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近年来,我们听到最多的感慨便是,上午还在北京开会,下午便在上海的咖啡馆和朋友喝着咖啡聊着天。
当我们感慨如此速度的同时,每一条中国铁路就像血脉一样,和我们共鸣着大地的心跳,陪伴着我们的旅程,一起乘风破浪、浪迹天涯。
一秒钟100米,只是眨眼工夫
随着中国铁路的不断发展,为人们出行和生活带来了更大的便捷,以“八纵八横”为骨架的高速铁路网络的成型,让世界为之惊叹。
截止2020年8月,我国铁路营运里程达14.14万公里,规模居世界第二,其中高铁里程3.6万公里,居世界第一,占世界高铁的2/3左右。这是世界上规模最大的高铁网络,覆盖了中国大陆除西藏外的所有省、自治区、直辖市和香港特别行政区。
“提速”已经成为经济社会发展的战略需求,对于“中国速度”的探索和研究,一直都没有放弃。让火车像风一样跑,是中国铁路人多年以来的梦想。

新中国成立后,随着中国铁路建设规模的不断扩大,我国铁路的运行速度也有了更大的提升。2007年4月18日实施的第六次大提速,是对京哈、京沪等既有干线实施的时速200公里的提速,其中部分区段列车运行速度可达250公里。同时,时速200公里提速线路延展里程一次达到6003公里。
对于大多数人而言,真正的中国速度远不止于此。在此后的发展中,“中国速度”更让人感到惊艳。2008年,中国第一条设计速度350公里/小时级别的高速铁路——京津城际铁路开通运营。2009年底,武广高铁正式运营,最高运营速度达到394公里/小时,武汉到广州3个小时便可到达。此后,随着秦沈客运专线、石太客运专线、郑西客运专线、沪宁城际铁路、沪杭城际铁路的开通,大量时速200、250、300、350公里/小时的动车组已经上线运行,标志着中国铁路既有线路提速水平已跻身世界先进行列。
直到2019年9月,当“复兴号”以时速350公里的速度,在京沪高铁上飞速掠过,正式开始商业运行时,中国成为世界上高铁运营速度最高的国家。没错,中国高铁以最高运行时速350公里,居全球首位,而在国外最高运行时速仅320公里。

在30年前,这一切对于我们而言,还是难以想象,犹如天方夜谭。因为在上个世纪90年代初,中国铁路的平均时速还不到100公里。那时候,南宁至北京西的火车运行时间长达40个小时,速度慢、时间长、治安乱,是铁路留给广大老百姓的最大印象。如今,高铁一上,南宁到北京只需12个小时左右,普速车也只需23个小时。
当我们看到电影片段里绿皮火车缓缓驶过,听到轨道与车轮摩擦的“哐哧哐哧”的声音时,或许只是喜剧色彩的艺术效果。但这样的年代,已经慢慢的离我们远去,终将会成为一代人的记忆。
毕竟现在的“中国速度”,一秒钟100米,只是人一眨眼的工夫。
新型列控系统,让安全更有保障
随着中国铁路速度优势的不断凸显,以及铁路网络覆盖面的不断提升,铁路给人们生活带来便捷,越来越多的人选择铁路出行。据统计,2019年全国铁路旅客运输量达到366002万人,同比增长8.4%;旅客周转量为14706.64亿人公里,同比增长4.0%。
坐在高铁列车上,当我们在感受着“中国速度”的同时,也许会问,在这样高速运行过程中,是否可以保证安全呢?

保证列车安全运行,主要是依靠列车自动系统(ATC),简称“列控系统”,是以技术手段对列车运行方向、运行间隔和运行速度进行控制,保证列车能够安全运行、提高运行效率的系统。它是高铁运行的大脑和神经,是高铁安全的保护神。
今年8月13日,中国国家铁路集团有限公司发布了《新时代交通强国铁路先行规划纲要》,提出将自主研发新型智能列控系统。传统列控系统在高铁线路上安装了大量的轨旁电子设备,用于列车的定位和控制,维护工作量较大,系统可靠性也受到影响。
新型智能列控系统将利用北斗卫星导航技术、5G通信技术等构成空天地一体化的列控系统。与传统列控技术相比,实现轨旁电子设备从多到少、从有到无的转变,是列控技术领域里程碑式的技术创新,需要攻克列车精确定位、多元融合测速、列车完整性检查、移动闭塞等关键技术难题。
新型列控系统,不仅提升了列车的运行速度,使得列车追踪间隔由目前的3分钟缩短到2分钟左右,提高线路运输能力30%以上,也让列车运行更加的环保。列车加速时最耗电,减速时不但不耗电还能够发电,属于再生能源。新型列控系统是面向未来的列控系统,将列车群协同联控作为重要研究方向,实现一批车出站加速、另一批车到站减速,电能内部循环利用,理论上人均百公里能耗可降低30%左右。以京沪高铁为例,如果采用新型列控系统,动车组往返运行一次可节电9000度左右。
同时,系统的研究目标还包括逐步实现从人工驾驶到自动驾驶再到智能驾驶的转变,在现有自动驾驶功能基础上,研究增加列车主动环境感知、安全态势自动评估等智能技术,减少司机操纵,改善旅客出行体验。
智能化技术,让智能高铁离我们更近
随着高速铁路旅客出行服务需求丰富多变、路网规模与运输体量快速增长、基础设施与移动装备运维一体化的要求越来越高,对旅客门到门、全行程规划服务、复杂路网智能协同调度、一体化自主智能检修等服务技术需求也极为迫切。因此,中国铁路智能运营服务技术也在不断的革新。
以新型智能列控系统技术和智能运维技术作为基础,以及在关键支撑技术和关键专用技术研究的推动下,我国高速铁路智能化技术将不断优化,中国智能高速铁路将会在不久的将来得到广泛的应用。

预计将会实现:一是到2020年底,实现全面电子客票,构建智能客站,研发智能调度集中系统(CTC),实现工电供一体化智能运维。二是到2025年底,实现运行图、席位、票价等铁路服务柔性化、多样化,实现全方位、全过程信息综合无干扰主动服务,全面推行综合交通融合的全程畅行,实现复杂路网综合协同指挥的智能调度,实现跨专业一体化运维。三是到2035年底,为旅客提供基于LBS的全方位、全行程的定制化门到门服务,实现无人条件下站车智能服务,实现装备自主智能检修,探索极端复杂情况下高速铁路智能容错理论与技术。
同时,随着5G、云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等新一代信息技术的创新突破和融合发展,我国也将会继续探索信息新技术在铁路领域的融合应用。例如:5G等作为智能高速铁路重要通信基础支撑技术,将主要应用于高速铁路智能车站、技术场站设备互联、高速列车运行控制等。人工智能技术基于大数据和新型高性能计算架构,将会使高速铁路移动装备和固定设施具有学习、推理、思考、决策等能力,可应用于人脸识别、列车自动控制、非法侵入识别、故障智能诊断、智能语音客服等方面。
诸如此类的信息新技术在铁路的应用还有很多,相信到2035年,通过持续深化智能建造、智能装备、智能运营的研究与应用,将推动智能高速铁路应用由辅助协同向自主操控升级,将会实现铁路运营全面自主操控、无人化。
智能化高铁先驱者——京张高速铁路
京张高速铁路作为“八纵八横”京兰通道的重要组成部分及北京冬奥会重要配套基础设施工程,已于2019年12月30日开通运营,开启了我国智能高速铁路建设的新篇章,智能高速铁路核心关键技术得到应用验证,成为推动我国高速铁路技术新一轮创新的标志性工程。
它是中国第一条采用自主研发的北斗卫星导航系统、设计速度350公里/小时的智能化高速铁路,也是世界上第一条最高设计速度350公里/小时的高寒、大风沙高速铁路。

5G信号、无线充电、无级变色车窗、350公里时速自动驾驶……历时近4年建成的京张高铁,从内到外充满科技元素,集中呈现了中国铁路发展的最新成就。
京张高铁体验列车更“聪明”、更智能,它能够实现车站自动发车、区间自动运行、车站自动停车、车门自动打开。全身2000多个监测点,对自身状态全面监控,如遇故障还能自行诊断,以安全为导向作出决策。
京张高铁的购票、候车、调度、运维等也实现了全面智能化,旅客服务与生产管控平台依照动车组到发信息,自动形成并调整作业计划,向检票、接发车、上水、吸污、广播等下达作业命令。

智能运营的基础是智能建造。京张高铁在建设中,首次融合BIM、GIS等新技术,同步推进数字铁路和实体铁路建设。通过集成施工图设计电子文件,首次建立了全线、全专业三维BIM模型,为铁路设计、建设、施工、监理等环节提供统一的协同管理平台,指导实体铁路建设。
中国铁路在京张高铁智能建造、智能装备、智能运营三个领域的探索和实践,初步构建了智能高铁的技术体系、数据体系和标准体系,将推动中国高铁进一步现代化,为世界铁路发展贡献中国方案。
从1909到2019,足足跨越了百年的光景。我们从京张铁路的时速35公里,到京张高铁的时速350公里;从京张铁路的蒸汽时代,来到了现在京张高铁的高速智能时代。这一百年来,我们不仅见证了京张铁路的发展,更是见证了百年中国的沧桑巨变。
拓展新模式,链接新领域
我们相信,这仅仅只是一个开始:《新时代交通强国铁路先行规划纲要》提出,到2035年,现代化铁路网率先建成,全国铁路网20万公里左右,其中高铁7万公里左右。20万人口以上城市实现铁路覆盖,其中50万人口以上城市高铁通达。
在今后的发展中,中国铁路将不断的拓展新业态、新模式、新领域。深化铁路与旅游、文化等产业融合发展,创新旅游专列等定制产品。发展高铁+航空、高铁+共享汽车等联程联运服务,增设高铁无轨站。培育城际、市域(郊)新型市场,完善政府购买服务政策和市场化运营机制,扩大中短途客运市场规模。发展快捷货运和高铁快运,强化铁路运输和两端配送有机衔接,完善枢纽快运集散服务功能。依托12306、95306平台及铁路大数据中心,深化铁路网和互联网双网融合,发展铁路数字经济和网络经济。推动铁路与现代物流融合发展,发展互联网+高效物流,推动铁路货运向综合物流服务商转型。

而随着光伏产业的不断发展,光伏发电系统的应用也日益广泛。近年来,光伏+产业发展日渐提升,各行各业与光伏产业的相互融合也成为了热门。而铁路沿线的光伏发电工程也成为新基建的重点发展方向,确保安全运营条件下,建设经济、环保、实用的光伏发电系统。
同时,高铁车站广泛应用光伏发电、地源热泵、风冷热泵及水冷螺杆冷水机组、绿色照明、三联供系统等节能减排新技术、新工艺、新材料及新设备,进一步提高了节能减排效。
后 记
当我们坐在火车上,享受回家或者旅行的喜悦时,应该感受到中国铁路的速度,感受到中国创造的力量。
当我们站在列车上时,也应该想到这样的成就,可能是一张张草图的勾勒,一份份执着的坚守,一处处细节的校验。也正是因为这样的勾勒、坚守与校验,才给予我们这一份安全与自豪。
中国铁路还会创造更大奇迹,也必将创造更大奇迹。


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