境的不利影響。

動(dòng)靜小，速度可不慢。經(jīng)濟日報記者了解到，為保證施工進(jìn)度，項目部使用了大型三臂鑿巖臺車(chē)，施工人員只要在旁邊操作“游戲手柄”，即可指揮它的3個(gè)液壓機械臂，每個(gè)機械臂20秒即可掘進(jìn)1米。以前20多人才能完成的開(kāi)挖工作，現在三四個(gè)人就能輕松完成。

京張高鐵工程建設全過(guò)程都充滿(mǎn)了這樣的“智能”。建設者在施工時(shí)應用了大量先進(jìn)技術(shù)和智能設備，比如，清華園隧道使用盾構機穿過(guò)近90條城市管道線(xiàn)路，清河站地鐵高鐵并場(chǎng)設計等。專(zhuān)家表示，我國在京張高鐵上實(shí)現了智能建造、智能裝備和智能運營(yíng)，開(kāi)啟了世界智能鐵路的先河。

同為智能高鐵的京雄城際鐵路也是先進(jìn)施工技術(shù)的受益者?！坝辛薆IM（建筑信息模型），我們在辦公室就可以加工鋼筋了?！敝袊需F上海工程局京雄城際鐵路項目部技術(shù)負責人侯宇飛說(shuō)，“在京雄城際鐵路高鐵梁場(chǎng)建設中，我們提出BIM建模鋼筋設備智能加工一體化方案。通過(guò)BIM軟件對整榀箱梁進(jìn)行建模，將箱梁模型中每個(gè)型號的鋼筋、尺寸等數據生成并導出下料單，將下料單直接與智能化鋼筋加工機器人接口連接，實(shí)現了辦公室生產(chǎn)任務(wù)管理與工廠(chǎng)內鋼筋設備的雙向數據及時(shí)通信”。

王同軍表示，鐵路部門(mén)將通過(guò)BIM、CIM（計算機集成制造）等技術(shù)融合運用，在橋梁建造、隧道施工等方面實(shí)現“智能化”“信息化”管理，全面提高生產(chǎn)和管理效率。

智能裝備 讓列車(chē)更聰明

工作狀態(tài)自感知、運行故障自診斷、導向安全自決策的“復興號”智能型動(dòng)車(chē)組正在研制中，將掌握時(shí)速350公里的自動(dòng)駕駛技術(shù)

今年3月份以來(lái)，中國鐵路總公司在北京至沈陽(yáng)高鐵遼寧段啟動(dòng)“高速鐵路智能關(guān)鍵技術(shù)綜合試驗”，推進(jìn)中國智能高鐵建設，試驗將一直持續到9月底。

這是我國首次進(jìn)行智能高鐵試驗，目前，包括時(shí)速350公里“復興號”長(cháng)編組動(dòng)車(chē)組專(zhuān)項試驗、高速動(dòng)車(chē)組自主化主動(dòng)控制受電弓試驗、新型鐵路金屬聲屏障試驗等項目，綜合試驗已取得階段性成果。這些成果將用于北京至張家口高鐵、北京至雄安新區城際鐵路的智能高鐵建設。

王同軍介紹，鐵路部門(mén)正在研發(fā)基于CR400BF型動(dòng)車(chē)組技術(shù)平臺的智能升級，研制工作狀態(tài)自感知、運行故障自診斷、導向安全自決策的“復興號”智能型動(dòng)車(chē)組。該動(dòng)車(chē)組將采用基于空氣動(dòng)力學(xué)性能的頭型創(chuàng )新設計，實(shí)現北斗衛星導航系統應用，完善大坡道起動(dòng)性能和動(dòng)力電池系統，全面掌握時(shí)速350公里的自動(dòng)駕駛技術(shù)，進(jìn)一步改善高速列車(chē)振動(dòng)、噪音等指標，形成“復興號”系列產(chǎn)品。預計智能型動(dòng)車(chē)組將于2018年底完成樣車(chē)試制組裝，2019年上半年完成調試及試驗驗證。

高鐵動(dòng)車(chē)組的自動(dòng)駕駛格外引人關(guān)注。據介紹，目前，高鐵的自動(dòng)駕駛與大型客機類(lèi)似，都是采取“無(wú)人駕駛，有人值守”的操作模式。此前，我國已經(jīng)在珠三角地區的佛肇和莞惠兩條城際鐵路上成功應用了時(shí)速200公里的自動(dòng)駕駛動(dòng)車(chē)組。

據中國鐵路總公司消息，今年6月份，在遼寧的試驗過(guò)程中，高速動(dòng)車(chē)組已經(jīng)實(shí)現了在車(chē)站和線(xiàn)路區間自動(dòng)?？?、啟動(dòng)、運行等自動(dòng)駕駛，積累了大量數據。預計在2022年北京冬奧會(huì )期間，京張高鐵上將運行自動(dòng)駕駛動(dòng)車(chē)組，填補時(shí)速300至350公里的自動(dòng)駕駛動(dòng)車(chē)組的世界空白。

智能運營(yíng) 讓出行更簡(jiǎn)便

高鐵網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)逐步雙網(wǎng)融合，滿(mǎn)足高可靠、不間斷的移動(dòng)通信，提供訂餐、賓館預訂、“高鐵+共享汽車(chē)”等一條龍服務(wù)

近日，中國鐵路總公司宣布，今年四季度，電子客票將試點(diǎn)經(jīng)營(yíng)，明年將在全國高鐵推廣。雖然只是少了一張小小的車(chē)票，但是減少了旅客的取票成本，如交通費、快遞費等，加快了進(jìn)站效率，而且鐵路部門(mén)在設備和管理方面的成本也會(huì )相應降低。這就是智能運營(yíng)為人們帶來(lái)的便捷，讓旅客出行更加簡(jiǎn)單。

王同軍告訴記者，作為智能高鐵的重要組成部分，智能運營(yíng)技術(shù)涵蓋了高鐵供電、調度指揮、運營(yíng)監測、客運服務(wù)、防災系統、節能減排、故障診斷等全方位保障高鐵運營(yíng)安全的技術(shù)，能夠實(shí)現動(dòng)車(chē)組的健康管理，也為旅客舒適出行提供了技術(shù)支持。

在智能服務(wù)方面，鐵路部門(mén)將促進(jìn)高鐵網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)雙網(wǎng)融合，推出旅客行程規劃、綜合交通信息共享等服務(wù)，滿(mǎn)足時(shí)速350公里、大容量、高可靠、不間斷的移動(dòng)通信，實(shí)現單一話(huà)音通信業(yè)務(wù)向數據、視頻等多媒體業(yè)務(wù)轉變，為旅客提供更優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。同時(shí)，拓展完善網(wǎng)絡(luò )購票、訂餐、購物、賓館預訂和“高鐵+共享汽車(chē)”等一條龍服務(wù)，讓旅客出行更加方便、快捷、溫馨。

在智能調度方面，高速鐵路智能調度指揮系統可實(shí)現智能動(dòng)態(tài)調度、智能協(xié)同控制、智能換乘調度、智能故障診斷等功能，還能站在整個(gè)路網(wǎng)的角度進(jìn)行列車(chē)調度，使之達到效率最優(yōu)，能夠提升系統應急決策和處置能力。鐵路部門(mén)還將建成中國大數據中心，實(shí)施更加精準的運力資源配置，完善“一日一圖”運輸組織模式，使高鐵調度指揮、運營(yíng)組織更加靈活高效。

此外，未來(lái)我國的高鐵智能動(dòng)車(chē)組還可實(shí)現智能供電調度、自然環(huán)境自動(dòng)監測與報警等功能，實(shí)現災害及時(shí)預警、自動(dòng)應急處置。

王同軍表示，按照規劃，2019年至2020年，智能高鐵技術(shù)標準體系、應用格局初步形成，形成智能京張、智能京雄創(chuàng )新實(shí)踐。預計到2025年，將形成智能高鐵設計、建造到運營(yíng)全產(chǎn)業(yè)鏈成套技術(shù)；到2035年，智能高鐵由輔助支持向自主控制升級，實(shí)現全面自主控制。屆時(shí)，基于物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和智能體技術(shù)，鐵路部門(mén)將構建旅客與高鐵車(chē)站、列車(chē)的全連接，實(shí)現云計算和邊緣計算的融合，形成高鐵大數據資源庫和智聯(lián)網(wǎng)，構建基于信息物理系統（CPS）的智能高鐵大腦。

摘自《經(jīng)濟日報》