智慧的铁路用“北斗”

陆娅楠　贺勇　季芳

2019年12月30日，世界首条智能高速铁路及2022年冬奥会重点配套项目——京张高铁开通运营。同时，崇礼铁路、大张高铁、张呼高铁也投入使用，京冀晋蒙的时空距离大为缩短。

12月30日，不到8点，67岁的于瑞琴就背着背包，赶到北京北站。“28号一放票，我就抢了！盼这条高铁真是盼了太久了！”于瑞琴常年在京生活，但兄弟姐妹都在张家口。“早年坐绿皮车，要晃六七个小时，后来提速了也要3个多小时，现在才1小时，真是太方便了。家里人说，以后周周都要聚会！”

京张高铁不仅缩短了时空距离，更体现了创新新高。作为世界上首条采用北斗卫星导航系统并实现自动驾驶等功能的智能高铁，京张高铁堪称“最聪明的高铁”。

“到点自动开车、区间自动运行、到站自动停车、停车自动开门……复兴号以时速350公里驾驶一次从制动到停车，最后停准的误差在10厘米之内，节电约15%。”中国国家铁路集团有限公司高铁列车控制系统项目总师莫志松说。京张高铁在“复兴号”CR400BF的基础上，改进了车头设计，增加了智能模块，让列车阻力降低了10%左右，能耗降低了8%，各项性能更加优异。

“最强大脑”实现智能运行。与北斗导航系统相连，智能京张可实现自动驾驶。“旅客们不要紧张，驾驶室里依然有司机，只是司机职能变了。”铁科院机车车辆研究所研究员张波介绍，以往高铁司机的主要精力在驾驶上，而在智能高铁上，司机的精力则侧重于故障应急处置，“这样不仅大幅降低司机的劳动强度，而且通过列车运行数据收集与测算，还能提高列车的节能指标和运行舒适度。”“最强引擎”保障爬坡应急。京张高铁八达岭段的坡度高于30‰，经过提升后的“复兴号”，可以在动力损失一半的情况下，顺利启动爬坡。列车奔跑时，车底动力电池充电，一旦接触网出现故障临时断电，动力电池也可以保障“复兴号”运行至就近车站。

“最强内饰”改善旅客体验。智能型“复兴号”车体外电子面板增设了座位号标识，使旅客无需走进车厢，就知道自己的座椅离哪个门更近。车厢内自动灯光调节系统可根据外部阳光强度，自动调节光线。减震降噪技术再次提升，车厢噪音又减少了至少1分贝。

京张高铁也是世界上首条全线采用智能技术建造的高铁，全生命周期都有大数据支撑，并存有“健康档案”。

京张高鐵清华园隧道，隧道开挖断面相当于北京地铁隧道的4倍，且穿越北京高楼林立的核心区，与地铁线最小净距离不足1米，并穿越6条市政主干道、88条市政管线，如何避免施工风险？

“用智能建造规避传统施工风险。”中铁十四局京张高铁项目指挥长陈爽介绍，通过开发BIM管理系统、三维可视化平台，地下施工犹如外科手术般精准，自主研发的“天佑号”盾构机，更是首次在高铁城市隧道建造中实现了装配式隧道、全预制拼装，为今后高铁进城和城市地下空间开发提供了可借鉴的经验。

隧道智能掘进，轨道也智能铺设。“在京张高铁施工的全产业链上，都在实施‘智创工程。”中铁三局京张高铁项目部常务副经理张民栓以钢轨举例，京张高铁有个钢轨全生命周期管理系统。通过物联网平台，钢轨原材料、加工、库存、检测、运输、维护维修等环节的数据信息都被采集、记录并自动演算，真正实现钢轨“生老病死”实时掌握。燕山山脉，山高坡陡。当年，中国要建京张铁路的消息一传出，外国人便讽刺说建造这条铁路的中国工程师恐怕还未出世。詹天佑创造性地运用了“折返线”原理，在青龙桥修建了“人”字形铁路，更使工程费用缩减为外国人预估的1/5。

今天，约12公里长的京张高铁八达岭隧道，在京张铁路青龙桥站下穿行，距其最短距离仅4米，原本需要78分钟才能翻越的“人字坡”，“复兴号”只需一眨眼。当代建设者更在八达岭长城核心区地下102米，建成了世界上最深的高铁站——京张高铁八达岭长城站。

“八达岭长城站是目前国内最复杂的暗挖洞群车站，仅不同施工断面就有88种。尽管施工很复杂，但旅客进出站很便捷，进出站旅客完全分离。”中铁五局京张高铁三标项目经理蒋思介绍，为了方便旅客进出站，车站安装了100米长大扶梯，垂直高度42米，“这是国内最长的高铁扶梯，可同时承载400人，全程大约3分钟。”

在北医三院运动医学研究所所长、崇礼院区院长敖英芳看来，京张高铁不仅为当地开通了出行快速路，更打通了产业振兴路。如今，崇礼园区创伤中心已经封顶，不仅设有核磁检查室、复合手术室，屋顶直升机停机坪还直通手术室。“作为国家区域医疗中心（运动创伤）试点项目，我们将推动以旅游和冰雪运动医疗保障为导向的绿色产业经济可持续发展，让医康养一体化协调发展在崇礼率先结出硕果。”

◎ 来源|人民日报（有删减）