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中国铁路是如何变得智能化的

发布日期:2020/1/3 7:00:56 浏览:1031

来源时间为:2019-12-11

日兰高铁日曲段、汉十高铁、郑渝高铁郑襄段、郑阜高铁、京港高铁商合段……年底一条条高铁的开通,彰显着铁路这个“国民经济大动脉”的澎湃动力。

在广袤的中国大地上,世界上最现代化的铁路网和最发达的高铁网纵横交错,智能型复兴号动车组即将首次实现时速350公里的自动驾驶,使用电子客票将成为很多旅客的春节新体验……从追逐到领跑,中国铁路正在智能化的道路上加速向前,为经济发展提供新动能。

随州到北京动车

12月3日,京张高铁(含崇礼铁路)正式转入运行试验阶段。图为无人机拍摄的京张高铁花园北站。记者邢广利摄

加速开跑世界最强铁路网纵横延展

12月3日8时30分,随着55001次试验列车从北京北站驶出,被誉为中国铁路发展“集大成者”的京张高铁(含崇礼铁路)转入运行试验阶段,距离年底正式开通进入倒计时。建成后,乘高铁从北京到张家口的时间将缩短至1小时内。

百年“筑梦”。“窃谓我国地大物博,而于一路之工,必须借重外人,引以为耻。”100年前,从北京丰台柳村至张家口、全长201.2公里的京张铁路打破了中国人不能自建铁路的断言,被誉为“中国人的光荣”,是一条自力更生的“争气路”。

100年后,作为世界上第一条设计时速350公里/小时的高寒、大风沙高速铁路,京张高铁开启了世界智能高铁的先河,成为中国铁路从“落后”走向“引领”的见证。

世界海拔最高的高原铁路——青藏铁路、我国规模最大的运煤专线——浩吉铁路、全球第一条穿越高寒季节性冻土地区的高速铁路——哈大高铁、世界一次建设通车里程最长的高速铁路——兰新高铁……铁路织网、高铁飞驰、天堑变通途,中国铁路的一次次刷新纪录令世界赞叹。

新中国成立之初,全国铁路总里程仅2.2万公里,人均铁路长度不足5厘米,没有一根香烟长。如今,“我国已建成世界上最现代化的铁路网和最发达的高铁网。”中国国家铁路集团有限公司(下称“国铁集团”)董事长陆东福日前宣布,到今年年底全国铁路营业里程将达到13.9万公里以上,其中高铁3.5万公里,高居世界第一。

目前,中国“四纵四横”高速铁路网已提前建成运营,长三角、珠三角、京津冀三大城市群高铁连片成网,东部、中部、西部和东北四大板块实现高铁互联互通。面向未来,中国正在加快建设以“八纵八横”主通道为骨架、区域连接线衔接、城际铁路补充的高速铁路网。

《经济参考报》记者从国铁集团了解到,今年最后一个多月,有包括京张高铁在内的12条铁路集中开通运营,河南平顶山、南阳、周口,安徽阜阳、亳州等多地进入“高铁时代”。

抚今追昔,方觉来路之多艰。从事勘探设计工作33年的中国铁路设计集团有限公司副总工程师王长进清楚地记得,我国高铁刚开始建设时,没有现成的技术标准,没有现成的方案,更没有现成的测量计算软件,“当时咨询公司建议买国外的产品和技术,但是询价结果吓了大家一跳,光一套棱镜组套件就得近8000元,一套测量计算软件几十万、上百万。一个测量小组至少要用12套棱镜组、一套软件,可是一条高速铁路需要很多测量小组,成本太高。”

“我们不买了,我们自己搞。”王长进带领团队从零开始,最终的产品物美价廉,方便高效,价格只是进口产品的1/10。

如今,中国具有完备、成套的铁路技术,形成了一大批具有自主知识产权、世界领先的技术创新成果,高速铁路、既有线提速、高原铁路、高寒铁路、重载铁路等技术均达到世界先进水平。

世界银行今年9月9日发布的《中国高铁发展报告》评价说,中国已拥有世界先进的高铁集成、施工、装备制造和运营管理技术,实现了从追赶者到领跑者的角色转换。

创新强音智能型复兴号傲视全球

世界最现代化铁路网铺就,奔驰于轨道上的火车也越来越先进。

车站自动发车、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……这些曾经科幻小说中的桥段,在今年底投运于京张高铁的智能型复兴号动车组上都将成为现实,其全车监测点2718个,将在世界上首次实现时速350公里的自动驾驶。

“京张高铁的试验速度达到了385公里。”国铁集团工电部信号专业主管、高铁列车控制系统项目总师莫志松透露,这个自动驾驶技术一次制动到停车,最后停准的误差是10厘米之内,节电指标在15左右,正点率理论上能达到100,也就是不会因为驾驶问题造成晚点。

据介绍,智能型动车组分标准配置和奥运配置,标准配置是在现有复兴号的基础上进行提升,增加了智能模块和环境模块,使它适应山区、高寒地区运行。例如,新增了智能环境感知调节技术,能够实现温度、灯光、车窗颜色等自动调节,进一步提高乘坐舒适度。奥运配置则增加了一些奥运的模块。比如,为了满足运动员的需求、滑雪爱好者的需求,会在车上设计一些滑雪板放置的空间。

70年前,这一切还难以想象。曾经,铁路设备陈旧落后,牵引动力多为国外淘汰的机车,性能差、车龄老、功率小。长久伴随人们出行记忆的是拥挤闷热、一分钟行驶667米的绿皮火车。

1990年,中国铁道科学研究院(下称“铁科院”)组织各方面专家开展高速铁路总体研究,成立了高速总体组,率先开展了动车组整车及相关技术研究。

在此基础上,2004年中国相继引进日本、法国、加拿大和德国的高速动车组技术,此后在引进消化吸收再创新的基础上,相继生产出了包括CRH380在内的“和谐号”系列高速动车组。

创新并不止步于此。铁科院原首席研究员王悦明说,为了进一步掌握关键核心技术,2012年由中国铁路总公司(国铁集团前身)主导,铁科院技术牵头启动中国标准动车组研制工作。

2017年6月26日,中国标准动车组“复兴号”率先在京沪高铁两端双向首发,9月21日又按时速350公里开始商业运营,中国成为世界上高铁商业运营速度最高的国家。

跑得更快,能耗却更低。铁科院机辆所副所长、研究员张波介绍说,京沪高铁实测结果显示,在350公里时速下“复兴号”与“和谐号380”相比,总能耗下降了10%,意味着京沪高铁往返一趟能省5000多度电。

目前,复兴号正朝系列化、品牌化方向发展,已研制出时速350、250、160公里不同速度等级,8辆、16辆、17辆不同编组和适应不同需求的系列化复兴号动车组。目前中国铁路装备复兴号动车组695标准组,复兴号通达27个省会城市和香港特别行政区,累计发送旅客4.5亿人次,平均客座率高出其他动车组1.6。

“未来,车的发展方向应该更节能、更绿色、更智能,新技术、新材料、新器件、新结构将不断采用,与数字化技术将进一步深度融合,列车重量和阻力将不断降低,会更加节能,列车噪音等排放会进一步减少,会更加绿色,列车将具备自感知、自诊断、自适应、自修复能力,会更加智能。”张波认为。

今年10月,福平铁路联络线接入福州站大拨接封锁施工顺利完成,工人在福平铁路联络线接入福州站大拨接封锁施工现场作业。福州至平潭的福平铁路是国家“八纵八横”高速铁路网中合福高铁的重要延伸,对拉动地方经济发展具有重要意义。记者林善传摄

与时俱进电子客票利民便民

数字化、网络化、智能化正在赋能中国铁路的方方面面,电子客票时代的到来便是其中一项。

无需提前取纸质车票,刷身份证或手机二维码、即可秒速进站验票乘车……春节回家,使用电子客票将成为很多旅客的新体验。目前,上海、天津、江苏、四川、重庆、山东、云南、广东、广西、河南等地已经增设上百个电子车票试点车站。

硬板票、软纸票、磁卡票……70年来,我国火车票的更替,记录了时代的变迁。电子客票是铁路客票票制方面的又一次变革,相比纸质车票,进一步提高广大旅客的出行体验。

据铁路部门人员介绍,实施电子客票打通了互联网与车站窗口的服务渠道,有利于推行旅客自助实名验证、自助验票等无干扰服务。旅客持购票时所使用的有效身份证件原件,即可快速、自助进站检票乘车,减少排队取票环节,通过闸机用时更少,通行速度将明显提升。由于没有纸质车票,丢失车票、挂失补票、贩卖假票等问题将彻底解决。同时,实施电子客票还有提高售票组织和乘降组织效率、降低设备故障率等诸多优点。

此外,如旅客未使用现金购票且未取出报销凭证,无论哪个渠道购买的车票,都可以在互联网自助办理退票或改签,方便旅客的同时,也减轻了车站窗口压力。

电子客票不仅便民,而且环保。据报道,按照去年全国铁路旅客发送量33.75亿人次计算,推行电子客票将减少用纸超过1.5万吨。

铁路“智慧车站”的建设并不止于此。例如,京张高铁车站推出的客运智能服务机器人,不仅可以实现站内导航,查询列车到发时间,还可以为旅客运输行李。车站环境舒适性监控系统、能源管控系统等各类系统将保证车站的高效运转,而高铁周界入侵报警系统、地震预警系统、自然灾害监测系统等将组成动车组的智能调度指挥系统。

“中国高铁发展经历了初始化、国产化、自主化3个阶段,现在已全面进入智能化发展阶段。”中国工程院副院长何华武表示,中国已成为世界高铁大国,技术、装备、建设和运营已达国际先进水平,部分处于领先水平,下一步将重点推进高铁向智能化方向升级,支撑经济和社会更好发展。

全国织网发展新动能强劲释放

不断密织的铁路网,越来越快的火车,更加智能的车站……中国铁路不仅让许多城市与地域陆续进入了“1小时通勤圈”“2小时生活圈”和“8小时交通圈”,使人们的出行更便利,更激活了区域经济发展的新动能。

今年11月29日开通的武汉至十堰高速铁路,是“襄十随城市群”与“武汉城市圈”间最便捷的快速客运主通道,将沿线的武汉、孝感、随州、襄阳、十堰五个城市连成了一体。

国铁集团有关负责人表示,随州作为鄂西生态文化旅游圈的门户城市,被纳入武汉半小时城市经济圈后,在承接产业转移过程中将占据更加有利的地理位置,必将为承接长三角、珠三角产业转移带来新机遇。

目前,随州市委、市政府在谋划高铁小镇建设项目,提出以建设品质随州为目标,规划打造各具特色的交通枢纽中心、改装汽车会展中心、旅游集散中心、物流中心、产学研合作中心、特殊商业中心等6大主

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