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京張智能高速鐵路丨Engineering

時間:2021-12-03

中國工程院院刊《Engineering》2021年第12期刊發(fā)中國國家鐵路集團有限公司副總經(jīng)理王同軍的《京張智能高速鐵路》一文。文章從總體架構(gòu)設(shè)計和智能建造、裝備、運營等方面,重點介紹了京張智能高鐵的建設(shè)和運營實踐。文章指出,京張高鐵涵蓋建造、裝備、運營多個業(yè)務(wù)領(lǐng)域,是由多個子系統(tǒng)和多項新技術(shù)構(gòu)成的復(fù)雜巨系統(tǒng),為應(yīng)對其全生命周期技術(shù)復(fù)雜、接口眾多、協(xié)調(diào)難度大等挑戰(zhàn),提出了“頂層設(shè)計、平臺先行;模數(shù)驅(qū)動、軸面協(xié)同”的建設(shè)理念,取得了多項重大技術(shù)突破。

一、引言

京張高速鐵路(簡稱京張高鐵)是2022年北京冬奧會重要交通保障設(shè)施,正線全長174 km,最高設(shè)計速度為350 km h-1,是世界上第一條按照智能化理念進行設(shè)計的高鐵。京張高鐵于2016年4月29日開工建設(shè),2019年12月30日開通運營,將張家口至北京的最快運行時間由3小時7分鐘壓縮至47分鐘,為冬奧會期間兩地三賽區(qū)的賽事提供了重要保障,并促進了京-津-冀一體化互聯(lián)互通和經(jīng)濟融合。本文從總體架構(gòu)設(shè)計和智能建造、裝備、運營等方面,重點介紹京張智能高鐵的建設(shè)和運營實踐。

二、工程概況

京張高鐵正線設(shè)北京北、清河、沙河、昌平、八達嶺長城、東花園北、懷來、下花園北、宣化北、張家口等10座車站,延慶支線設(shè)延慶站,崇禮鐵路設(shè)太子城站,預(yù)留趙川南站。其中,北京北為始發(fā)終到站,清河和張家口為始發(fā)終到兼通過站,如圖1所示。線路穿越北京核心區(qū)、八達嶺長城景區(qū)、官廳水庫等地區(qū),具有地質(zhì)條件復(fù)雜、施工難度大、環(huán)境保護要求高等難點,面臨著冬奧會期間旅客群體多樣、客流量時段集中、出行服務(wù)要求高、國際關(guān)注度高等挑戰(zhàn)。迫切需要集成運用建筑信息模型(building information modeling, BIM)、大數(shù)據(jù)、人工智能、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航、5G等新一代信息技術(shù),對京張高鐵建造、裝備和運營技術(shù)進行智能化創(chuàng)新,以數(shù)據(jù)驅(qū)動為核心,實現(xiàn)全面感知、泛在互聯(lián)、融合處理、主動學(xué)習(xí)、優(yōu)化決策,滿足冬奧會對京張高鐵建設(shè)和運營的要求。

京張高鐵涵蓋建造、裝備、運營多個業(yè)務(wù)領(lǐng)域,是由多個子系統(tǒng)和多項新技術(shù)構(gòu)成的復(fù)雜巨系統(tǒng),為應(yīng)對其全生命周期技術(shù)復(fù)雜、接口眾多、協(xié)調(diào)難度大等挑戰(zhàn),提出了“頂層設(shè)計、平臺先行;模數(shù)驅(qū)動、軸面協(xié)同”的建設(shè)理念,取得了多項重大技術(shù)突破。

在京張智能高鐵體系和管理方面:

基于分層分類原則,構(gòu)建了“平臺+應(yīng)用”的技術(shù)體系架構(gòu);

提出了“以全生命周期管理為主軸線、以全業(yè)務(wù)要素為基本面、模數(shù)驅(qū)動、軸面協(xié)同”的建設(shè)管理方法。

在智能建造技術(shù)方面:

構(gòu)造基于BIM的全專業(yè)、全線統(tǒng)一環(huán)境的協(xié)同設(shè)計平臺,實現(xiàn)了多專業(yè)協(xié)同設(shè)計和數(shù)據(jù)無損傳遞;

建成雙塊式軌枕場,實現(xiàn)了軌枕制造全工序自動化、全過程數(shù)據(jù)集成化,為數(shù)字化制造提供了支撐;

突破路基、橋梁、隧道、客站等智能化施工成套技術(shù);研發(fā)了基于BIM+GIS的高鐵工程管理平臺。

在智能裝備技術(shù)方面:

研制了智能動車組系統(tǒng),實現(xiàn)智能行車、智能運維、智能服務(wù)和安全監(jiān)測;

首次實現(xiàn)350 km h-1高速動車組自動駕駛;

建成智能牽引供電系統(tǒng),實現(xiàn)了智能運維;

構(gòu)建了智能安全監(jiān)測與應(yīng)急處置系統(tǒng)。

在智能運營技術(shù)方面:

構(gòu)建了覆蓋全行程的智能票務(wù)服務(wù)和智能客站系統(tǒng);

研制出基于BIM+GIS融合的基礎(chǔ)設(shè)施綜合運維系統(tǒng);

建成高鐵智能調(diào)度集中系統(tǒng)。

下面從四個方面闡述京張智能高鐵的重大創(chuàng)新。

三、京張智能高鐵的技術(shù)體系設(shè)計和管理思想

(一)京張智能高鐵技術(shù)體系

技術(shù)體系是從系統(tǒng)層面對京張智能高鐵核心要素組成及其相互關(guān)系等進行的整體設(shè)計。基于“頂層設(shè)計、平臺先行”的設(shè)計理念,技術(shù)體系自頂向下劃分為板塊、領(lǐng)域、方向、創(chuàng)新、基礎(chǔ)平臺五個層面。

其中三大板塊指智能建造、智能裝備、智能運營。十大領(lǐng)域指三大板塊下的勘察設(shè)計、工程施工、建設(shè)管理、移動裝備、通信信號、牽引供電、檢測監(jiān)測、客運服務(wù)、運輸組織、養(yǎng)護維修等領(lǐng)域。十八個方向指十大領(lǐng)域分解后形成的空天地一體化工程勘察,基于BIM工程設(shè)計,橋隧路軌工程、客運站工程和四電工程等智能化施工,基于BIM+GIS工程建設(shè)管理,智能動車組、智能綜合檢測車、信號、通信、智能牽引供電、智能檢測監(jiān)測等,智能客運、智能票務(wù)、智能綜合調(diào)度、智能行車調(diào)度、工電供一體化運維、動車組智能運維等。N項創(chuàng)新指在十八個方向框架下進一步細分形成的空天地一體化智能測繪、BIM建模、智能梁場、客站智能施工、基于BIM虛擬建造、動車組智能監(jiān)控、智能檢測設(shè)備、列車自動駕駛(ATO)、智能牽引變電所、自然災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警、站車智能服務(wù)、客票電子化、列車運行計劃自動調(diào)整、運維智能決策等。一個基礎(chǔ)平臺指集成前沿信息新技術(shù)為京張智能高鐵各系統(tǒng)、子系統(tǒng)等提供公共的計算、存儲、數(shù)據(jù)、算法等服務(wù)的基礎(chǔ)平臺。

該技術(shù)體系已成為指導(dǎo)我國智能高速鐵路建設(shè)的總體架構(gòu),處于國際鐵路技術(shù)前沿。

(二)“模數(shù)驅(qū)動、軸面協(xié)同”的京張智能高鐵管理思想

京張智能高鐵是一個覆蓋全生命周期、涵蓋眾多業(yè)務(wù)、集成各類專業(yè)技術(shù)的復(fù)雜巨系統(tǒng),建設(shè)運營管理難度極大,為此提出了面向全生命周期綜合效能最優(yōu)的“以全生命周期管理為主軸線、以全業(yè)務(wù)要素為基本面、模數(shù)驅(qū)動、軸面協(xié)同”的“模數(shù)驅(qū)動、軸面協(xié)同”建設(shè)管理思想,如圖3所示。全生命周期涵蓋了京張智能高鐵的設(shè)計、施工、運營等階段,全業(yè)務(wù)要素協(xié)同指不同生命周期的多個業(yè)務(wù)要素整體協(xié)同、綜合最優(yōu)。例如,設(shè)計階段需要統(tǒng)籌路基、橋梁、軌道、隧道、工經(jīng)、地質(zhì)、通信、信號等要素,施工階段需要統(tǒng)籌投資、安全、質(zhì)量、進度、環(huán)保等要素,運營階段需要統(tǒng)籌工務(wù)、電務(wù)、客流、運輸、車輛和安全保障等要素。模數(shù)驅(qū)動為軸面協(xié)同目標(biāo)實現(xiàn)提供支撐,通過線路、橋梁、車站、通信、信號、供電等多專業(yè)、多粒度BIM模型和規(guī)劃設(shè)計、工程建設(shè)、調(diào)度指揮、運營服務(wù)、安全監(jiān)控等海量大數(shù)據(jù)的融合應(yīng)用,實現(xiàn)全生命周期、全業(yè)務(wù)要素協(xié)同,達到京張智能高鐵系統(tǒng)的整體運營效能最優(yōu)。

四、智能建造技術(shù)

京張高鐵建設(shè)過程中創(chuàng)造性發(fā)展了基于BIM的協(xié)同化設(shè)計、數(shù)字化制造和智能化施工等技術(shù),建成了基于BIM+GIS的工程管理平臺,實現(xiàn)了建設(shè)數(shù)據(jù)的自動采集和信息互聯(lián),支撐參建各方協(xié)同管理和決策優(yōu)化。

(一)基于BIM的多專業(yè)協(xié)同設(shè)計平臺

京張智能高鐵設(shè)計是一項龐大復(fù)雜的系統(tǒng)性工程,參與專業(yè)多,協(xié)調(diào)難度大,需要設(shè)計團隊內(nèi)部多專業(yè)間密切配合。目前鐵路各專業(yè)設(shè)計過程及最終設(shè)計成果均采用二維圖紙,存在設(shè)計意圖表達與理解不明確、專業(yè)間溝通不順暢等問題。

BIM技術(shù)具有數(shù)字化、可視化、多維化、協(xié)同性、模擬性等特點,可貫穿設(shè)計、施工、運營維護整個鐵路生命周期,為此面向京張高鐵構(gòu)建了基于BIM的多專業(yè)協(xié)同設(shè)計平臺,開展了京張高鐵全線BIM設(shè)計和三站三隧的精細化設(shè)計,自主開發(fā)了測繪、線路、橋梁、隧道、路基、接觸網(wǎng)、信號等多個專業(yè)BIM協(xié)同設(shè)計軟件,提高了設(shè)計效率,優(yōu)化了設(shè)計模式。利用BIM模型對設(shè)計方案進行有效優(yōu)化、在復(fù)雜節(jié)點設(shè)計中進行多專業(yè)可視化協(xié)同,突破了傳統(tǒng)平面圖紙表達的局限性。攻克了地圖投影變換、數(shù)據(jù)格式融合轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)源組織管理、顯示策略定制等多項技術(shù)難題,實現(xiàn)了鐵路各專業(yè)BIM模型的快速參數(shù)化設(shè)計、工程量計算、專業(yè)間裝配、設(shè)計成果集成管理和信息無損傳遞等。

(a)基于BIM的協(xié)同設(shè)計平臺;(b)官廳水庫特大橋同步頂推;(c)基于BIM的新八達嶺隧道智能施工;(d)清河站智能施工。

采用基于BIM的協(xié)同設(shè)計平臺,可節(jié)省約8%的協(xié)調(diào)聯(lián)絡(luò)時間和3%的材料費用。

(二)面向數(shù)字化制造的智能雙塊式軌枕場

利用物聯(lián)網(wǎng)、自動化、圖像智能識別等技術(shù)實現(xiàn)了全工序自動化、智能化。集成制造全過程的生產(chǎn)數(shù)據(jù),建成了基于工業(yè)機器人和大數(shù)據(jù)的智能雙塊式軌枕生產(chǎn)線,車間作業(yè)人員減少50%。采用了面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)管理信息系統(tǒng),支撐軌枕場全要素的在線集中管理,數(shù)據(jù)統(tǒng)計效率提高20%。研發(fā)了基于激光測量、機器視覺深度學(xué)習(xí)等的雙塊式軌枕智能檢測技術(shù),檢測精度提高5倍,檢測效率提升15倍。實現(xiàn)了雙塊式軌枕的數(shù)字化制造。

(三)路基、橋梁、隧道、客站等基礎(chǔ)設(shè)施的智能化施工

1. 路基智能填筑新技術(shù)

針對常規(guī)路基壓實質(zhì)量檢測中存在的事后抽樣檢測時效性和完整性不足,創(chuàng)造性發(fā)展了基于北斗定位的無人駕駛碾壓、路徑自動規(guī)劃、薄弱區(qū)域自動補壓等技術(shù),實現(xiàn)了填料運輸自動管控、填料質(zhì)量自動識別、路基壓實質(zhì)量實時檢測。實施了推土機、攤鋪機、挖掘機等自動引導(dǎo)、協(xié)同作業(yè)和機群協(xié)同,形成全覆蓋式振動壓實連續(xù)檢測。與傳統(tǒng)路基建造工藝相比,路基填筑質(zhì)量、壓實程度和均勻性得到提升,檢測效率和路基質(zhì)量顯著提高。

2. 官廳水庫特大橋同步頂推技術(shù)

官廳水庫特大橋全長9.08 km,主橋采用8孔110 m跨簡支曲弦鋼桁梁,是京張高鐵重點控制性工程之一。大橋處于官廳水庫水源保護區(qū),為最大限度保護水體,提出了鋼梁岸上拼裝、頂推就位的施工方法。研制基于焊接機器人的龍門式自動焊接系統(tǒng),實現(xiàn)了多條加勁肋同步焊接,并采用智能控制多點同步頂推及自動監(jiān)測技術(shù),突破了多孔大跨鋼桁梁的頂推施工,確保鋼梁頂推精確安全到位。采用該技術(shù)后提升了施工效率,提高了焊接和施工質(zhì)量,如圖4(c)所示。

3. 基于BIM的新八達嶺隧道(八達嶺長城站)智能施工

京張高鐵八達嶺隧道全長12 km,內(nèi)設(shè)八達嶺長城站,是目前世界上規(guī)模最大、埋深最深、洞群結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的地下疊層暗挖洞群高鐵車站。通過構(gòu)建基于BIM的模型,實現(xiàn)疊層進出站通道、環(huán)形救援廊道和并行雙洞立體多分支斜井等設(shè)計優(yōu)化和施工工藝可視化交底,縮短了各工序的銜接時間,現(xiàn)場施工效率提升20%以上?;贐IM模型,融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)開展對臨近建(構(gòu))筑物危險性的實時預(yù)測預(yù)報,支撐盾構(gòu)施工全過程智能化、可視化動態(tài)監(jiān)控與管理,有效降低了施工的影響。研發(fā)了基于高速激光掃描的隧道斷面質(zhì)量管理系統(tǒng),完成隧道超欠挖、凈空及空洞方量的自動高精度檢測。

4. 客站智能施工和精細化管理

針對大型客站建設(shè),利用BIM發(fā)展了對客站裝飾裝修、鋼結(jié)構(gòu)、機電管線和客服機房等建筑結(jié)構(gòu)進行三維深化設(shè)計和綠色設(shè)計的技術(shù)。建立起基于BIM+IoT的客站施工管理系統(tǒng),實現(xiàn)施工原材料追溯、深基坑監(jiān)測、高支模監(jiān)測、檢驗批、塔吊防碰撞、鋼結(jié)構(gòu)焊縫等三維可視化管控。研制了基于BIM的施組優(yōu)化仿真系統(tǒng),支撐現(xiàn)場施工精細化管理和安全質(zhì)量管控,如圖4(d)所示。采用智能化施工技術(shù),非傳統(tǒng)水源利用率達到22.14%,可再循環(huán)建筑材料用量比達到15.30%。

(四)基于BIM+GIS的高鐵工程管理平臺

京張高鐵建設(shè)具有投資大、周期長、技術(shù)復(fù)雜、接口多、管理分散、協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜等特點,傳統(tǒng)管理手段難以適應(yīng)京張高鐵建設(shè)高質(zhì)量、高效率、高速度的需求。為了順利完成建設(shè)目標(biāo),采用信息化、智能化手段將傳統(tǒng)的線下管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)榫€上管理,以標(biāo)準化管理為抓手、BIM+GIS技術(shù)為核心、工程建設(shè)項目為載體,研發(fā)了高速鐵路工程管理平臺。平臺分為三大板塊(綜合管理、過程控制、現(xiàn)場管理)、四個維度(空間維度、數(shù)據(jù)維度、管理維度、應(yīng)用維度)、六大應(yīng)用(綜合管理、進度管理、材料管理、質(zhì)量管理、安全管理、投資控制)。攻克了BIM+GIS多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)和模型輕量化技術(shù),實現(xiàn)了構(gòu)件級三維形象進度、質(zhì)量、安全綜合管控,提高了工程建設(shè)數(shù)據(jù)多角度、多維度、多尺度綜合分析與管理能力。

平臺應(yīng)用以來,鐵路工程建設(shè)質(zhì)量與安全事件、事故顯著減少,示范效應(yīng)突出,社會經(jīng)濟效益顯著。

五、智能裝備技術(shù)

(一)智能動車組系統(tǒng)

智能動車組系統(tǒng)集成了智能復(fù)合傳感器、車地信息實時傳輸、大數(shù)據(jù)挖掘與分析、自動化控制、信息智能處理、故障預(yù)測與健康管理等技術(shù),實現(xiàn)了智能化感知、診斷與決策[圖5(a)]。京張智能動車組作為復(fù)興號中國標(biāo)準動車組成員之一,分為標(biāo)準配置、奧運配置兩款車型。標(biāo)準配置是在“復(fù)興號”動車組基礎(chǔ)上增加了智能模塊和適應(yīng)京張線路特點的相關(guān)功能,奧運配置是在標(biāo)準配置上再增加奧運模塊。

智能模塊:實現(xiàn)智能行車(C3+ATO)、智能運維(監(jiān)控點多達2718個)、智能服務(wù)、安全監(jiān)測(新增走行部振動監(jiān)測點168個)。

奧運模塊:奧運涂裝、奧運專用平面布置、運動器材存放、奧運賽事直播。

適應(yīng)京張線路特點功能:-40 ℃高寒適應(yīng)能力、30‰坡道運行能力(含牽引、制動兩方面)、應(yīng)急自走行能力。

京張智能動車組首次實現(xiàn)了30‰長大坡道運行能力提升;全面提高動車組綠色環(huán)保性能,節(jié)水10%,噪聲降低1~2 dB,內(nèi)裝材料可回收率達75%,可降解材料占比50%;采用氣動優(yōu)化設(shè)計及減阻技術(shù)、“重量-阻力-動力”多目標(biāo)節(jié)能匹配技術(shù)、輕量化技術(shù)(全列綜合減重約7 t)等,實現(xiàn)綜合節(jié)能7%;利用智能環(huán)境感知調(diào)節(jié)技術(shù),提升了旅客乘坐舒適性。

(二)時速350 km高速動車組自動駕駛

動車組自動駕駛技術(shù)是京張智能高鐵關(guān)鍵核心技術(shù)之一[圖5(b)]。通過在CTCS-3級列控系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加ATO相關(guān)設(shè)備實現(xiàn)列車自動駕駛,在車站股道增加地面精確定位應(yīng)答器實現(xiàn)列車自動精確對標(biāo)停車,實現(xiàn)了車站自動發(fā)車、區(qū)間自動運行、自動停車、自動開門、車門與站臺門聯(lián)動。

京張高鐵創(chuàng)造了世界上首次350 km h-1動車組自動駕駛紀錄,實現(xiàn)了列車高速條件下的運動建模及速度控制優(yōu)化、長大區(qū)間運行策略運算及控制精度提升等。通過將智能化控制算法與控車策略進行結(jié)合,優(yōu)化了ATO控車算法,全面提升了控車舒適度、停車精度、節(jié)能降耗等性能指標(biāo)。運營實踐表明,高速動車組自動駕駛能夠確保列車運行安全、降低牽引能耗、減輕司機勞動強度、改善旅客乘車體驗。

(三)智能牽引供電系統(tǒng)

目前高鐵牽引供電系統(tǒng)之間相互獨立,各牽引變電所亭間缺少實時通信和信息交換,難以滿足京張高速動車組全天候全場景的可靠電力供應(yīng)。京張高鐵智能牽引供電系統(tǒng)是以智能化牽引變電所、分區(qū)所、自耦變壓器所(auto-transformer,簡稱AT所)等智能供電設(shè)施為基礎(chǔ),運用信息化和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)改變牽引變電所亭間的信息孤島,進行系統(tǒng)整合、多信源數(shù)據(jù)共享,建立廣域測控保護、故障自愈重構(gòu)、故障報警預(yù)警機制和系統(tǒng)健康評估體系,提高牽引供電系統(tǒng)可靠性和運行維護水平。此外還建立了具有全息感知、多維融合、重構(gòu)自愈、智能運維特征的智能牽引變電所,實現(xiàn)了全所無人值守,廣域保護延時由100 ms縮短至20 ms,一、二次設(shè)備達到100%光纖隔離。

(四)智能安全監(jiān)測與應(yīng)急處置系統(tǒng)

針對京張高鐵沿線風(fēng)、雨、雪、地震等災(zāi)害監(jiān)測設(shè)備多、預(yù)警分析時效性強、應(yīng)急聯(lián)動分布廣等特點,構(gòu)建了覆蓋安全數(shù)據(jù)全時匯聚、風(fēng)險事前預(yù)測、危情實時預(yù)警,應(yīng)急處置及時聯(lián)動的全鏈條智能安全監(jiān)測與應(yīng)急處置系統(tǒng),實現(xiàn)了基于大數(shù)據(jù)的災(zāi)害時空分布規(guī)律分析、安全風(fēng)險智能預(yù)警與綜合研判、安全監(jiān)測信息車地實時傳輸、災(zāi)害監(jiān)測與調(diào)度系統(tǒng),綜合視頻系統(tǒng)的互聯(lián)互通、鐵路與地方相關(guān)部門的應(yīng)急處置協(xié)同等,提高了安全預(yù)警和應(yīng)急處置的及時性和協(xié)同性。

六、智能運營服務(wù)技術(shù)

(一)智能出行服務(wù)

構(gòu)建了全過程出行票務(wù)服務(wù)體系,實現(xiàn)了基于PSR(旅客服務(wù)記錄)的電子客票、高并發(fā)條件下的電子客票檢票、線上-線下一體化的人臉識別比對、基于站車無線交互系統(tǒng)的車上查驗等關(guān)鍵服務(wù)[圖6(a)],突破了綜合交通出行“一張票”技術(shù),支撐了面向冬奧的票務(wù)服務(wù)國際化,為旅客提供無紙化、自助化、一體化的出行服務(wù)體驗。

建成了智能客站系統(tǒng),完成全業(yè)務(wù)、全崗位生產(chǎn)要素管理,以及一體化生產(chǎn)組織、高效應(yīng)急處置、全生命周期設(shè)備管理和精準安全管控;同時為旅客提供行程提醒、刷臉進站、驗檢合一、廣播引導(dǎo)、電子導(dǎo)航、智能問詢、自助退票、自助制證、遠程售票等自助化、智能化服務(wù),為綜合交通樞紐車站提供客流信息共享、換乘方案推薦、旅游資訊發(fā)布等技術(shù)支撐。

(二)基礎(chǔ)設(shè)施智能綜合運維系統(tǒng)

基于BIM和GIS融合技術(shù),完成了工務(wù)、電務(wù)和供電等基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)由建設(shè)期向運營期無損交付和全生命周期管理;規(guī)范工務(wù)、電務(wù)和供電專業(yè)數(shù)據(jù)采集與處理方式,提高移動檢測、固定監(jiān)測、靜態(tài)檢查數(shù)據(jù)接入與處理能力;建立了工務(wù)、電務(wù)和供電多專業(yè)融合的檢測檢查-狀態(tài)分析-生產(chǎn)計劃系統(tǒng),支撐了一體化綜合運維。應(yīng)用該系統(tǒng)后提高了高鐵維修天窗的利用效率,有效降低了基礎(chǔ)設(shè)施運維成本。

(三)智能調(diào)度集中系統(tǒng)

調(diào)度集中系統(tǒng)作為高鐵運輸指揮的神經(jīng)中樞,擔(dān)負著組織指揮高鐵列車安全、正點、高效運行的重要任務(wù)。高鐵調(diào)度集中系統(tǒng)的智能化已成為國內(nèi)外發(fā)展的趨勢。

高鐵智能調(diào)度集中系統(tǒng)是基于人工智能和大數(shù)據(jù)等新興技術(shù),以CTC3.0軟硬件平臺為基礎(chǔ),拓展了列車運行計劃自動調(diào)整、列車進路和命令安全卡控、列車自動駕駛(ATO)等關(guān)鍵功能,全面提升了列車調(diào)度指揮、運行安全保障能力和智能化水平。

七、結(jié)語

京張高鐵開通運營兩年來,在智能建造、智能裝備、智能運營服務(wù)方面開展的技術(shù)創(chuàng)新全面通過了實車實線運營考驗,得到廣大旅客和社會各界的普遍贊譽。京張智能高鐵建設(shè)中始終堅持先試驗驗證、再工程實施的工作方法。在京張高鐵開通前選取京沈高鐵遼寧段作為試驗段(含七站六區(qū)間,全長256 km),系統(tǒng)開展了高速動車組自動駕駛系統(tǒng)、智能高鐵調(diào)度集中系統(tǒng)、自主化C3級列控、鐵路下一代移動通信等28項智能關(guān)鍵技術(shù)綜合試驗,全面驗證了智能高鐵創(chuàng)新技術(shù)的功能和性能指標(biāo)。

隨著川藏鐵路建設(shè)、中國鐵路CR450工程、“走出去”工程的不斷推進,以及數(shù)字孿生、出行即服務(wù)、可解釋AI、無屏顯示等前沿技術(shù)的快速發(fā)展,智能高鐵建設(shè)還將面臨新一輪的技術(shù)升級和優(yōu)化,中國將進入引領(lǐng)世界智能鐵路建設(shè)的新時代。