列車上不倒的硬幣、春運(yùn)前整裝待發(fā)的“陸地航母”、以及有著完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“復(fù)興號(hào)”。。.。。.

高鐵，已成為中國(guó)的一張“名片”。

但時(shí)代不會(huì)讓人們躺在功勞簿上。隨著5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的應(yīng)用，高鐵領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)了一條的新的賽道——智能高鐵。德國(guó)、日本、法國(guó)等老牌鐵路強(qiáng)國(guó)無一不進(jìn)行了戰(zhàn)略層面的布局。中國(guó)當(dāng)然不能落后，作為“復(fù)興號(hào)”的誕生地——中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱中車長(zhǎng)客）在這一塊上自是當(dāng)仁不讓。

2021年中國(guó)品牌日（5月10日至12日）前夕，觀察者網(wǎng)參加了由國(guó)務(wù)院國(guó)資委新聞中心組織的“走進(jìn)新國(guó)企業(yè)·智能制造”大型采訪活動(dòng)，與新華社、科技日?qǐng)?bào)等16家媒體一起走進(jìn)中車長(zhǎng)客。

有著15年研發(fā)工作經(jīng)驗(yàn)的中車長(zhǎng)客專家，“復(fù)興號(hào)”京張高鐵智能動(dòng)車組電氣系統(tǒng)負(fù)責(zé)人張國(guó)芹接受觀察者網(wǎng)的專訪，向我們?cè)敿?xì)介紹了中國(guó)的智能高鐵。

智能高鐵如何智能？

目前，由中車長(zhǎng)客研制的時(shí)速350公里“復(fù)興號(hào)”京張高鐵智能動(dòng)車組（CR400BF-C）已于2019年開始在京張線上投入使用。

負(fù)責(zé)“復(fù)興號(hào)”京張高鐵智能動(dòng)車組電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)是一支女設(shè)計(jì)師比例達(dá)到60%的年輕隊(duì)伍，據(jù)她介紹，現(xiàn)階段的中國(guó)智能高鐵屬智能型動(dòng)車組1.0型，她們?cè)趯?duì)高鐵進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)的時(shí)候主要考慮的是三個(gè)方面。

首先是智能行車。即在車輛行駛過程當(dāng)中，利用自動(dòng)駕駛、導(dǎo)航定位、環(huán)境感知等技術(shù)，確保車輛運(yùn)行更安全、自動(dòng)、準(zhǔn)點(diǎn)、節(jié)能，提高車輛的應(yīng)急處置能力。以她們研發(fā)的京張線為例，車上的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以精準(zhǔn)檢測(cè)車輛部件的安全性；

地震預(yù)警系統(tǒng)可以在附近發(fā)生地震時(shí)為車提供應(yīng)急處置；應(yīng)急牽引系統(tǒng)則是借助動(dòng)力電池技術(shù)，可以在鐵路接觸網(wǎng)失效的情況下讓列車憑自身動(dòng)力運(yùn)行到最近的車站。

然后是智能服務(wù)。她們希望能夠讓旅客在乘車時(shí)，從感觀、視覺、乘坐舒適性體驗(yàn)?zāi)苡幸粋€(gè)不容易被察覺，但是又很舒服的一個(gè)提升。為此團(tuán)隊(duì)采用了智能感知技術(shù)和變頻空調(diào)，進(jìn)行燈光顏色、車窗顏色、溫度、壓力波和噪音等方面的調(diào)節(jié)，涉及感官的方方面面。

以八達(dá)嶺站為例，該站深102米，有著1.1萬(wàn)帕的壓差，當(dāng)列車高速駛過時(shí)，人耳會(huì)有類似飛機(jī)起飛時(shí)的感覺?？照{(diào)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通過優(yōu)化壓力調(diào)節(jié)，可以使車內(nèi)壓力能夠在過站期間有一個(gè)緩慢的變化，使人耳的感受不那么明顯。

另外她們還會(huì)在信息推送上給乘客一個(gè)便利的引導(dǎo)，借助智能交互終端，方便乘客在屏幕或手機(jī)投屏等方式觀看影視、娛樂的同時(shí)能夠?yàn)g覽到必要的列車信息。除此之外還有WIFI拓展業(yè)務(wù)、5G直播等技術(shù)，總之就是利用這些技術(shù)應(yīng)用，有效提高人和車的互聯(lián)能力，提高服務(wù)效率和乘務(wù)管理質(zhì)量。

最后的智能運(yùn)維就是旅客看不到的領(lǐng)域了。這是由列車、地面、車地?cái)?shù)據(jù)傳輸三個(gè)部分構(gòu)成的數(shù)據(jù)交互和共享系統(tǒng)。它會(huì)打通用車單位跟零件供應(yīng)商的研發(fā)、實(shí)驗(yàn)、運(yùn)行和維護(hù)數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)車輛關(guān)鍵部件的評(píng)估，診斷部件狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)故障的精確定位，并發(fā)出必要的預(yù)警，對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行大數(shù)據(jù)的積累。

智能化并非空中樓閣

這些設(shè)計(jì)并非憑空想象，張國(guó)芹表示，我國(guó)自主研發(fā)的“復(fù)興號(hào)”高速動(dòng)車組作為全球首個(gè)以350公里時(shí)速進(jìn)行商業(yè)運(yùn)營(yíng)的高速列車，其持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行本身就是列車的自動(dòng)化水平和安全運(yùn)營(yíng)水平達(dá)到一定層次證明。

在這個(gè)基礎(chǔ)上，中車長(zhǎng)客團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了高鐵智能化所需的傳感器、配件、軟件。單就安全檢測(cè)系統(tǒng)，京張高鐵智能動(dòng)車組就要加裝168個(gè)振動(dòng)傳感器，除此之外的空調(diào)、噪聲監(jiān)測(cè)等功能也全都需要加裝傳感器，全車最終的監(jiān)測(cè)點(diǎn)多達(dá)2700個(gè)，比之前的高速動(dòng)車組多了200-300個(gè)，而每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)往往需要不止一個(gè)傳感器，全車的加裝量可想而知。

京張高鐵智能動(dòng)車組在列車內(nèi)裝上已經(jīng)有了品質(zhì)的提升，不過若從車廂的大小和外觀上看的話同其他復(fù)興號(hào)并不會(huì)有多大區(qū)別。全車最主要的外觀變化在于車頭，通過借助鷹隼造型的仿生學(xué)設(shè)計(jì)，可使車頭降阻14%，節(jié)能7%-8%。

張國(guó)芹表示，中車長(zhǎng)客現(xiàn)在京張高鐵智能動(dòng)車組是智能型動(dòng)車組1.0型，以利用智能化技術(shù)提高自動(dòng)化、集成化、方便旅客、提升安全性為主，后面還有很大的發(fā)展空間。比如讓列車實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)迭代，那樣就是智慧列車了，當(dāng)然，這個(gè)過程有一條很長(zhǎng)的路要走。

把速度拉到350的智能高鐵，全球獨(dú)一檔

張國(guó)芹表示，放眼全球，各國(guó)的高鐵智能化發(fā)展都很快，比如利用5G通信技術(shù)、安全保障、行程服務(wù)等，而她們團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)中國(guó)智能高鐵時(shí)就暗自定下目標(biāo)，要實(shí)現(xiàn)技術(shù)引領(lǐng)，造出最好的車，帶來最大的便利，“滿足人民日益增長(zhǎng)的對(duì)美好出行的需求”。

從目前來看，在時(shí)速350公里并投入應(yīng)用這一檔，中車長(zhǎng)客乃至整個(gè)中國(guó)高鐵領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)的是很大的，尤其是在自動(dòng)駕駛和應(yīng)急處置這一塊。她指出，我國(guó)環(huán)境變化多端且大負(fù)荷的高鐵網(wǎng)絡(luò)為她們積累了豐富的時(shí)速350公里高鐵運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，這是其他國(guó)家沒有的。

比如一列車從哈爾濱開到廣州，一路上相當(dāng)于一直在做溫度交變實(shí)驗(yàn)，暴露出的問題相當(dāng)于寶貴的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，能夠讓她們有積累并發(fā)展下去。

張國(guó)芹表示，中國(guó)高鐵仍需要加強(qiáng)基礎(chǔ)研發(fā)領(lǐng)域的投入，這一點(diǎn)非常重要。隨著我國(guó)向更高性能的列車發(fā)起挑戰(zhàn)，以智能高鐵全壽命周期管理為目標(biāo)，需要摸索清楚在中國(guó)高鐵在實(shí)際運(yùn)營(yíng)條件下零部件和各系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，國(guó)際上也沒有類似的研究先例，這也意味著，中國(guó)高鐵只有自主創(chuàng)新這一條道路可走。

中車長(zhǎng)客的高速列車系統(tǒng)集成國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室于2010年投入使用，是開展軌道車輛整車及關(guān)鍵部件基礎(chǔ)技術(shù)、仿真分析、試驗(yàn)驗(yàn)證的研發(fā)機(jī)構(gòu)，建設(shè)有整車聲學(xué)、碰撞吸能、電磁兼容等32個(gè)試驗(yàn)臺(tái)（室），和1個(gè)數(shù)據(jù)處理中心，實(shí)現(xiàn)了軌道車輛領(lǐng)域IEC61133標(biāo)準(zhǔn)要求的整車型式試驗(yàn)?zāi)芰Φ娜采w。

這個(gè)時(shí)代在推動(dòng)著中車高鐵人前進(jìn)

回首過去，憑借著在實(shí)踐上獨(dú)一無二的優(yōu)勢(shì)，中國(guó)高鐵走出了一條獨(dú)特的自主化道路。

比如在設(shè)計(jì)“復(fù)興號(hào)”時(shí)，中車長(zhǎng)客希望能把列車上分散分布的幾個(gè)高壓部件集中在一起，并進(jìn)行降噪處理，她們一開始用了一種帶孔洞的隔音材料，結(jié)果在試驗(yàn)過程中高壓箱放電發(fā)出巨響，原來是隔音材料有吸水性，使得在冷凝水環(huán)境下隔音材料形成了導(dǎo)電通道放電了。

張國(guó)芹以此為例稱，有些東西不用它，認(rèn)知是想不到的，所以只有通過不斷地實(shí)踐，才能發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，找到平衡點(diǎn)，而團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)水平也會(huì)在這一過程中得到提高。

總體來看，中車長(zhǎng)客的自主化探索可以將2017年“復(fù)興號(hào)”中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組上線運(yùn)行作為重要節(jié)點(diǎn)。列車具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、達(dá)到世界先進(jìn)水平，在254項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)中，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)占84%。

當(dāng)然，中車長(zhǎng)客乃至中國(guó)高鐵在自主化上的巨大成就少不了像張國(guó)芹這樣一線研發(fā)人員的巨大付出。在接受采訪時(shí)張國(guó)芹就透露過，目前因?yàn)樘幱诔鲕囮P(guān)鍵期，因此在車間呆到凌晨是常有的事。

編輯：jq