未来高速铁路的发展方向

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:吕凤梅 赵克俭
[导读] 摘要:高速铁路通过新一代信息技术与高速铁路技术的集成融合,实现高铁智能建造、智能装备、智能运营技术水平全面提升,使铁路运营更加安全高效、更加绿色环保、更加便捷舒适,改变了人民生活方式,生活质量明显提高。
        中车青岛四方机车车辆股份有限公司  山东青岛  266111
        摘要:高速铁路通过新一代信息技术与高速铁路技术的集成融合,实现高铁智能建造、智能装备、智能运营技术水平全面提升,使铁路运营更加安全高效、更加绿色环保、更加便捷舒适,改变了人民生活方式,生活质量明显提高。
        关键词:高速铁路;智能化;智能服务;自动驾驶
        1.概述
        铁路是国民经济大动脉、关键基础设施和重大民生工程,是综合交通运输体系的骨干和主要交通方式之一,在我国经济社会发展中的地位和作用至关重要。加快铁路建设特别是中西部地区铁路建设,是稳增长、调结构,增加有效投资,扩大消费,既利当前、更惠长远的重大举措。党中央、国务院高度重视铁路发展。2004年国务院批准实施《中长期铁路网规划》以来,我国铁路实现了快速发展。为加快构建布局合理、覆盖广泛、高效便捷、安全经济的现代铁路网络,更好发挥铁路骨干优势作用,推进综合交通运输体系建设,支撑引领我国经济社会发展,在深入总结原规划实施情况的基础上,结合发展新形势新要求,修编了《中长期铁路网规划》。此规划是我国铁路基础设施的中长期空间布局规划,是推进铁路建设的基本依据,是指导我国铁路发展的纲领性文件。规划期为2016-2025年,远期展望到2030年。
        2004年《中长期铁路网规划》实施以来,我国铁路发展成效显著,对促进经济社会发展、保障和改善民生、支撑国家重大战略实施、增强我国综合实力和国际影响力等发挥了重要作用,受到社会的广泛赞誉和普遍欢迎,成为现代化建设成就的重要展示。目前人们出行方便,上学、工作、旅游路程时间大大缩减,改变了人们的生活方式,提高了人民的生活质量。
        2.高速铁路网
        为满足快速增长的客运需求,优化拓展区域发展空间,在“四纵四横”高速铁路的基础上,增加客流支撑、标准适宜、发展需要的高速铁路,部分利用时速200公里铁路,形成以“八纵八横”主通道为骨架、区域连接线衔接、城际铁路补充的高速铁路网,实现省会城市高速铁路通达、区际之间高效便捷相连。
        因地制宜、科学确定高速铁路建设标准。高速铁路主通道规划新增项目原则采用时速250 公里及以上标准(地形地质及气候条件复杂困难地区可以适当降低),其中沿线人口城镇稠密、经济比较发达、贯通特大城市的铁路可采用时速350 公里标准。区域铁路连接线原则采用时速250 公里及以下标准。城际铁路原则采用时速200 公里及以下标准。
        (1)构筑“八纵八横”高速铁路主通道。
        (2)拓展区域铁路连接线。在“八纵八横”主通道的基础上,规划建设高速铁路区域连接线,进一步完善路网、扩大覆盖。
        (3)发展城际客运铁路。在优先利用高速铁路、普速铁路开行城际列车服务城际功能的同时,规划建设支撑和引领新型城镇化发展、有效连接大中城市与中心城镇、服务通勤功能的城市群城际客运铁路。
        3.高铁智能化发展方向
        我国高铁发展依靠的是科技创新与管理创新,迈向世界领先水平必须充分运用科技进步成果,加大技术创新成果运用。

中国智能高铁将采用云计算、物联网、大数据、北斗定位、5G通信、人工智能等先进技术,通过新一代信息技术与高速铁路技术的集成融合,实现高铁智能建造、智能装备、智能运营技术水平全面提升,使铁路运营更加安全高效、更加绿色环保、更加便捷舒适。
        下一步将继续坚持科学探索试验无禁区、投入运营必须安全可靠的原则,全力推进智能高铁重大科技攻关。做好自主化列控、自动驾驶、铁路下一代移动通信、智能变电所、基于北斗及BIM平台的应用系统等关键技术的试验验证,推进智能高铁技术实现新突破。
        日前,列车自主运行系统(TACS)成果展示会在青岛召开。中车四方所作为TACS项目技术总牵头方和系统集成方,负责组织系统总体设计、融合设计及车辆核心装备研发,在列车自主运行系统(TACS)研发开发过程中,充分发挥和运用自身牵引、网络、制动等核心系统一体化应用优势与经验,对系统架构及关键技术提出了一整套解决方案,并自主设计研发了大量关键系统与核心装备。
        下一步,将加大研发投入,将要站在国际轨道交通技术前沿并引领行业技术发展方向,使中国轨道交通列车控制技术赶超世界一流水平。
        4.高铁如何实现智能
        智能高铁如何智能?首先是智能行车。即在车辆行驶过程当中,利用自动驾驶、导航定位、环境感知等技术,确保车辆运行更安全、自动、准点、节能,提高车辆的应急处置能力。车上的安全监测系统可以精准检测车辆部件的安全性;地震预警系统可以在附近发生地震时为车提供应急处置;应急牵引系统则是借助动力电池技术,可以在铁路接触网失效的情况下让列车凭自身动力运行到最近的车站。然后是智能服务。能够让旅客在乘车时,从感观、视觉、乘坐舒适性体验能有一个很舒服的一个提升。采用了智能感知技术和变频空调,进行灯光颜色、车窗颜色、温度、压力波和噪音等方面的调节,涉及感官的方方面面。在信息推送给乘客一个便利的引导,借助智能交互终端,方便乘客在屏幕或手机投屏等方式观看影视、娱乐的同时能够浏览到必要的列车信息。除此之外还有WIFI拓展业务、5G直播等技术,总之就是利用这些技术应用,有效提高人和车的互联能力,提高服务效率和乘务管理质量。最后的智能运维就是旅客看不到的领域了。这是由列车、地面、车地数据传输三个部分构成的数据交互和共享系统。它会打通用车单位跟零件供应商的研发、实验、运行和维护数据,进而实现车辆关键部件的评估,诊断部件状态,实现故障的精确定位,并发出必要的预警,对预测结果进行大数据的积累。
        我国自主研发的“复兴号”高速动车组作为全球首个以350公里时速进行商业运营的高速列车,其持续稳定的运行体现了列车的自动化水平和安全运营水平达到一定层次。在这个基础上,各个主机厂家自主研发了高铁智能化所需的传感器、配件、软件。单就安全检测系统,动车组就要加装构架、车体等多个振动传感器,除此之外的空调、噪声监测等功能也需要加装传感器,全车有几千个传感器。
        5.结论
        随着我国铁路网的不断延伸,高铁已经成为百姓日常生活的一个重要组成部分,越来越多的“复兴号”走进了人们的视野。高铁智能动车组利用智能化技术以提高自动化、集成化、方便旅客、提升安全性为主,后面还有很大的发展空间。随着我国向更高性能的列车发起挑战,以智能高铁全寿命周期管理为目标,需要采集中国高铁在实际运营条件下零部件和各系统的运行规律,更好的对设计制造和运用维修提供数据。
        在京张高铁和京雄城际铁路的建设运营中,将进一步攻克智能建设、智能装备、智能运营等关键技术,研制智能列车,实现动车组自动驾驶,采用智能化调度和防灾预警等系统,同时为旅客提供更加便捷的智能服务,推动中国高铁综合技术创新领跑世界。
        参考文献:
        1.发改基础[2016]1536号 《中长期铁路网规划》
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