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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(lái)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(lái)源:用戶(hù)投稿作者:劉玄義

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

京張高鐵沒(méi)開(kāi)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(chē)走老鐵路線(xiàn)要四個(gè)小時(shí),“感覺(jué)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(chē)的京張鐵路,由詹天佑主持設(shè)計(jì)修建,開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)人自主建設(shè)干線(xiàn)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(kāi)發(fā),老京張鐵路已無(wú)法滿(mǎn)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(dòng),隨著京津冀協(xié)同發(fā)展和北京冬奧會(huì)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(zhǎng)174公里的京張高鐵開(kāi)通運(yùn)營(yíng),這是我國(guó)首條建成投用的智能高鐵。開(kāi)通首日,蔣潔菲乘車(chē)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?!崩暇堣F路上最早運(yùn)行的是馬萊型蒸汽機(jī)車(chē),通過(guò)燃燒煤炭加熱水產(chǎn)生水蒸氣驅(qū)動(dòng)車(chē)輪運(yùn)行。京張鐵路需要馬力大的火車(chē),當(dāng)時(shí)只能從國(guó)外引進(jìn)。后來(lái)在一代代中國(guó)工程師不懈努力下,陸續(xù)出現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)車(chē)、電力機(jī)車(chē)等更先進(jìn)的火車(chē),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(hào)高鐵列車(chē)。

國(guó)鐵集團(tuán)依托我國(guó)自主研制的時(shí)速350公里復(fù)興號(hào),為北京冬奧會(huì)量身打造了“瑞雪迎春”智能復(fù)興號(hào)高速動(dòng)車(chē)組。2022年1月6日,首趟北京冬奧列車(chē)從清河站上線(xiàn)發(fā)車(chē)。中車(chē)長(zhǎng)客股份公司制造的冬奧列車(chē)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(dòng)元素,彰顯冬奧主題。車(chē)頭采用仿生學(xué)設(shè)計(jì),模仿鷹隼造型,使列車(chē)空氣動(dòng)力性能大幅提升。列車(chē)能耐高寒、扛風(fēng)沙,可在-40℃~40℃區(qū)間運(yùn)行。

列車(chē)圍繞服務(wù)冬奧會(huì)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),車(chē)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(hào)車(chē)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(hào)車(chē)廂設(shè)置了媒體工作區(qū),提供12個(gè)辦公桌及國(guó)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(hào)智能動(dòng)車(chē)組在世界上首次實(shí)現(xiàn)時(shí)速350公里自動(dòng)駕駛,具備車(chē)站自動(dòng)發(fā)車(chē)、區(qū)間自動(dòng)運(yùn)行、到站自動(dòng)停車(chē)、車(chē)門(mén)自動(dòng)控制等智能行車(chē)功能,提高了運(yùn)行正點(diǎn)率和旅客舒適度。列車(chē)還融合動(dòng)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(chē)能通過(guò)自身動(dòng)力行駛到最近車(chē)站。奧運(yùn)版“復(fù)興號(hào)”全車(chē)設(shè)置2700余個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、震動(dòng)等數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)。同時(shí)搭載了車(chē)載監(jiān)控及故障預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng),智能運(yùn)維體系實(shí)時(shí)診斷車(chē)輛狀態(tài),保障列車(chē)安全。

5G超高清演播室搬上了冬奧列車(chē),在世界上首次實(shí)現(xiàn)時(shí)速350公里高速列車(chē)上5G超高清賽事直播,具備6個(gè)頻道4K直播能力,且實(shí)現(xiàn)超高清信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定傳輸,為北京冬奧會(huì)提供高品質(zhì)服務(wù)保障。國(guó)鐵集團(tuán)總計(jì)安排冬奧列車(chē)40對(duì),在開(kāi)幕式和閉幕式人員集中時(shí)段還將增開(kāi)保障專(zhuān)列。按照冬奧列車(chē)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(chēng)關(guān)溝段,火車(chē)在當(dāng)時(shí)技術(shù)條件下無(wú)法爬上陡坡。詹天佑設(shè)計(jì)了人字形線(xiàn)路降低了坡度,再使用首尾兩臺(tái)大功率機(jī)車(chē)前拉后推驅(qū)動(dòng),火車(chē)方能翻山越嶺。100多年后,復(fù)興號(hào)智能高鐵列車(chē)一眨眼功夫便呼嘯而過(guò),輕松穿越八達(dá)嶺長(zhǎng)城?!案咚賱?dòng)車(chē)組要想跑起來(lái),需要通過(guò)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?!敝需F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(shuō),京張高鐵沿線(xiàn)5個(gè)變電所采用智能化供電系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了無(wú)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(cè)供電情況。

復(fù)興號(hào)智能動(dòng)車(chē)組配備一套檢測(cè)功能,而京張高鐵地面也有一套綜合系統(tǒng),全線(xiàn)每一座橋梁、每一個(gè)車(chē)站、每一處鋼軌通過(guò)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。“京張高鐵列車(chē)無(wú)論走到哪里,都能和指揮中心的‘家’實(shí)時(shí)互動(dòng),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(yíng)、應(yīng)急指揮等平臺(tái),采取分期分批建設(shè),各自獨(dú)立運(yùn)行,無(wú)法實(shí)現(xiàn)協(xié)同聯(lián)動(dòng)。李紅俠說(shuō),京張高鐵智能客服系統(tǒng)將所有功能集成在一個(gè)平臺(tái)上,成為車(chē)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(yíng)。

京張高鐵養(yǎng)護(hù)維修也實(shí)現(xiàn)了智能化,沿線(xiàn)設(shè)兩個(gè)綜合維修車(chē)間,車(chē)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(cè)和維修。以前橋梁哪個(gè)地方損壞了,隧道哪個(gè)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(chē)要數(shù)小時(shí)或半天時(shí)間。現(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(gè)點(diǎn)出了問(wèn)題,我們會(huì)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(huì)小很多。

此外,京張高鐵全線(xiàn)還設(shè)置了自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大風(fēng)、雨雪等惡劣天氣,輔助列車(chē)自動(dòng)駕駛,做出減速、停車(chē)等判斷,保障冬奧會(huì)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(xiàn),是直達(dá)冬奧賽場(chǎng)的高鐵站。車(chē)站采用雙驅(qū)弧線(xiàn)造型曲線(xiàn)形式與周?chē)絼?shì)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(duì)周邊環(huán)境的影響。

不論在冬奧會(huì)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(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)新方法,車(chē)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(kāi)窗面,冬季大量引入陽(yáng)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(wú)人值守及全壽命周期綠色低碳設(shè)計(jì)理念。蔣潔菲說(shuō),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(chē)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(wú)交叉上下車(chē),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(guò)地下一層、地上一層及地上一層夾層三部分的分區(qū)流線(xiàn)設(shè)計(jì),完美解決了冬奧期間普通旅客、媒體及注冊(cè)人員、運(yùn)動(dòng)員及貴賓三種人流無(wú)交叉進(jìn)出站問(wèn)題。同時(shí)站房與市政樞紐連通,實(shí)現(xiàn)高鐵車(chē)站與奧運(yùn)賽場(chǎng)之間便捷抵達(dá)。

  賽后,車(chē)站實(shí)現(xiàn)進(jìn)出站流線(xiàn)無(wú)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(huì)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(kāi)發(fā)。車(chē)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(chē)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(kāi)啟高亮度夜景照明;而平時(shí)開(kāi)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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