“京张线”迎来智能新生

中国人自主设计和修建的第一条干线铁路京张铁路于1909年开通。

110年后，在曾经的京张铁路西直门车站、今天的京张高铁北京北站驶出了世界首条智能高铁——

2019年12月30日上午8时30分，首趟发往太子城站的G8811次高铁列车向北飞驰而去。

机器人帮运行李，智能导航将旅客直接导航至检票口或候车厅……被誉为中国智能铁路1.0版的京张高铁全线通车，车站里、列车上，一项项智能新体验让旅客们兴奋不已。

作为我国智能高铁的示范工程，京张高铁智能化“基因”深藏在其建设、使用全过程。

施工犹如做手术般精准

前一秒还高楼林立，转眼间便进入地下隧道——2019年12月30日，乘坐京张高铁首趟开往太子城站列车的乘客们刚一离开北京北站，便体验了这一从地上到地下的穿越。

列车所穿越的清华园隧道，是京张高铁的关键工程，其施工的顺利完成，得益于智能技术的应用。

由于地处城区，这条6020米长的隧道遭遇了世界上最为复杂的施工情况。它和北京地铁10号线、15号线、12号线相交而过，并行13号线，还要下穿7处重要城市道路，100余条重要市政管线。

“清华园隧道要从5.4米的地下穿越北京地铁10号线，隧道开挖直径达12.64米，相当于5层楼那么高。要在这么复杂的环境下，实现这么大体量的盾构施工，误差还不超过1毫米，就好像在人体的众多动脉之间做手术。”中铁十四局京张高铁清华园隧道项目的一位负责人说。

为此，建设者采用了世界最先进的泥水平衡盾构机“天佑”号，并结合京张高铁智能化目标，建立了盾构安全建造可视化云平台，全预制机械化拼装和大直径盾构常压换刀技术。这相当于为盾构机装上了“眼”“手”“脚”，建设者可以时刻掌握隧道和周边构筑物的变形情况，确保毫厘之間的施工精度。

清华园隧道是京张高铁智能建造的一个缩影。

中铁设计集团京张高铁前期主管总工、集团分管负责人蒋伟平介绍，为实现智能铁路的建设目标，京张高铁进行了67项智能化专题科研，在全球首次采用了全线、全专业、全生命周期的BIM（建筑信息模型）技术，实现了全面的技术创新。

在京张高铁建设过程中，智能化元素贯穿其中：

利用BIM技术把二维的图纸变成三维的实景模型，做到了设备从原材料到运营维护的全寿命管理，不但提高了施工效率，也提高了工程质量;

自主研发了智能化的接触网腕臂、吊弦生产线和智能接触网立杆车、隧道内自动打孔安装平台等专业化工器具，使接触网导线的平直度误差控制在一根头发丝以内;

……

“基于北斗卫星和GIS（地理信息系统）技术，京张高铁部署了一张‘定位大网，能够为建设、运营、调度、维护、应急全流程提供智能化服务。”蒋伟平介绍，建成运营后的京张高铁10个车站拥有同一个“大脑”，通过这个“大脑”，工作人员在控制室就可以实现客站灯光、温度、湿度等设备管理和应急指挥等。

首次实现350公里时速自动驾驶

“智能京张高铁体验列车最‘牛的莫过于列车采用的是全自动驾驶技术。现在，我们司机只要按动一个按钮，就能实现到点自动发车、站间自动运行、运行时间依计划自动调整、到达车站自动精确停车、车门自动控制……” 京张高铁首发列车指导司机刘春雨称。

中国国家铁路集团有限公司工电部信号专业主管莫志松介绍，京张高铁是我国首条采用自主研发的北斗卫星导航系统的智能化高速铁路。京张高铁智能动车组将实现350公里时速的自动驾驶，可实现车站自动发车，区间自动运行，车站精准自动对标停车，自动开门防护等。

列车的自动驾驶系统基本能达到和地铁一样，不同的是速度。“这是世界首次，在350公里的时速下模拟一个最好的司机，用算法开出一条安全、节能、高效的列车。”莫志松说。

在京张高铁沿线，可看到一根根直径约为10厘米的电缆。这些电缆是京张高铁的信息动脉，为其智能化运行奠定基础。

在京张高铁崇礼铁路小白阳牵引变电所，一台正在执行巡检工作的智能巡检机器人引发人们的关注。这个智能巡检机器人，担负着高铁的供电设备安全运行任务。

“它的应用有效地提高巡检效率，可以大力解决变电所范围广、设备多、人手不足等难题。”北京供电段丰台供电车间工程师闫英武说。

电子客票、刷脸进站很给力

对于普通旅客而言，一进入京张高铁车站，就能感受到智能化带来的便利：无需提前取纸质车票，刷身份证或手机二维码即可进站验票乘车;进入车厢，智能京张高铁体验列车内温度、灯光、车窗颜色等全部为自动调节，可随环境自动改变，进出隧道时提前调节亮度，减少视觉冲击，乘车的舒适感得到了进一步提高。

更多的黑科技也在沿途各站被采用。张家口站装备了站内导航系统，可以帮助旅客到达自己要去的地方。太子城站专门为冬奥会设计了旅客服务办公室、冬奥会售票室、智能办公设施等。

“京张智能高铁是我国智能铁路最新成果的首次集成化应用，在列车自动驾驶、智能调度指挥、故障智能诊断、建筑信息模型、北斗卫星导航、生物特征识别等方面实现了重大突破。”蒋伟平说，京张高铁开启了中国智能铁路新时代，依托京张高铁建设，我国将进一步形成智能高铁应用示范方案，构建智能高铁技术标准体系，成为引领世界的智能高铁应用国家。（据《河北日报》《中国妇女报》）