高鐵智能化勘測(cè)有了“中國(guó)方案”

　　當(dāng)前，高鐵已成為人們?nèi)粘３鲂羞x擇最多的交通工具之一。憑借高效、安全、舒適的突出優(yōu)勢(shì)，中國(guó)高鐵更是被歐亞大陸20國(guó)青年評(píng)選為中國(guó)的“新四大發(fā)明”之一，成為了一張架通天塹、走向世界的國(guó)家名片。

　　中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司網(wǎng)站發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2022年全國(guó)鐵路完成固定資產(chǎn)投資7109億元，投產(chǎn)新線4100公里，其中高鐵2082公里。截至2022年年底，全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)到15.5萬(wàn)公里，其中高鐵4.2萬(wàn)公里。2023年，全路預(yù)計(jì)投產(chǎn)新線3000公里以上，其中高鐵2500公里。

　　飛速建起的高鐵網(wǎng)絡(luò)像一條條血管，為中國(guó)各地的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展源源不斷地注入新的活力。但由于發(fā)展速度迅猛，且建設(shè)過(guò)程跨度大，遇到的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，高鐵在建設(shè)及運(yùn)維過(guò)程中，必須建立大范圍高精度控制網(wǎng)，并對(duì)鐵路軌道進(jìn)行精確測(cè)量。

　　長(zhǎng)期以來(lái)，鐵路工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、變形監(jiān)測(cè)等各個(gè)領(lǐng)域涉及導(dǎo)航定位技術(shù)的，仍以GPS導(dǎo)航定位技術(shù)為主，存在地下空間無(wú)信號(hào)覆蓋、不夠精準(zhǔn)等問(wèn)題。

　　不過(guò)，隨著國(guó)內(nèi)勘測(cè)和衛(wèi)星技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，2020年7月，中國(guó)北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航完成全球組網(wǎng)并正式開(kāi)通。這也讓建立“中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)”精密測(cè)量控制體系成為可能。

　　近日，歷經(jīng)三年多時(shí)間研發(fā)，由中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“鐵四院”）牽頭承擔(dān)的《基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的鐵路及航運(yùn)領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)研究》基本完成。據(jù)悉，這項(xiàng)成果解決了中國(guó)鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、變形監(jiān)測(cè)等方面完全依賴GPS的問(wèn)題，基本實(shí)現(xiàn)北斗全替代，是交通領(lǐng)域探索“中國(guó)方案”的一次突破創(chuàng)新。

　　鐵四院勘察院總工程師曹成度介紹，基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的工程測(cè)量主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在衛(wèi)星導(dǎo)航的自主可控。北斗導(dǎo)航技術(shù)可以通過(guò)地基增強(qiáng)來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度定位，把所有的定位都放到施工、運(yùn)維、建造各個(gè)環(huán)節(jié)，應(yīng)用的范圍比原來(lái)傳統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航更加廣泛。

　　目前，鐵四院課題組已完成鐵路北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)等技術(shù)研究，自主研制了整套基于北斗導(dǎo)航定位技術(shù)的軟硬件系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上編制了多項(xiàng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，鐵四院課題組已累計(jì)申請(qǐng)相關(guān)專利31項(xiàng)，發(fā)表高質(zhì)量論文34篇，取得軟件著作權(quán)5項(xiàng)。

　　事實(shí)上，早在2012年中國(guó)高鐵建設(shè)方興未艾之時(shí)，鐵四院就率先在鐵路勘測(cè)中使用激光點(diǎn)云設(shè)備。航空遙感技術(shù)開(kāi)啟了中國(guó)高鐵智能勘測(cè)序幕，見(jiàn)證了中國(guó)高鐵時(shí)代的到來(lái)。

　　在曹成度看來(lái)，近些年，隨著機(jī)載雷達(dá)、無(wú)人船、傾斜攝影、無(wú)人機(jī)等新興測(cè)繪技術(shù)的逐步普及，以往需要翻山越嶺、蹚水過(guò)河、肩背儀器、風(fēng)吹日曬的勘測(cè)場(chǎng)景將成為過(guò)去。

　　他告訴記者：“如今，足不出戶即可掌握測(cè)量區(qū)域全貌的全新勘測(cè)模式，一改傳統(tǒng)勘測(cè)技術(shù)手段單一、測(cè)量效率低、質(zhì)量控制難、數(shù)據(jù)處理低效等落后現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)了外業(yè)工作航測(cè)化、內(nèi)業(yè)處理智能化、勘測(cè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)品應(yīng)用服務(wù)化?！?/p>

　　鐵四院勘察院測(cè)繪三所所長(zhǎng)李猛回憶，以前鐵路工程勘測(cè)，500公里長(zhǎng)的道路要分5段，平均每段需要至少50名勘測(cè)人員，大約3個(gè)月時(shí)間才可能勘測(cè)完成。

　　“如今，在全新勘測(cè)模式的加持下，據(jù)估算，在鐵路工程初測(cè)階段的主要專業(yè)中，每次勘測(cè)可減少外業(yè)人員規(guī)模約40%，工期可縮短約30%。這無(wú)疑為后續(xù)的高鐵提速建設(shè)提供了保障?！崩蠲驼f(shuō)。

　　在鐵路勘測(cè)的過(guò)程中，鐵四院勘測(cè)人員以北斗技術(shù)的全面應(yīng)用為基礎(chǔ)，融合激光雷達(dá)、傾斜攝影等新興測(cè)繪技術(shù)，實(shí)現(xiàn)勘測(cè)智能化、成果數(shù)字化?？睖y(cè)成果也由最初的二維地圖升級(jí)為三維設(shè)計(jì)模型。

　　除此之外，鐵四院還自主開(kāi)發(fā)了智能勘測(cè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)。其充分應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析等人工智能方法，可將各類測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，涵蓋“勘測(cè)-設(shè)計(jì)-施工-運(yùn)營(yíng)”全生命周期，實(shí)現(xiàn)測(cè)量成果和設(shè)計(jì)平臺(tái)的無(wú)縫銜接。

　　“目前，鐵四院已初步建立面向智能勘測(cè)的無(wú)人機(jī)測(cè)繪、傾斜攝影、激光雷達(dá)、無(wú)人測(cè)量船等生產(chǎn)組織流程和技術(shù)管理體系，形成一定的規(guī)模化生產(chǎn)應(yīng)用能力，智能勘測(cè)體系基本成型?！辈艹啥韧嘎?，截至目前，相關(guān)技術(shù)成果已在襄荊鐵路、長(zhǎng)贛鐵路等10余個(gè)勘察設(shè)計(jì)在建鐵路項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；瘧?yīng)用，累計(jì)推廣應(yīng)用里程超過(guò)2000公里，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　“鐵路智能勘測(cè)的出現(xiàn)，完全改變了傳統(tǒng)的鐵路勘察設(shè)計(jì)模式，是鐵路勘察行業(yè)的一項(xiàng)重大創(chuàng)新。未來(lái)這一技術(shù)將推動(dòng)中國(guó)鐵路尤其是高鐵領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和智能化轉(zhuǎn)型，并不斷提高行業(yè)的核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力，持續(xù)提升人們的日常出行效率?！辈艹啥瓤偨Y(jié)說(shuō)。（記者 張真齊）

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)青年報(bào)

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