福廈高鐵打造智能跨海高鐵

　　穿山越海、跨越天塹，歷經(jīng)6年建設(shè)，我國首條設(shè)計時速350公里的跨海高鐵——福廈高鐵不久前開通運營，中國高鐵正式邁入“跨海時代”。

　　數(shù)字化仿真、智能傳感、智能分析……作為我國智能鐵路最新科技成果的集成化應(yīng)用，福廈高鐵是繼京張高鐵、京雄城際之后建成投用的又一條智能高鐵。

　　智能建造 打造“數(shù)字孿生”

　　福建，自古就有“八山一水一分田”的說法。在重巒疊嶂的八閩大地打通隧道，還要以極高時速跨越大海，福廈高鐵面臨著“山”“?！彪p重挑戰(zhàn)。

　　如何在各種復(fù)雜的自然地理環(huán)境中選線選址？設(shè)計團隊運用空天地一體化測繪技術(shù)，實現(xiàn)了設(shè)計控制要素自動解譯與精準(zhǔn)提取，結(jié)合收集的各類選線控制因素錄入系統(tǒng)，進行三維智能選線，為福廈高鐵建設(shè)選出一條綠色經(jīng)濟的線路。

　　盡管如此，選出來的線路仍然是“只堪圖畫不堪行”?！罢€橋梁84座、隧道29座，橋隧比高達85.1％?！睎|南沿海鐵路福建有限責(zé)任公司副總經(jīng)理吳建華介紹，福廈高鐵全線途經(jīng)高風(fēng)險隧道4座，存在淺埋偏壓、涌水涌泥、斷層破碎帶等不穩(wěn)定因素。同時，特殊橋跨多，結(jié)構(gòu)形式新穎復(fù)雜，主跨150米以上特殊結(jié)構(gòu)達14聯(lián)。

　　BIM（建筑信息模型）技術(shù)的應(yīng)用，為福廈高鐵穿山越海帶來了可能。設(shè)計團隊在虛擬世界構(gòu)建了一個數(shù)字地面模型——福廈高鐵的“孿生兄弟”，被稱為“數(shù)字孿生”。這個虛擬的高鐵模型不光外形像，連里面的“血管”和“神經(jīng)”都能夠分層展現(xiàn)，甚至可以模擬施工全過程。

　　BIM技術(shù)在鐵路建設(shè)中的全線全專業(yè)應(yīng)用，在我國跨海高鐵建設(shè)領(lǐng)域尚屬首次?！案B高鐵實現(xiàn)了全線橋梁、路基、隧道、站場、接觸網(wǎng)與軌道、立交道路的模型構(gòu)建，提供了77處立交道路與7處站場概念模型的構(gòu)建，精準(zhǔn)預(yù)測了施工中可能發(fā)生的1000多個問題，從一開始就自帶‘智慧基因’?！敝需F第四勘察設(shè)計院集團有限公司福廈高鐵BIM總設(shè)計師孫澤昌說。

　　從圖紙上的筆畫線條到現(xiàn)實中的鋼筋水泥，福廈高鐵“立了起來”。9月28日，伴隨著列車首發(fā)的一聲長長汽笛，福廈高鐵實現(xiàn)了從“規(guī)劃圖”到“實景圖”的愿景。

　　智能調(diào)度 運籌千里之外

　　10月11日，走進福州動車段福州南動車二所，在嶄新的檢修庫內(nèi)，4列底色銀灰、車身繪有紅橙黃三色“飄帶”的“復(fù)興號”智能動車組列車依次排開，氣勢非凡。

　　作為福廈高鐵動車組的檢修基地，福州動車段調(diào)度應(yīng)急指揮中心擔(dān)負著列車運行的指揮、開行計劃與組織、車流調(diào)整，被稱為“神經(jīng)中樞”。

　　中國鐵路南昌局集團有限公司福州動車段調(diào)度應(yīng)急指揮中心主任郝旭介紹，福州南動車二所是福建區(qū)域最智能化、數(shù)字化的動車所，在全國動車所中首次采用全流程、全方位、全智能的動車組智能運維綜合管理平臺。平臺面向動車組運維全領(lǐng)域，整合既有系統(tǒng)資源，打破系統(tǒng)分散、信息孤島現(xiàn)象，實現(xiàn)信息共享。

　　“涵蓋動車組畫像、技術(shù)管理、關(guān)鍵作業(yè)過程監(jiān)控、故障應(yīng)急處置等系統(tǒng)的綜合管理平臺，為動車組運維提供多層次、多視角、多場景的決策支持，讓調(diào)度員運籌三尺之間，調(diào)度千里之外?！敝袊F路南昌局集團有限公司福州動車段技術(shù)科工程師陳錦熙說。

　　福廈高鐵的智能調(diào)度還體現(xiàn)在列車上。陳錦熙是“復(fù)興號”智能動車組列車的一名隨車工程師，與傳統(tǒng)的高鐵動車相比，他感覺最大的變化是福廈高鐵隨車應(yīng)急調(diào)度更安全、更方便、更高效。

　　“以前，一個人要盯著好幾個監(jiān)控屏，且監(jiān)控屏都是數(shù)字代碼，一串代碼代表一個列車某方面的運行狀態(tài)。如果出故障了，我們要根據(jù)代碼去查找相對應(yīng)的問題進行檢修，耗時耗力。”陳錦熙說，如今，“復(fù)興號”智能動車組列車在監(jiān)控室配備了智能監(jiān)控屏，將以往多個監(jiān)控屏的軟硬件功能集成到一個觸摸屏上，用直觀的圖像顯示方式監(jiān)控整個列車狀態(tài)。

　　據(jù)介紹，調(diào)度中心通過運維系統(tǒng)，結(jié)合“復(fù)興號”智能動車遍布全車各個角落的2500多個傳感器，能夠?qū)崟r采集千里之外線上動車組1500余項運行信息。在列車運行過程中，子系統(tǒng)傳來的數(shù)據(jù)超出正常波動范圍時，系統(tǒng)不僅會自動預(yù)警，而且人工智能系統(tǒng)能根據(jù)預(yù)設(shè)安全策略做出判斷和決策，構(gòu)成動車組運維全方位、無死角的安全監(jiān)測“天網(wǎng)”。

　　智能保障 護航跨海高鐵

　　6月28日，在福廈高鐵湄洲灣跨海大橋，搭載新技術(shù)部件的新一代CR450動車組試驗列車以單列最高時速453公里、雙向兩列相對交會最高時速891公里運行，跑出高速度。

　　如何在強風(fēng)強腐蝕的海洋環(huán)境中保障列車安全高速通過跨海大橋？福廈高鐵綜合應(yīng)用智能傳感、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、地理信息、衛(wèi)星導(dǎo)航等現(xiàn)代信息技術(shù)，建立了完整的大跨橋梁與軌道一體化健康監(jiān)測系統(tǒng)，研發(fā)了集群式橋軌綜合監(jiān)測管理平臺。

　　“通過24小時實時監(jiān)測管理平臺，我們可以對橋軌結(jié)構(gòu)運營期間各項參數(shù)進行實時監(jiān)測、動態(tài)分析、快速診斷，為大橋運營管理和養(yǎng)護提供科學(xué)依據(jù)，提高橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性、使用性、耐久性?！敝需F第四勘察設(shè)計院福廈高鐵橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計負責(zé)人梁金寶說。

　　據(jù)介紹，高鐵“四電”工程是福廈高鐵“橋軌一體化”健康監(jiān)測系統(tǒng)的重要抓手，相當(dāng)于人的經(jīng)脈、眼睛、體能和神經(jīng)，共同為高速奔跑的列車提供動能及指引。

　　中國鐵建電氣化局項目技術(shù)負責(zé)人李凱介紹，這組由自動立桿設(shè)備、自動腕臂機器人、恒張力放線等組成的智能裝備，僅需七八個操作人員就可以完成以往幾十乃至上百人的工作量，一改往日接觸網(wǎng)工高空鋪網(wǎng)的人海戰(zhàn)術(shù)。

　　通過自主行走的檢測機器人，技術(shù)人員可快速準(zhǔn)確采集接觸線高度、拉出值、坡度等幾何參數(shù)，清晰識別線路接觸網(wǎng)零部件狀態(tài)，讓高鐵跑得更穩(wěn)。

　　為了應(yīng)對沿海地區(qū)臺風(fēng)、強降雨等惡劣天氣給鐵路設(shè)備帶來的不良影響，福廈高鐵還通過高鐵災(zāi)害大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，實現(xiàn)了對關(guān)鍵氣象災(zāi)害的風(fēng)險識別和精細化預(yù)警，進一步提升了鐵路防災(zāi)減災(zāi)能力。（記者 邰曉安 周義）

　　轉(zhuǎn)自：經(jīng)濟參考報

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