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百年京张:智慧高铁打造世界领先 奥运之路讲述中国奇迹

2018-04-25 21:40 来源:未来网 大字体 小字体 扫码带走
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乘坐京张高铁智能动车组,从北京出发,不到二十分钟就可以抵达长城。在八达岭长城地下102米,建造了世界上最大最深的高铁站,候车、乘降、新风、消防、避险系统一应俱全,88个洞管开挖的最大断面创造了许多世界之最。

  未来网(www.k618.cn中央新闻网站)北京4月25日电(记者 贺卓辉)百年京张铁路将迎来再次辉煌。

  在同样的起点和终点,一百多年前的1909年,中国人自行设计和建造的第一条铁路——京张铁路全线通车,而如今,它将再次书写中国铁路乃至世界铁路的辉煌。

   

  一百多年前,中国自行设计和建造的第一条干线铁路京张铁路修建图。(视频截图)

  目前,近200公里的线路上将迎来飞跃式的中国速度:京张高铁智能动车组将于2019年上半年完成调试及试验验证。作为“复兴号”的智能型升级版,京张高铁智能动车组在世界上首次实现了时速350公里的自动驾驶,并首次采用我国自主研发的北斗卫星导航系统。列车安装了数千个传感器,像带着随车医生一样,随时自体检。为了保障运行安全,还有专门为它设计的故障预测和健康管理系统,无论走到哪里都能和指挥中心的“家”实现实时互动,随时保平安……

  “龙凤呈祥”“瑞雪迎春”面世 打造奥运精品

  近日,京张高铁智能动车组的整体造型首次向大众公布。

  按照“标准配置+奥运配置”的思路,在充分考虑中国元素、奥运精神、百年京张文化以及前期众创成果等要素的基础上,京张高铁智能动车组头优化设计形成了鹰隼和旗鱼两种头型方案。

   

  京张高铁智能动车组设计图。中国铁道科学研究院集团有限公司供图

  “型男”京张高铁智能动车组具有优越的空气动力学性能,经过科技人员智慧和众创设计灵感的完美结合,有两套漂亮的外观,一个特中国,叫做“龙凤呈祥”,一个很奥运,叫做“瑞雪迎春”。

  这两份方案的背后是全民对京张高铁智能动车组的期待和参与。

  去年8月,中国铁道科学研究院集团有限公司面向社会征集京张高铁智能动车组外观涂装、车内设备设施布置和车内装饰、旅客服务的功能需求等设计方案。

  “去年8月3日到24日短短20天时间内,仅仅总机就接到200多个咨询电话,官方邮箱收到咨询和应征方案的邮件300多封。”中国铁道科学研究院集团有限公司机辆所科管部副主任魏庆介绍。

  魏庆表示,在260件应征方案中,主办方组织专家评选出六件精品作品,而“龙凤呈祥”和“瑞雪迎春”的方案吸收了这些精品作品的优秀理念和设计思路。

  最终,根据车辆外形特点、技术考虑和专家意见,“龙凤呈祥”和“瑞雪迎春”诞生。

  初步确定,“龙凤呈祥”将在京张高铁开通运营之后使用;“瑞雪迎春”将在奥运期间使用,奥运结束之后再恢复到正常配置。

  2017年2月24日,习近平总书记指出,绿色、共享、开放、廉洁的办奥理念,是新发展理念在北京冬奥会筹办工作中的体现,要贯穿筹办工作全过程,并且特别强调,冬奥会的各项建设和改造工程都要努力成为精品工程。

  中国铁道科学研究院集团有限公司机辆所副所长张波介绍,在京张高铁智能动车组的设计过程中,技术团队多次与奥组委及相关专家沟通讨论,将在动车组上提供全面的奥运服务,包括多语播报、轮椅存放、媒体车厢、高速互联网覆盖,坐在高铁上就能看奥运赛事直播。

  世界首次350公里自动驾驶 彰显智慧高铁

  京张高铁2019年就要全线开通。届时,打开铁路智慧行app,买票、选座、订酒店、买特产、订奥运票,都能实现。一证通行、刷脸进站。站内导航标识和各种智能机器人,就像是随行小秘书。

  京张高铁是世界上首次全线采用智能技术建造的高铁。

  “自动驾驶全程不用操作,司机按动按钮就可以自动发车,区间自动运行,到站自动停车,整个过程实现自动化。”张波介绍。

  这不仅是中国高铁首次实现自动驾驶,也是世界上首次实现时速350公里的自动驾驶。

  虽然目前在地铁上已经应用了自动驾驶技术,但“复兴号”速度更快,对系统的可靠性和响应速度都提出了新的挑战。

  张波介绍,高铁自动驾驶对安全性要求很高。

  “自动驾驶一旦出现问题,或司机发现异常时,动一下手柄就可以直接接管,转为人工驾驶。相关的地面系统和车载设备试验将在今年下半年在京沈高铁陆续开展。”张波表示。

  负责京张高铁智能动车组研发的中车长客股份副总工程师沙淼介绍,京张高铁线路条件特殊,并且有千分之三十的大坡道,在自动驾驶的过程中,对制动的控制、牵引的控制与正常环境有很大差别,在这种情况下如何将车控制得更加平稳舒适是一种挑战。

  为了保障运行安全,京张高铁智能动车组还专门设计了故障预测和健康管理系统,无论走到哪里都可以和指挥中心的“家”实现实时互动。

  张波介绍,这一系统可随时对车辆状况进行识别,并在“复兴号”的基础上,将温度、振动等多种信息关联起来,优化数据的综合分析。

  沙淼介绍,这一系统在在走行部的轴承发生异常振动时,可以提前进行预判,提早发现问题,更为有效地确保行车安全。

  200公里浓缩万里山河 50分钟激活千年时光

  为了保护历史遗迹、不打扰城市生活,京张高铁从北京北站引出后,进入清华园隧道,下穿近90条城市管道线路,施工像外科手术一样精准。

  京张高铁到清河站将迎来一个创举,在几百米长的狭长地带,打造了北京北部全新的客运交通枢纽,地铁和高铁的并场设计,高铁、城铁、公交车、出租车、私家车完美零换乘,四台八线连接四面八方。

   

  京张高铁清河站模拟图。(视频截图)

  乘坐京张高铁智能动车组,从北京出发,不到二十分钟就可以抵达长城。在八达岭长城地下102米,建造了世界上最大最深的高铁站,候车、乘降、新风、消防、避险系统一应俱全,88个洞管开挖的最大断面创造了许多世界之最。

   

  八达岭长城站部分截面图。(视频截图)

  这也许是登上长城最炫最酷的路线了。

  坡度问题是京张高铁重点克服的难题之一。

  京张高铁从北京北到张家口南,海拔从二三十米一直上升到700多米,崇礼支线海拔更是上升到了将近1600米,因此线路有较长大坡道,京张高铁千分之三十的坡道是6.3公里长,而崇礼支线有15公里多。

  技术方案要求动车组损失一半的动力还能爬上去,对于千分之三十的坡度来说,既有“复兴号”的设计已经无法满足需求。

  设计团队对动车组牵引系统进行了优化调整,加大了启动的力矩,满足50%动力时爬坡能力,并升级制动系统以应对长大下坡的挑战。此外,考虑在车上配备动力电池,在应急情况下具备自走行和空调供电功能。

  这样,一眨眼的功夫“复兴号”就可以通过人字坡,而这在百年前要爬78分钟。

  官厅水库是北京的备用水源,架桥神器的神奇臂力,让横梁滴水不沾越过近千米的水面,就是为了保护每一滴水。

  太子城站是冬奥会历史上首次直达比赛核心区的高铁站,不仅满足冬奥需求,还能服务当地冰雪产业的发展。

  可以说,这条为2022年打造的奥运之路每一站都是惊喜和风景。200多公里浓缩的是万里山河,50多分钟激活的是千年时光。


初审编辑:王琦崴 二审编辑:编辑值班
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