世界首條時速350公里智能高鐵

北京延慶，長城腳下，青龍橋車站旁，詹天佑雕像屹立于此。

1909年9月24日，京張鐵路正式建成。這是中國人自主設計和建造的第一條干線鐵路，打破了“中國人不能自建鐵路”的斷言。

2019年12月30日，京張高鐵開通運營。它是世界首條時速350公里智能高鐵，實現(xiàn)了有人值守的自動駕駛。

百年奮斗，京張圓夢。習近平總書記深情點贊：“從自主設計修建零的突破到世界最先進水平，從時速35公里到350公里，京張線見證了中國鐵路的發(fā)展，也見證了中國綜合國力的飛躍?！?/p>

從“人”到“大”，京張高鐵見證實力躍升

不到5分鐘，復興號智能動車組從12公里長的京張高鐵八達嶺隧道呼嘯而過。在它的上方，S2線列車“長城號”穿行在京張鐵路“人字坡”上，用時78分鐘。

燕山山脈，山高坡陡。百余年前，為破解火車爬坡難題，詹天佑用鋼軌書寫了一個“人”字。今天，八達嶺隧道在地下穿過“人”字交點，構(gòu)成一個“大”字。

從“人”到“大”，中國鐵路實現(xiàn)了從自主設計修建零的突破到邁向世界最先進水平。

到點自動發(fā)車、區(qū)間自動運行、到站自動對標停車、車門站臺屏蔽門聯(lián)動開啟……京張高鐵在全球第一次實現(xiàn)了運營時速350公里的有人值守自動駕駛。

“依托自動駕駛系統(tǒng)，復興號智能動車組列車從制動到停車，停準誤差在10厘米內(nèi)?！眹F北京局懷柔北機務段京張車隊黨支部書記王海濤說。

看線路，京張高鐵配有全天候“聰明大腦”，依托北斗衛(wèi)星導航和地理信息系統(tǒng)(GIS)，完成運營、調(diào)度、維護、應急等各項工作。通過“聰明大腦”，管理者可以對全線每一座橋梁、每一米鋼軌、每一段路基進行全天候監(jiān)測，零件是否老化、路基是否沉降、信號是否損壞，盡在掌握。

看裝備，復興號智能動車組全車布有2000多個監(jiān)測點，對自身狀態(tài)全面監(jiān)控，實現(xiàn)智能運行。“在北斗系統(tǒng)的支持下，動車組將根據(jù)地勢、路況等情況自動計算最優(yōu)駕駛方式，自動提速和降速，平穩(wěn)運行、全程絲滑。”中車長客股份公司高級工程師張國芹說。

國際鐵路聯(lián)盟(UIC)評價：“京張高鐵是迄今為止鐵路行業(yè)中的杰出人工智能實施案例?！?/p>

京張高鐵開通當天，中國高鐵里程達到3.5萬公里，居世界第一。時至今日，中國鐵路總里程突破16萬公里，高鐵里程超4.6萬公里。一張世界上最現(xiàn)代化的鐵路網(wǎng)和最發(fā)達的高鐵網(wǎng)以前所未有的深度和廣度改變著中國。

從“優(yōu)”到“強”，京張高鐵標注創(chuàng)新高度

智能，京張高鐵最亮眼的標簽。智能京張，離不開智能建造，其背后是中國基建的強大實力。

三維模型助力，京張高鐵實現(xiàn)全線智能設計。

“瞧，這是網(wǎng)上的京張高鐵?！敝需F設計集團副總工程師呂剛打開了數(shù)字孿生模型，無論是高山、車站抑或是軌道、橋墩，全都三維立體可視。

為實現(xiàn)智能鐵路的建設目標，京張高鐵進行了67項智能化專題科研，在全球首次實現(xiàn)了全線、全專業(yè)、全過程三維智能協(xié)同設計。

“我們首先利用前期的勘探、測繪數(shù)據(jù)生成地理孿生模型，然后導入自主研發(fā)的智能算法，進行智能選線和工程設計?！眳蝿偨榻B，依托三維智能協(xié)同設計，選線效率和質(zhì)量大幅提升，其生成的數(shù)字孿生模型還可實現(xiàn)施工建造精細化管理，為后期智能運營提供數(shù)字檔案。

智能盾構(gòu)掘進，京張高鐵開啟智能建造先河。

“前一秒高樓林立，轉(zhuǎn)眼間便進入地下”，列車從北京北站開出不久，便進入了清華園隧道。

這條隧道不簡單。與北京地鐵10號線、15號線、12號線相交而過，長距離并行地鐵13號線，下穿7處重要城市道路、百余條重要市政管線……怎么辦？智能建造來幫忙。建設者采用先進的泥水平衡盾構(gòu)機“天佑號”進行掘進，并建立了盾構(gòu)智能掘進可視化云平臺。

“這相當于為盾構(gòu)機裝上了‘天眼’，時刻掌握隧道和周邊構(gòu)筑物的變形情況?！敝需F十四局京張高鐵清華園隧道盾構(gòu)負責人趙斌說，這一措施有效提升了施工精度，沉降誤差不超過2毫米。

不僅如此，清華園隧道還實現(xiàn)了管片、軌下結(jié)構(gòu)的全預制機械化拼裝。盾構(gòu)機走過之處，隧道已“精裝”完畢。

再看八達嶺長城站。世界上埋藏最深、地下面積最大的高鐵站，相當于把一幢30層高的大樓埋藏于深山之中。

研發(fā)隧道結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)測系統(tǒng)等，運用人車定位系統(tǒng)、智能交通指揮中心、視頻監(jiān)控信息系統(tǒng)……“我們用最智能、最先進的技術(shù)完成車站建設，做到施工地表零沉降、重要文物零影響?！敝需F五局高級工程師胡維說。

“京張高鐵是我國智能鐵路最新成果的首次集成化應用，開啟了中國智能鐵路新時代。”中國鐵道科學研究院首席研究員李平說。

從“線”到“網(wǎng)”，京張高鐵支撐區(qū)域發(fā)展

100多年前，京張鐵路是京包鐵路的首段。從包頭乘火車進京，火車要慢慢悠悠地走上一夜才能到青龍橋站，換了車頭之后，還要花上半天時間才能到北京主城區(qū)。

100多年后，京張高鐵的開通，將北京到張家口的鐵路運行時間從原來的3.5小時縮短到1小時左右。此外，張呼高鐵、大張高鐵同步通車，京津冀地區(qū)的居民得以實現(xiàn)“內(nèi)蒙古大草原一日游”。

列車飛馳，重構(gòu)時空，區(qū)域發(fā)展迎來新變化。

——交通互聯(lián)，區(qū)域經(jīng)濟添活力。

國慶假期，京張高鐵客流滿滿?！耙恢毕肴ッ利惖男〕浅缍Y看看，這次國慶假期我們來了一場山地戶外徒步！”來自北京的劉先生豎起大拇指，秋天的崇禮風景如畫、寧靜美麗，冬奧之城有別樣的美。

雪季將臨，冰雪經(jīng)濟整裝待發(fā)?！拔覀兓﹫鲆呀?jīng)準備好迎接各地雪友，下了高鐵，就有免費接駁巴士?！备积埧毓杉瘓F品牌營銷中心品牌經(jīng)理孫琰說，去年雪季周末客流有五六千人，今年預計會進一步增加。

——時空壓縮，產(chǎn)業(yè)發(fā)展布新局。

京張高鐵開通后，河北張家口市融入了首都“一小時經(jīng)濟圈”。依托綠電資源優(yōu)勢，秉承“研發(fā)和算法在北京，數(shù)據(jù)和算力在張家口”的思路，張家口市沿著京張高鐵進行產(chǎn)業(yè)布局。目前，建成和部分建成投運數(shù)據(jù)中心項目29個，投入運營服務器超150萬臺，算力規(guī)模約2.28萬P(1P約等于每秒1000萬億次計算速度)。

京張高鐵構(gòu)建起“一小時生活圈”，崇禮成長為馳名中外的滑雪勝地……一條高鐵，把京張兩地越拉越近。截至今年9月底，京張高鐵累計運送旅客5068萬人次，平均上座率達72.9%。

百年京張，承載著復興夢想，開啟了新的未來。

“這些年，京張高鐵的技術(shù)成果陸續(xù)推廣應用到了京雄城際鐵路、福廈高鐵、印尼雅萬高鐵等重大項目。以京張高鐵為基礎，我們構(gòu)建了智能高鐵技術(shù)體系，已被國際鐵路聯(lián)盟采納，為世界智能鐵路建設提供了中國方案。”國鐵集團科信部標準處副處長陳源說。

《 人民日報 》( 2024年11月13日 01 版）