果然不出意外,轨道交通行业一如既往的在2019年底,再次给大家送上一份“出行大礼”。
从宣传角度来说,今年我国开通的高速铁路没有哪个能比这次京张高铁的开通更有牌面了,毕竟它也算是某种意义上冬奥会的“客运专线”。
事实上,北京和张家口这两座城市其实并不是第一次因铁路结缘。只不过,上一次就要追溯到一百一十年前的京张铁路了……
蓦然回首,中国铁路走过了百年征程。可完成的,却不仅仅是35km/h 到350km/h的那10倍的速度跨越!
正文开始前,我想先说段老京张的故事。
我对老京张的认知起源于儿时的一本儿童读物,名字叫做《科学家的故事》。
这本书主要是介绍了若干位国内外有突出贡献的科学家的经历和贡献,其中给我印象比较深的就是詹天佑和哥白尼。喜欢哥白尼的原因是因为“日心说”确实能给小孩子一种很形象又新奇的天体认知;而对詹天佑念念不忘的,则是在晚清内忧外患的情况下,作为幼童留学生被公派西洋,长发去短发回,进而自主设计建造了京张铁路,打破了国外列强的封锁,很容易引发作为国人的自豪感。
说起1909年开通的那条京张铁路,意义和亮点大家可能小时候都从课本里学过。比如克服了南口和八达岭的高度而修建的“人”字形铁路,靠人工一下一下挖出来的八达岭隧道,更是一举打破了国外认为“中国人不能自己修铁路”的言论。尤其最后这句话,一切都随着京张铁路的开通不攻自破。
过去铁路的主要功能不完全局限于客运+货运。战火纷飞的年代,铁路的重要性更多的是体现在军备运输上,而铁路掌握在外国人手里,也就意味着在没有导弹的时期,人家可以实现快速打击而我们不能。当你认为闷罐车里运的都是矿石和煤炭时,却意外发现一个个全副武装的大兵扛着枪从里面钻了出来……
那时候的中国人能自己修铁路,并掌握关键技术,是不是很容易让我们联想到如今一个总被提起的名词,国产化呢?而国产化的意义,各行各业,大家都心知肚明了。
而这条铁路,不管是长了国人的志气也好,还是后来为国家培养了一批铁路专业人才也罢,不得不说,我们要感谢它,更要感谢那位为中国铁路事业奉献了一生的中国铁路之父。
好了,简单的回顾了下老京张铁路,接下来就说说我们今天的正主:京张高速铁路的意义和亮点了!
先说亮点,其实京张高铁引人注目的地方有很多,这里我主要写写比较能引起我个人关注的几个点,其余的欢迎大家补充。
先解释一下,我国的铁路列车控制系统分为5个等级,即CTCS-0、1、2、3、4(CTCS,China Train Control System)。
其中目前主流的京沪高铁和京津城际都是采用目前最高等级的CTCS-3列控系统,对应的速度,也就是我们现在熟知的复兴号的最高速度:350km/h(对应的CTCS-2最高速度为250km/h)。
但这次的京张高铁,和以往的CTCS-3级别的高速铁路有一定不同。主要是在CTCS-3的基础上新增了ATO功能(ATO,Automatic Train Operation,列车自动驾驶),变成了CTCS-3+ATO。所谓自动驾驶功能,包括列车自动开门、自动精准停车、车门与站台门的联动等[1]。
换句话说,解放司机,实现列车的自主行驶,而司机本身则变成自主行驶的的另一套备案,做应急冗余,双重保障列车行驶安全。
讲道理,这次新增的ATO功能,其实和地铁的CBTC方案中的AM驾驶模式是殊途同归的,但这并不能说高铁的方案落后于地铁!恰恰相反,正是因为两者在距离、速度上存在非常大的差异,才更加凸显本次建设的亮点。
地铁常规只有80~100km/h的行驶速度(不算大兴机场线那种伪地铁),而高铁的速度更快,速度的大幅度提升也对安全和精度等问题带来了非常大的挑战。
举个容易理解的例子,如果是博尔特和一个普通人一起进行百米赛跑,并要求他们必须精准的停在终点线。显然,博尔特肯定比普通人预先达到终点,但高速度下的准确定位,对于博尔特的难度就要更大一些了,这需要他预先加载电子地图、实时生成速度曲线并加以控制……
此为京张高铁的亮点一,也是智能的第一表征。
京张高铁首次在全国的路网内提出了智能动车组的口号,并于今年的8月3日,由铁路部门发布公告,启动了动车组设计方案的征集工作[2]。
我们可以理解,这是在复兴号动车组基础上的一次“智能”大升级!
对于智能的理解,除了我们上边提到的CTCS-3+ATO列车自动驾驶以外,更多的是从列车本身的旅客服务角度,带来了很多方便乘客的舒适体验。
当然,除了标准配置的动车组外,还有一种特殊的“冬奥配置”动车组将在2022年冬奥会期间与广大旅客见面。
作为冬奥会期间的专属列车,相较于常规的智能动车组,除了在外观设计上会有一定区别之外,更重要的,“冬奥专车”将配置有媒体车厢和运动设备存放处。前者将更有利于冬奥会的报道,各种新媒体设计将使车厢变成了一个移动的多媒体中心;而后者则大大的方便了运动员和冰雪运动爱好者的装备存储问题。
更多的智能感受,就需要大家亲自去一探究竟了。
作为我国首条采用北斗卫星导航系统的高速铁路,京张高铁在跨界融合上也同样不甘人后。
基于北斗卫星和地理信息系统技术,京张高铁可以为建设、运营、调度、维护、应急全流程提供智能化服务。比如,线路实时“体检”系统可将全线每一个桥梁、车站,每一处钢轨通过传感器连接至电脑,零件是否老化,路基是否沉降,照明是否损坏,都一目了然。此外,高铁周界 入侵报警系统、地震预警系统、自然灾害监测系统 等将组成动车组的 智能调度指挥系统 [3] 。
结合上图北斗导航系统对交通领域应用的说明,可以发现一些端倪。有一个概念被以两种不同的说法分别讲述了一次,即智能调度指挥系统,还有铁路运营监控。
解释一下,轨道交通行业目前有一个很重要的发展趋势,即中心整合化、调度集成化。用一个专业名词来表达,叫做综合智能运维系统。对,你没理解错,就是那个大一统的意思。
而在京张高铁中,将以往强势依附于北斗导航系统建设的地震预警、自然灾害监测等专业纳入到铁路行业的集中管控之中,扩大了原有系统的管理范围,增强了系统之间的联动效应,某种意义上,这将会极大程度的增强铁路系统在意外和紧急状况下的预防能力和应对能力。
畅想一下,未来如果再经过详细的系统接口设计和自动化场景模拟,在列车进一步提高自动化等级至全自动以后,是否列车可以通过自主学习,充分响应北斗导航系统精准控制下的灾害预警,从而做出及时的调整,实时保障车上旅客的人身安全和铁路财产的不必要损失呢?
让我们拭目以待。
说完了亮点,感触颇多,接下来,聊一聊京张高铁的意义。
似乎,我们每个人都经历过那个“崇洋媚外”的年代……
往小了说,有胖虎舅舅家用了30年没故障过的松下彩电,强夫姥姥家一直没出过异响的西门子冰箱;
往大了说,有秀儿姨她女婿倍儿有牌面德产汽车,穿天猴当了飞行员后天天跟小伙伴吹嘘的某波音……
但就是在这样那样的羡慕声中,中国的轨道交通产业用了不到二十年的时间从诸多实体产业中杀了出来,自此开启“狂奔”模式。
于是,开始有老外去京沪高铁上拍摄纸杯里的晃来晃去但就是不会四溅的水,然后发到国外的社交网站上,引起所在国民众的“惊讶”与“嫉妒”。那一刻,我相信所有曾经参与建设中的2B企业看到这一幕,都会因为他们建设的产品得到C端的好评而感到骄傲吧。
多年前,业内的前辈们最经常说的一句话是:这条线就这几块是咱们国产的,其余都是进口的,没法子呀,咱做不了。言语之中流露出的皆是无奈。
而现如今,究其轨交行业整个系统,部分器件虽仍有舶来品,可建设者已经可以随意的笑笑说:就这几个部件是国外的,其余都是咱们自己产的。
这话里,不一定是骄傲,可我听到的,确实是一种底气和习惯。刹那间,我仿佛看到了无数个公司的开发中心曾经的挑灯夜战,研究测试着国产化的替代品,因为新产品的彩页已经印刷完毕,只等待型式试验的通过报告……
交通这个东西很奇怪,一直都和通信电力、航空航天等领域作为一个国家国防实力的重要象征。
有人说,中国的轨交产业虽然是国家的一张名片,但这张名片在递出去的过程中,受到了很多国家的拒绝,也不容乐观。
可我要说的是,递的出去要递,递不出去也要递。中国人做生意这点非常好,虽然这次你不用我们的,但标书我照买,标我照投,咨询方案宣讲我们也一个不拉。一回生二回熟,下次再有项目,是不是就可以重点考虑下了?
有些国家的某些部门比较介意中国的全产业链输出,没关系,实在不舒服,你们自己找个差不多的本地企业,我们跟他们组建合资企业也行,工厂就办在当地,还给对方国家解决就业。帮了你们这么大的忙,利好的惠外政策要给几个不过分吧?
听到这,有没有很熟悉这个场景,咱们国家改革开放后进来的那些外企,不就是这么来的么……
当年,很多外国企业通过汽车和电子叩开了中国经济的大门,靠的是好的产品质量。
今天,我们通过轨道交通同样走出了国门,靠的是优秀的工程实力和合适的性价比。
还有人说,中国的高铁、地铁出口是做的局。其实呀,大家心里都明镜似的,咱也不掖着藏着,毕竟合则两利的事,都有好处,何乐而不为呢?
而京张高铁,再一次强势的证明了我们的国家实力。
这,就是阳谋。
写到最后,总结一下:
京张高铁本身,其实只是我们当今时代科技进步的一个缩影,是一个阶段性的里程碑。而它的身上所拥有的亮点,则是近些年中国高速铁路发展的一次集大成者,更是未来中国轨道交通事业继续迈向更高层次的一个小小起点。
一条铁路,建设完毕,开通了就可以算作是一场旅途的结束。但建设了这条铁路的工作者,则会向更高水平的工程创新发起冲击,因为还有更多的“亮点”等待着他们去点燃!
他们之中,有一线上混汗如雨的中国工人,也有工作间里熬夜改图纸的中国工程师。正是无数个这样的他和那样的她,最终汇聚成了一道智慧的洪流,而这道洪流有个响亮且让人自豪的名字:
中!国!制!造!
说一下,匕首是男女通用的,真正备在身上根本不太可能被警察抓到。别懒,练好快速出刀,真正一击定乾坤的东西,比辣椒水解决问题
中途岛战役……