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京張智能高鐵 跨越百年駛向冬奧

發(fā)布時(shí)間:2022-02-07 文章來源:http://news.tielu.cn/pinglun/2022-02-06/269840.html

京張智能高鐵 跨越百年駛向冬奧

2022-02-06 23:06:28來源:用戶投稿作者:劉玄義

北京冬奧會即將啟幕,京張高鐵作為服務(wù)冬奧會重要交通服務(wù)保障設(shè)施,便捷串聯(lián)起冬奧會三大賽區(qū),保障奧運(yùn)賽事順利舉辦。

京張高鐵沒開通之前,中鐵設(shè)計(jì)京張高鐵項(xiàng)目太子城站站房負(fù)責(zé)人蔣潔菲到張家口出差,坐綠皮車走老鐵路線要四個小時(shí),“感覺時(shí)間特別緊張,也特別奔波”。蔣潔菲口中的老鐵路是于1909年通車的京張鐵路,由詹天佑主持設(shè)計(jì)修建,開創(chuàng)了中國人自主建設(shè)干線鐵路的壯舉。步入新世紀(jì),隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與西部大開發(fā),老京張鐵路已無法滿足運(yùn)量需求,北京至張家口急需一條新的快速鐵路客運(yùn)通道。2008年,京張高鐵預(yù)可行性研究啟動,隨著京津冀協(xié)同發(fā)展和北京冬奧會舉辦,京張鐵路邁向高鐵時(shí)代進(jìn)程大大提速。

2019年底,全長174公里的京張高鐵開通運(yùn)營,這是我國首條建成投用的智能高鐵。開通首日,蔣潔菲乘車進(jìn)行體驗(yàn),“半天就實(shí)現(xiàn)了往返,回北京還能趕上吃午飯,太方便了。”老京張鐵路上最早運(yùn)行的是馬萊型蒸汽機(jī)車,通過燃燒煤炭加熱水產(chǎn)生水蒸氣驅(qū)動車輪運(yùn)行。京張鐵路需要馬力大的火車,當(dāng)時(shí)只能從國外引進(jìn)。后來在一代代中國工程師不懈努力下,陸續(xù)出現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車等更先進(jìn)的火車,特別自主設(shè)計(jì)制造了具有世界先進(jìn)水平的復(fù)興號高鐵列車。

國鐵集團(tuán)依托我國自主研制的時(shí)速350公里復(fù)興號,為北京冬奧會量身打造了“瑞雪迎春”智能復(fù)興號高速動車組。2022年1月6日,首趟北京冬奧列車從清河站上線發(fā)車。中車長客股份公司制造的冬奧列車身披“瑞雪迎春”涂裝,以冰雪藍(lán)為基調(diào),配以飛舞的白色飄帶點(diǎn)綴雪花、滑雪剪影等運(yùn)動元素,彰顯冬奧主題。車頭采用仿生學(xué)設(shè)計(jì),模仿鷹隼造型,使列車空氣動力性能大幅提升。列車能耐高寒、扛風(fēng)沙,可在-40℃~40℃區(qū)間運(yùn)行。

列車圍繞服務(wù)冬奧會進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),車廂頂部采用放射性藍(lán)色燈光,契合冬奧冰雪主題。1、4、8號車廂設(shè)置滑雪器材存放柜,可存放滑雪板等器材,并配有鎖確保安全。5號車廂設(shè)置了媒體工作區(qū),提供12個辦公桌及國際通用插座、可推拉小桌板等設(shè)施。

在智能服務(wù)、智能運(yùn)維等基礎(chǔ)上,奧運(yùn)版復(fù)興號智能動車組在世界上首次實(shí)現(xiàn)時(shí)速350公里自動駕駛,具備車站自動發(fā)車、區(qū)間自動運(yùn)行、到站自動停車、車門自動控制等智能行車功能,提高了運(yùn)行正點(diǎn)率和旅客舒適度。列車還融合動力電池及輔助駕駛技術(shù),實(shí)現(xiàn)智能應(yīng)急走行,在接觸網(wǎng)斷電等緊急情況下,列車能通過自身動力行駛到最近車站。奧運(yùn)版“復(fù)興號”全車設(shè)置2700余個監(jiān)測點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對溫度、震動等數(shù)據(jù)的監(jiān)測。同時(shí)搭載了車載監(jiān)控及故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng),智能運(yùn)維體系實(shí)時(shí)診斷車輛狀態(tài),保障列車安全。

5G超高清演播室搬上了冬奧列車,在世界上首次實(shí)現(xiàn)時(shí)速350公里高速列車上5G超高清賽事直播,具備6個頻道4K直播能力,且實(shí)現(xiàn)超高清信號長時(shí)間穩(wěn)定傳輸,為北京冬奧會提供高品質(zhì)服務(wù)保障。國鐵集團(tuán)總計(jì)安排冬奧列車40對,在開幕式和閉幕式人員集中時(shí)段還將增開保障專列。按照冬奧列車運(yùn)行圖,清河站至延慶、太子城、崇禮站分別26分鐘、50分鐘、65分鐘可達(dá)。100多年前,京張鐵路最陡峭的路段位于八達(dá)嶺至南口間,俗稱關(guān)溝段,火車在當(dāng)時(shí)技術(shù)條件下無法爬上陡坡。詹天佑設(shè)計(jì)了人字形線路降低了坡度,再使用首尾兩臺大功率機(jī)車前拉后推驅(qū)動,火車方能翻山越嶺。100多年后,復(fù)興號智能高鐵列車一眨眼功夫便呼嘯而過,輕松穿越八達(dá)嶺長城?!案咚賱榆嚱M要想跑起來,需要通過受電弓從接觸網(wǎng)上獲取電。電廠發(fā)出的電輸送至牽引變電所,變電所再為高鐵供電。”中鐵設(shè)計(jì)京張高鐵智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人李紅俠說,京張高鐵沿線5個變電所采用智能化供電系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了無人值守。機(jī)器人“上崗”巡檢,基于大數(shù)據(jù)進(jìn)行健康診斷,實(shí)時(shí)監(jiān)測供電情況。

復(fù)興號智能動車組配備一套檢測功能,而京張高鐵地面也有一套綜合系統(tǒng),全線每一座橋梁、每一個車站、每一處鋼軌通過傳感器連接管理系統(tǒng),所有數(shù)據(jù)回傳,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)“體檢”,零件是否老化,路基是否沉降,照片是否損壞,在電腦上都能一目了然?!熬埜哞F列車無論走到哪里,都能和指揮中心的‘家’實(shí)時(shí)互動,隨時(shí)報(bào)平安。

以前鐵路客站的旅客服務(wù)、生產(chǎn)運(yùn)營、應(yīng)急指揮等平臺,采取分期分批建設(shè),各自獨(dú)立運(yùn)行,無法實(shí)現(xiàn)協(xié)同聯(lián)動。李紅俠說,京張高鐵智能客服系統(tǒng)將所有功能集成在一個平臺上,成為車站的“大腦”,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一應(yīng)急指揮等,借助智能化手段保障京張高鐵安全運(yùn)營。

京張高鐵養(yǎng)護(hù)維修也實(shí)現(xiàn)了智能化,沿線設(shè)兩個綜合維修車間,車站旁設(shè)養(yǎng)護(hù)維修區(qū)域,負(fù)責(zé)智能裝備狀態(tài)的監(jiān)測和維修。以前橋梁哪個地方損壞了,隧道哪個地方需要維護(hù),靠人拿小錘子去敲擊,一點(diǎn)一點(diǎn)排除故障,恢復(fù)通車要數(shù)小時(shí)或半天時(shí)間?,F(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和大數(shù)據(jù)分析,為高鐵養(yǎng)護(hù)提供了良好條件,相當(dāng)于診斷病情的手段更高了。比如,接觸網(wǎng)哪個點(diǎn)出了問題,我們會很快分析出故障狀況和影響范圍,給旅客出行造成的影響就會小很多。

此外,京張高鐵全線還設(shè)置了自然災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測大風(fēng)、雨雪等惡劣天氣,輔助列車自動駕駛,做出減速、停車等判斷,保障冬奧會期間京張高鐵安全平穩(wěn)運(yùn)行。太子城站位于京張高鐵崇禮支線,是直達(dá)冬奧賽場的高鐵站。車站采用雙驅(qū)弧線造型曲線形式與周圍山勢相呼應(yīng),雙曲屋面直接落地,建筑造型與周邊環(huán)境自然融合,盡量減少對周邊環(huán)境的影響。

不論在冬奧會期間還是滑雪季,太子城室外均是一片銀裝素裹的世界。設(shè)計(jì)師據(jù)此提出了北實(shí)南虛+雙曲造型與周邊環(huán)境相協(xié)作的被動式節(jié)能設(shè)計(jì)新方法,車站北側(cè)為大面積石面墻體,冬季可抵御寒風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)大廳。南側(cè)為開窗面,冬季大量引入陽光,雙曲屋面內(nèi)部空間呈拱形,形成吹拔效應(yīng),將室內(nèi)熱空氣帶走,極大節(jié)約了空調(diào)能耗。太子城站采暖首次采用了超低溫空氣源二氧化碳熱泵智能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)無人值守及全壽命周期綠色低碳設(shè)計(jì)理念。蔣潔菲說,冬季室外零下25攝氏度,室內(nèi)能達(dá)到零上25攝氏度。從室外進(jìn)入站房,仿佛從冰天雪地進(jìn)入了溫馨舒適的木屋。

經(jīng)調(diào)查,賽后很多冬奧高鐵站便荒廢了。太子城站是一座潮汐型車站,賽時(shí)高峰小時(shí)發(fā)送量達(dá)6000人,但到了賽后客流量只有600人。如何解決奧運(yùn)期間不同身份旅客無交叉上下車,又兼顧賽后利用,成為設(shè)計(jì)師面臨的挑戰(zhàn)。太子城站通過地下一層、地上一層及地上一層夾層三部分的分區(qū)流線設(shè)計(jì),完美解決了冬奧期間普通旅客、媒體及注冊人員、運(yùn)動員及貴賓三種人流無交叉進(jìn)出站問題。同時(shí)站房與市政樞紐連通,實(shí)現(xiàn)高鐵車站與奧運(yùn)賽場之間便捷抵達(dá)。

  賽后,車站實(shí)現(xiàn)進(jìn)出站流線無縫轉(zhuǎn)換,一層作為普通旅客進(jìn)出站使用,一層夾層作為重要會議貴賓進(jìn)出站使用。地下一層可作為商業(yè)使用,也可進(jìn)行滑雪器具展售及商業(yè)開發(fā)。車站還引入了能源智能管理系統(tǒng),平時(shí)降低照明亮度,列車即將進(jìn)站時(shí)燈的亮度和室內(nèi)溫度逐漸調(diào)節(jié)提升。室外夜景照明也采取分層控制,冬季旅游旺季時(shí)客流較大,周末開啟高亮度夜景照明;而平時(shí)開啟50%的燈即可,既達(dá)到照度要求又節(jié)約了能源。(劉玄義)
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