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成都铁路工程学校解读智能高铁的奥秘

发布时间:2018年03月29日 09:47 返回列表

  

  在日前闭幕的全国“两会”上,全国政协委员、京沪高速铁路建设总指挥、中国工程院院士卢春房介绍说,中国高铁在未来科技创新方面将要打造“智能高铁”“更快高铁”“绿色高铁”。今天成都铁路工程学校小编为大家解读“智能高铁”的发展趋势。

  关于智能高铁,有三大核心技术,一是智能建造技术,二是智能装备技术,三是智能运营技术。

  智能建造 部分路段埋设芯片方便检修

  十多年来,智能建造技术已经在高铁的建设领域广泛应用。早在数年前沪昆客运专线建设期间,建设指挥部就敢于第一个吃螃蟹,利用铁路三维可视化技术开发了一套施工监控管理系统,通过云计算、物联网、互联网、大数据、人工智能等技术手段,对桥梁、路基、隧道等施工现场进行24小时监控,管理人员不但能够直观看到施工的进度,还能及时发现并消除各类隐患,做到足不出户,就对工程了然于心。

  在京沈客专的建设现场,智能建造技术更是让人耳目一新。由于高铁动车组的运营速度高,对路基的压实度、稳定性和沉降量要求极高,以前在路基施工中,对路基压实度的监测是按频次抽点检测,一般每100米选择6个点检查,若全部合格,则压实度满足要求,若有一个点不合格,就必须补压。很明显这种按照概率法的检测技术存在成本高、检测不到位等缺点。如今,新开发应用的“路基连续压实监控系统”就彻底解决了这个问题,应用这套系统,在压路机碾压路基过程中,路基反作用力产生的波形反馈回监控系统中,再与压实目标值进行对比分析,是否合格就一目了然,施工质量可达到100%。

  除了这种智能路基压实监测系统之外,在某些高铁无砟轨道板的混凝土结构里还埋设芯片,并进行编码,当激活芯片并联网后,就可以实时监测轨道板的使用状况,方便检修查阅数据,又节省成本,芯片的使用寿命长达60年。随着新技术在铁路推广,智能高铁建造技术将持续升级换代,不断提高施工的自动化水平和工程建造质量。

  智能装备 高铁动车自动驾驶将成现实

  智能高铁的另一项关键技术就是智能装备技术。智能装备中有一项很酷的技术,那就是高铁动车组的自动驾驶技术。我们知道,无人驾驶汽车早已经试验了很多年,但距离实用总差一步之遥,让人想不到的是,完全自动驾驶的高铁动车竟然在悄无声息中就要变成现实,让人不得不佩服我国高铁技术的突飞猛进。

  2016年12月,自动驾驶的地铁列车首次在香港成功应用,具备自动唤醒、自动运营、自动故障诊断及自动清洗等功能,这是中车长客股份公司自行研发制造的应用于香港南港岛线地铁车辆,拥有完全自主知识产权。毋庸讳言,在地铁上应用无人驾驶列车要比高铁上容易得多,那么,面对动辄几百上千公里的高铁线路,自动驾驶的动车组能够胜任工作吗?答案是可以采取“无人驾驶,有人值守”的操作模式,与大型客机的自动驾驶类似。

  在此之前,我国已经在珠三角的佛肇和莞惠两条城际铁路上成功应用了时速200公里/小时的自动驾驶的动车组。而在2022年北京冬奥会期间应用到京张高铁上面的自动驾驶动车组,可以做到工作状态自感知、运行故障自诊断、导向安全自决策,填补了时速300-350公里/小时的自动驾驶动车组的世界空白。相比之下,作为老牌高铁大国的法兰西,他们预计投入使用无人驾驶的高铁动车组已经是2023年了。

  智能运营 刷脸进站等技术让旅行更安全舒适

  智能高铁的第三大关键技术就是智能运营技术,也就是智能运输系统,包含很多内容,几乎涵盖了高铁供电、调度指挥、运营监测、客运服务、防灾系统、节能减排、故障诊断等全方位保障高铁运营安全的技术,能够实现动车组的健康管理,也为旅客出行舒适提供了技术支持。

  比如,在高铁供电领域,动车上面将配备智能供电系统,包括智能供电设备、智能供电调度、智能供电运行管理及通信网络,可实现智能故障诊断、预警、自愈重构等功能,还可以为供电系统提供健康评估服务。

  作为高铁动车运营实时监控的总指挥,高速铁路智能调度指挥系统是基于人工智能构建的,可实现智能动态调度、智能协同控制、智能换乘调度、智能故障诊断等功能,还能站在整个路网的角度进行列车调度,使之达到效率最优,能够提升系统应急决策和处置能力。

  未来我国大力推行的高铁智能动车组还可以实现与对风级、雨量、雪深等自然环境的自动监测与报警,与防灾安全监控系统一起,及时快速地将大风、大雪、暴雨等数据实时传递到车上和防灾系统控制中心,做出应对处理方案。还能及时预警地震并自动应急处置,并对沿线非法侵入高铁的人或者异物开展自动报警防范。

  在客运服务方面,智能技术更是无处不在,包括智能售票、刷脸进站及检票、站内智能导航、车站运营智能感知、车站设备智能监控与管理等等。总之,智能运营技术既能保证高铁动车的运营安全,更能对乘客提供更加细致、周到的服务,以人为本,使乘客感到宾至如归。

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