世界首条时速350公里智能高铁

　　百年京张 见证铁路发展国力飞跃（奋进强国路 阔步新征程·重大工程巡礼）

　　本报记者 李心萍

　　北京延庆，长城脚下，青龙桥车站旁，詹天佑雕像屹立于此。

　　1909年9月24日，京张铁路正式建成。这是中国人自主设计和建造的第一条干线铁路，打破了“中国人不能自建铁路”的断言。

　　2019年12月30日，京张高铁开通运营。它是世界首条时速350公里智能高铁，实现了有人值守的自动驾驶。

　　百年奋斗，京张圆梦。习近平总书记深情点赞：“从自主设计修建零的突破到世界最先进水平，从时速35公里到350公里，京张线见证了中国铁路的发展，也见证了中国综合国力的飞跃。”

　　从“人”到“大”，京张高铁见证实力跃升

　　不到5分钟，复兴号智能动车组从12公里长的京张高铁八达岭隧道呼啸而过。在它的上方，S2线列车“长城号”穿行在京张铁路“人字坡”上，用时78分钟。

　　燕山山脉，山高坡陡。百余年前，为破解火车爬坡难题，詹天佑用钢轨书写了一个“人”字。今天，八达岭隧道在地下穿过“人”字交点，构成一个“大”字。

　　从“人”到“大”，中国铁路实现了从自主设计修建零的突破到迈向世界最先进水平。

　　到点自动发车、区间自动运行、到站自动对标停车、车门站台屏蔽门联动开启……京张高铁在全球第一次实现了运营时速350公里的有人值守自动驾驶。

　　“依托自动驾驶系统，复兴号智能动车组列车从制动到停车，停准误差在10厘米内。”国铁北京局怀柔北机务段京张车队党支部书记王海涛说。

　　看线路，京张高铁配有全天候“聪明大脑”，依托北斗卫星导航和地理信息系统（GIS），完成运营、调度、维护、应急等各项工作。通过“聪明大脑”，管理者可以对全线每一座桥梁、每一米钢轨、每一段路基进行全天候监测，零件是否老化、路基是否沉降、信号是否损坏，尽在掌握。

　　看装备，复兴号智能动车组全车布有2000多个监测点，对自身状态全面监控，实现智能运行。“在北斗系统的支持下，动车组将根据地势、路况等情况自动计算最优驾驶方式，自动提速和降速，平稳运行、全程丝滑。”中车长客股份公司高级工程师张国芹说。

　　国际铁路联盟（UIC）评价：“京张高铁是迄今为止铁路行业中的杰出人工智能实施案例。”

　　京张高铁开通当天，中国高铁里程达到3.5万公里，居世界第一。时至今日，中国铁路总里程突破16万公里，高铁里程超4.6万公里。一张世界上最现代化的铁路网和最发达的高铁网以前所未有的深度和广度改变着中国。

　　从“优”到“强”，京张高铁标注创新高度

　　智能，京张高铁最亮眼的标签。智能京张，离不开智能建造，其背后是中国基建的强大实力。

　　三维模型助力，京张高铁实现全线智能设计。

　　“瞧，这是网上的京张高铁。”中铁设计集团副总工程师吕刚打开了数字孪生模型，无论是高山、车站抑或是轨道、桥墩，全都三维立体可视。

　　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，在全球首次实现了全线、全专业、全过程三维智能协同设计。

　　“我们首先利用前期的勘探、测绘数据生成地理孪生模型，然后导入自主研发的智能算法，进行智能选线和工程设计。”吕刚介绍，依托三维智能协同设计，选线效率和质量大幅提升，其生成的数字孪生模型还可实现施工建造精细化管理，为后期智能运营提供数字档案。

　　智能盾构掘进，京张高铁开启智能建造先河。

　　“前一秒高楼林立，转眼间便进入地下”，列车从北京北站开出不久，便进入了清华园隧道。

　　这条隧道不简单。与北京地铁10号线、15号线、12号线相交而过，长距离并行地铁13号线，下穿7处重要城市道路、百余条重要市政管线……怎么办？智能建造来帮忙。建设者采用先进的泥水平衡盾构机“天佑号”进行掘进，并建立了盾构智能掘进可视化云平台。

　　“这相当于为盾构机装上了‘天眼’，时刻掌握隧道和周边构筑物的变形情况。”中铁十四局京张高铁清华园隧道盾构负责人赵斌说，这一措施有效提升了施工精度，沉降误差不超过2毫米。

　　不仅如此，清华园隧道还实现了管片、轨下结构的全预制机械化拼装。盾构机走过之处，隧道已“精装”完毕。

　　再看八达岭长城站。世界上埋藏最深、地下面积最大的高铁站，相当于把一幢30层高的大楼埋藏于深山之中。

　　研发隧道结构智能健康监测系统等，运用人车定位系统、智能交通指挥中心、视频监控信息系统……“我们用最智能、最先进的技术完成车站建设，做到施工地表零沉降、重要文物零影响。”中铁五局高级工程师胡维说。

　　“京张高铁是我国智能铁路最新成果的首次集成化应用，开启了中国智能铁路新时代。”中国铁道科学研究院首席研究员李平说。

　　从“线”到“网”，京张高铁支撑区域发展

　　100多年前，京张铁路是京包铁路的首段。从包头乘火车进京，火车要慢慢悠悠地走上一夜才能到青龙桥站，换了车头之后，还要花上半天时间才能到北京主城区。

　　100多年后，京张高铁的开通，将北京到张家口的铁路运行时间从原来的3.5小时缩短到1小时左右。此外，张呼高铁、大张高铁同步通车，京津冀地区的居民得以实现“内蒙古大草原一日游”。

　　列车飞驰，重构时空，区域发展迎来新变化。

　　——交通互联，区域经济添活力。

　　国庆假期，京张高铁客流满满。“一直想去美丽的小城崇礼看看，这次国庆假期我们来了一场山地户外徒步！”来自北京的刘先生竖起大拇指，秋天的崇礼风景如画、宁静美丽，冬奥之城有别样的美。

　　雪季将临，冰雪经济整装待发。“我们滑雪场已经准备好迎接各地雪友，下了高铁，就有免费接驳巴士。”富龙控股集团品牌营销中心品牌经理孙琰说，去年雪季周末客流有五六千人，今年预计会进一步增加。

　　——时空压缩，产业发展布新局。

　　京张高铁开通后，河北张家口市融入了首都“一小时经济圈”。依托绿电资源优势，秉承“研发和算法在北京，数据和算力在张家口”的思路，张家口市沿着京张高铁进行产业布局。目前，建成和部分建成投运数据中心项目29个，投入运营服务器超150万台，算力规模约2.28万P（1P约等于每秒1000万亿次计算速度）。

　　京张高铁构建起“一小时生活圈”，崇礼成长为驰名中外的滑雪胜地……一条高铁，把京张两地越拉越近。截至今年9月底，京张高铁累计运送旅客5068万人次，平均上座率达72.9%。

　　百年京张，承载着复兴梦想，开启了新的未来。

　　“这些年，京张高铁的技术成果陆续推广应用到了京雄城际铁路、福厦高铁、印尼雅万高铁等重大项目。以京张高铁为基础，我们构建了智能高铁技术体系，已被国际铁路联盟采纳，为世界智能铁路建设提供了中国方案。”国铁集团科信部标准处副处长陈源说。