智能高鐵:高質(zhì)量發(fā)展新動能,京雄城際鐵路全線軌道貫通
圖為8月13日拍攝的雄安新區(qū)境內(nèi)的京雄城際鐵路建設現(xiàn)場(無人機照片)
8月17日,京雄城際鐵路最后一組500米長鋼軌在河北雄安新區(qū)鋪設完成,標志著京雄城際鐵路全線軌道貫通。圖為當日,中鐵十二局的工人在安裝最后一段鋼軌
8月17日10時30分,京雄城際鐵路最后一組500米長鋼軌從T11運輸車前端送出,平穩(wěn)落在無砟道床上,隨即中鐵十二局施工人員完成了落軌位置的精準調(diào)整,我國智能高鐵“新標桿”——京雄城際鐵路全線軌道貫通。
兩年多前,京雄城際鐵路正式開工建設,分兩段建設運營,其中李營至大興機場段設計時速250公里,已于2019年9月開通運營,大興機場至雄安段設計時速350公里,預計2020年底開通運營。
截至今年7月底,我國鐵路營業(yè)里程達14.14萬公里,規(guī)模居世界第二;高鐵里程3.6萬公里,居世界第一。日前,《新時代交通強國鐵路先行規(guī)劃綱要》發(fā)布,明確了中國鐵路未來30年的發(fā)展藍圖。
京津冀區(qū)域高速鐵路網(wǎng)進一步完善,推動協(xié)同發(fā)展、服務雄安新區(qū)建設
8月17日上午,當最后一組鋼軌鋪設完成,京雄城際鐵路迎來全線軌道貫通,中鐵十二局京雄鋪軌項目部總工程師何方瑞就在現(xiàn)場,他與并肩戰(zhàn)斗的同事們一直期待著這一刻的到來。
“城市建設、經(jīng)濟發(fā)展,交通要先行?!苯ㄔO雄安新區(qū),是黨中央作出的一項重大的歷史性戰(zhàn)略選擇,是千年大計、國家大事。北京至雄安新區(qū)城際鐵路作為雄安新區(qū)首個重大交通項目,是聯(lián)系雄安新區(qū)、北京新機場和北京城區(qū)最便捷高效的重大交通基礎設施。
京雄城際鐵路自北京西站引出,經(jīng)過既有京九鐵路至李營站,接入92.03公里的新建線路,向南抵達雄安新區(qū)。全程設北京大興、大興機場、固安東、霸州北、雄安五座車站。
京雄城際鐵路北京段鋪軌用時25天,而河北段線路較長,鋪軌時間持續(xù)了75天。今年鋪軌施工過程中,還遇到新冠疫情的影響?;叵肫疬@段特殊時期的工作經(jīng)歷,何方瑞覺得非常不易,“但為了鐵路安全、舒適,一切都是值得的”。
在整個軌道鋪設過程中,項目部按照國家和地方政府的防疫要求,嚴格遵循工程復工條件,確保疫情防控和安全保障措施落實,加強工地人員管理,每日進行消毒、體溫測量并進行封閉管理。由于線路較長,項目部還安排專車接送,確保人員安全。
何方瑞向記者介紹,與以往不同,常規(guī)的鋪軌工程需要將500米長鋼軌從焊軌廠運輸至現(xiàn)場的鋪軌基地,然后再由鋪軌基地進行長軌裝車,運輸至施工現(xiàn)場進行鋪設。而在京雄城際鐵路鋪軌過程中,采用具有“運輸+鋪設”功能的T11運輸車,將長鋼軌直接運輸至現(xiàn)場進行鋪設,直接減少了二次倒運的環(huán)節(jié),有效縮短了工期。
同時,還采用國內(nèi)領先的鋪軌作業(yè)運輸調(diào)度智能化控制平臺,實現(xiàn)了鋪軌作業(yè)運輸調(diào)度指揮信息化、機車運行監(jiān)控實時化、施工安全管理系統(tǒng)化、統(tǒng)計分析自動化等功能。
河北段長鋼軌需要利用已開通的北京段進行運輸,在長軌車運輸中如何確保運營線路的安全、運輸路徑怎么確定,大興機場站內(nèi)怎樣進行調(diào)車作業(yè)等一系列難題,都需要解決。針對這些難題,項目部協(xié)同建設單位邀請多位專家進行反復研究和探討。
令何方瑞難忘的是,討論過程異常激烈,專家們從各個細節(jié)進行研究、分析和探討,有時爭論得面紅耳赤。正是每一位專家的高度認真負責,使得最終方案落地,運輸任務安全順利地完成了。
京雄城際鐵路全線開通運營后,從北京到雄安只需1小時左右,京津冀區(qū)域高速鐵路網(wǎng)進一步完善,便利沿線群眾出行,有助于雄安新區(qū)加快產(chǎn)業(yè)聚集,對于推動京津冀協(xié)同發(fā)展和服務雄安新區(qū)建設具有重大深遠影響。
智能高鐵新標桿亮點紛呈,全面提升旅客出行體驗
京雄城際鐵路是連接北京市、大興國際機場和雄安新區(qū)的重要干線,承載著千年大計使命任務,支撐著國家重大發(fā)展戰(zhàn)略。大量數(shù)字化、智能化創(chuàng)新技術(shù)在京雄城際鐵路中得到應用,打造中國智能化高鐵建設新標桿。
京雄城際鐵路全線由中國鐵路設計集團有限公司負責設計。設計師們結(jié)合我國前期高速鐵路工程建設實踐經(jīng)驗,針對該線開展了一系列技術(shù)攻關(guān)和研究工作,為京雄城際鐵路建設成為世界一流的高速鐵路提供了技術(shù)保障。
在勘測階段,運用激光雷達測繪和遙感技術(shù),通過三維協(xié)同等技術(shù)提升了工作效率和測量精度。基于BIM(建筑信息模型)、GIS(地理信息系統(tǒng))等技術(shù),在沒有開工之前,設計人員已經(jīng)用數(shù)字模擬出了整條鐵路,每個點都能與現(xiàn)實吻合。
“這是超越當前世界軌道平順度的全新挑戰(zhàn)。”中國鐵設京雄城際鐵路軌道專業(yè)負責人高增增說。京雄城際鐵路河北段采用了一次鋪設跨區(qū)間的無縫線路,焊接頭的相交部分在1米范圍內(nèi),軌頂面平直度控制在了0至0.2毫米以內(nèi),焊接點的減少和平直度的精確控制,使得高鐵在行駛中更加平順穩(wěn)定。
河北段的軌道鋪設采用中國鐵設自主研發(fā)的CRTSⅢ型板式無砟軌道布板、施工和精調(diào)一體化軟件。通過布板軟件計算出布設、制作、鋪設等工序所需的全部軌道幾何數(shù)據(jù),實現(xiàn)了設計、制造和施工的數(shù)據(jù)共享,可對軌道工程設計建造的各個環(huán)節(jié)進行控制。
京雄城際鐵路33900塊軌道板的生產(chǎn)任務,全部由中鐵十九局河間軌道板場承擔。軌道板生產(chǎn)采用流水機組法智能生產(chǎn)線,由控制中心集中智能控制,以生產(chǎn)工序流程為主線,是目前國內(nèi)最先進的CRTSⅢ型軌道板智能化流水線。
中鐵十九局副總經(jīng)理趙琦向記者介紹,該生產(chǎn)線的核心是生產(chǎn)全過程智能化的應用,軌道板生產(chǎn)全過程實現(xiàn)無紙化、信息化、智能化管理,自動張拉、自動養(yǎng)護、自動檢測并將采集的記錄數(shù)據(jù)上傳信息化系統(tǒng),自動生成質(zhì)量證明書、檢驗批。“重點是對軌道板生產(chǎn)質(zhì)量進行3D掃描自動檢測,每塊軌道板嵌入擁有唯一獨立信息的RFID卡,可以實現(xiàn)終端查詢,進行質(zhì)量追溯。”
此外,鋪軌過程中,基于北斗衛(wèi)星和GIS技術(shù)的定位“大網(wǎng)”實時為鋪軌機提供指引,機身前后方安裝的攝像頭,可以傳輸線路上機車運行畫面和行駛速度,確保施工安全。
據(jù)記者了解,京雄城際鐵路全線擬采用CTCS-3+ATO智能高鐵列車控制系統(tǒng)、智能高鐵調(diào)度指揮系統(tǒng)等,基于智能控制、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù),可實現(xiàn)列車無人駕駛、在途運行實時調(diào)整,在提高行車管理效率的同時,保障行車安全。通過設備管理電子標簽、智能牽引變電所、北斗系統(tǒng)、視頻監(jiān)控云平臺等技術(shù)手段,實現(xiàn)智能運維、安全運營。
基于大數(shù)據(jù)分析控制、多系統(tǒng)協(xié)同融合、全設備自動管理的智能車站,配備刷臉進站、5G覆蓋及電子客票系統(tǒng),將全面提升旅客出行的體驗。人臉、身份證、護照、港澳通行證,都可作為電子票“刷”進站,高鐵換乘、機場值機都會非常方便。
京雄城際鐵路是“數(shù)字孿生”鐵路的一次嘗試。在中國鐵設副總工程師、全國工程勘察設計大師王長進看來,高速鐵路建設未來一定是“數(shù)字孿生”,也就是依據(jù)三維設計信息模型來指導施工,在施工過程中,實體模型以及施工中產(chǎn)生的各種信息同步反饋到三維信息模型當中去,實現(xiàn)信息模型和實體模型共同增長,可以有效地降低成本,同時提高安全系數(shù),更為將來的運維提供極大便利。
區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的新引擎和推動高質(zhì)量發(fā)展的新動能
近幾年,我國高鐵快速發(fā)展,運營里程不斷增加,不僅構(gòu)成了我國交通的大動脈,而且成為一張“國家新名片”。一些受訪專家認為,中國鐵路在智能建造、智能裝備、智能運營三個領域的探索和實踐,初步構(gòu)建了我國智能高鐵的技術(shù)體系、數(shù)據(jù)體系和標準體系,將推動中國高鐵進一步現(xiàn)代化,為世界鐵路發(fā)展貢獻中國方案。
國家發(fā)改委綜合運輸研究所副所長李連成介紹,截至目前,我國高速鐵路達到3.6萬公里,居世界第一,是世界其他國家高速鐵路總長度的2倍多,成為我國交通強國建設中令世界矚目的亮點。其中“十三五”期間開通了1.7萬公里的高速鐵路,2008年規(guī)劃的“四縱四橫”高速鐵路網(wǎng)提前建成運營,長三角、珠三角、京津冀三大城市群高鐵連片成網(wǎng),東部、中部、西部和東北四大板塊實現(xiàn)高鐵互聯(lián)互通。
去年7月,世界銀行發(fā)布的《中國的高速鐵路發(fā)展》報告指出,中國高鐵發(fā)展的一個關(guān)鍵因素是制定了長期全面的規(guī)劃,并以一系列五年規(guī)劃相配合,為高鐵體系的發(fā)展提供了清晰的框架。與此同時,憑借設計和程序標準化,中國建設高鐵成本約為其他國家建設成本的三分之二。中國高鐵的發(fā)展經(jīng)驗值得別國借鑒。
“中國修建了世界上最大的高速鐵路網(wǎng),其影響遠遠超過鐵路行業(yè)本身,也帶來了城市發(fā)展模式的改變、旅游業(yè)的增長以及對區(qū)域經(jīng)濟增長的促進。”世行報告研究了高鐵服務的經(jīng)濟效益。據(jù)估計,中國高鐵網(wǎng)的投資回報率為8%,遠高于中國和其他多數(shù)國家長期大型基礎設施投資項目的資本機會成本。高鐵帶來的效益包括縮短出行時間,改善出行安全,促進勞動力流動和旅游業(yè)發(fā)展。隨著部分旅客從汽車和飛機轉(zhuǎn)向高鐵,高鐵網(wǎng)降低了運行成本,減少了交通事故,緩解了高速公路擁堵,減少了溫室氣體排放。
8月13日,國家鐵路集團有限公司發(fā)布《新時代交通強國鐵路先行規(guī)劃綱要》。《綱要》提出,到2035年,率先建成服務安全優(yōu)質(zhì)、保障堅強有力、實力國際領先的現(xiàn)代化鐵路強國。全國鐵路網(wǎng)達到20萬公里左右,其中高鐵7萬公里左右。20萬人口以上城市、資源富集區(qū)、貨物主要集散地、主要港口及口岸實現(xiàn)鐵路覆蓋,其中50萬人口以上城市高鐵通達。智能高鐵率先建成,智慧鐵路加快實現(xiàn)。全國1、2、3小時高鐵出行圈和全國1、2、3天快貨物流圈全面形成。
李連成認為,高速鐵路的發(fā)展是新中國成立以來的一場交通革命,以其快速、準時、密集、舒適和可接受的票價,密切了城市之間的商務往來和經(jīng)濟聯(lián)系。高速鐵路有力支撐保障了國家重大戰(zhàn)略實施,加快了資源要素流動,提高了資源配置效率,極大促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,依托高鐵催生了通道經(jīng)濟和樞紐經(jīng)濟,成為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的新引擎和推動高質(zhì)量發(fā)展的新動能。
李連成表示,高速鐵路在推動城市群成為新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的主體形態(tài)中,發(fā)揮了巨大作用,促進了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級,引導休閑旅游等消費結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,未來仍具有較好的市場發(fā)展空間。從高鐵自身產(chǎn)業(yè)方向來看,高鐵有極長的產(chǎn)業(yè)鏈條,涵蓋了原材料、機械、電氣設備、公用事業(yè)和運輸服務等多個領域,在推動社會發(fā)展,構(gòu)建智能化、數(shù)字化交通方面也將繼續(xù)發(fā)揮極其重要的作用。
“到2050年,全面建成更高水平的現(xiàn)代化鐵路強國,全面服務和保障社會主義現(xiàn)代化強國建設。鐵路服務供給和經(jīng)營發(fā)展、支撐保障和先行引領、安全水平和現(xiàn)代治理能力邁上更高水平,智慧化和綠色化水平、科技創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)鏈水平、國際競爭力和影響力保持領先,制度優(yōu)勢更加突出?!薄缎聲r代交通強國鐵路先行規(guī)劃綱要》描繪出未來發(fā)展的美好藍圖。