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来源:小九直播平台官网下载    发布时间:2024-02-21 00:02:59

【詹天佑奖】京雄城际铁路:智能高铁的“新标杆”

  中国土木工程詹天佑奖于1999年设立,以推动土木工程行业科学技术创新与进步为宗旨的科技奖项,是我国土木工程领域科学技术创新最高荣誉奖,涵盖建筑、桥梁、公路、水利、港口、市政等土木工程各领域的重要奖项。2023年12月25日,第二十届第二批中国土木工程詹天佑奖评选,北京至雄安城际铁路进入获奖名单。

  2018年2月28日,雄安新区首个重大交通项目北京至雄安城际铁路(以下简称“京雄城际铁路”)正式开工建设。

  京雄城际铁路自北京西站引出,经过既有京九铁路至李营站,接入新建高速铁路线路,向南途经北京市大兴区、河北省廊坊市、霸州市至雄安新区,线公里。

  北京西至大兴机场段于2019年9月26日开通运营,大兴机场至雄安新区段于2020年12月27日开通运营,京雄城际铁路实现全线贯通。

  至此,北京西站至雄安新区间最快旅行时间50分钟,大兴机场至雄安新区间最快19分钟可达。

  该铁路是联系雄安新区、北京新机场和北京城区最便捷、高效的重大交通基础设施。京雄城际铁路全线通车,加强完善京津冀区域铁路网布局,密切雄安新区与北京、天津等京津冀中心城市的联系,提高雄安新区的辐射能力,对便利京津冀地区群众往来、加快产业聚集和区域经济融合,有力推动雄安新区建设和京津冀协同发展,具有十分重要的意义。

  京雄城际铁路首次采用全线、全专业、全设计阶段的BIM(建筑信息模型)应用,实现从设计、施工到运营三维数字化智能管理,创造出智能高铁的“数字孪生”,即同时获得一条实体高铁和一条虚拟的数字化高铁,使京雄城际铁路建设速度和精度大幅提高。

  在京雄城际的可研、初步设计、施工图设计、施工及运维各阶段,都有非常详细且先进的BIM应用目标和内容,也处处体现着“未来高铁设计” 的样子。如在可研和初设阶段,技术人员利用卫星影像、航空摄影以及无人机数据,建立了全线的三维可视化场景。

  线米范围的地形地貌,河流、房屋、高速、国道信息及设计的具体方案线位、里程、大临设施、主要跨越物和工点等信息等都能清晰显示,这样就可以在三维场景中直观地进行线路方案比选和大临工程、施工便道选址和管理,已应用BIM技术辅助完成弃土场、梁场等大临方案选址20余处。

  在施工图设计阶段,通过全线参数化BIM模型的设计,能够在一定程度上帮助技术人员优化设计的具体方案,提高施工图设计精度。例如雄安站是高架站,高架站范围内存在线间距多变、道岔梁类型多、设计边界条件复杂等特殊情况,利用BIM技术,上述诸多困难问题迎刃可解。施工阶段,利用BIM三维可视化功能,能够直接进行三维动态技术交底和施工仿真,优化施工工序,预防安全风险。通过4D施工组织管理系统,则能解决工作面多相互干扰、施工组织协调困难、工序复杂交错等问题。

  京雄城际铁路运用先进的列车控制管理系统,基于智能控制、故障诊断与预测等技术,实现新一代的智能化牵引供电和通讯体系,形成线路、通讯信号和牵引供电等基础设施全生命周期精细化管理。

  京雄城际铁路河北段“四电”(电力、牵引变电、接触网、通信信号)施工首用智能化装备,即自主研发的接触网支柱组立智能装备、腕臂安装智能装备和参数检测及吊弦标定智能装备(以下简称接触网三型智能装备)以及智能预配平台,其中接触网支柱组立智能装备,因导入支柱基础位置信息和北斗系统信息,安装偏差仅为3毫米。

  京雄城际铁路正线公里,是中国高铁首个最高标准“智能化、精品化”高铁项目。承担“四电”建设的中国铁建电气化局集团,专门组建科研团队,联合科研单位研制了接触网三型智能装备以及智能预配平台,结合了多种新技术,使施工精度、效率及安全大幅度提高。如接触网腕臂安装智能装备,借助搭载机器视觉引导系统和多自由度端执行设备,可同步完成绝缘子、腕臂管安装;接触网参数检测及吊弦标定智能装备,综合应用了激光、图像融合检测、高精度标定等技术。

  这是我国高铁投入到正常的使用中的第一款智能接触网装备,标志着我国高铁四电集成智能化预配和实施工程技术取得了新的突破。

  高铁车站推出旅客精准定位、路径规划、位置搜索等智能服务,将车站与城市空间紧密融合,高铁与航空、城轨等交通方式无缝衔接,让旅客出行更便利快捷。同时,京雄城际铁路设备是采用电子标签管理,实现智能运维,并运用地震预警、综合视频一体化等智能技术,提升了高铁防灾能力。

  在47.52万平方米的雄安站内,有1330套广播、943套视频监控、810公里光电缆、126台自动检票机……仅仅占地70平方米的信息机房内,将无数个独立系统设备的一组组数据联系起来,集中控制、统一指挥,这就是雄安站“智慧大脑”。在客站大脑的统一控制下,各个设备犹如身体上的各个器官相互协同配合,完成大脑发出的各项指令。

  为全面提升客运车站智能化管理和服务水平,为铁路客运车站智能化发展提供有力的支撑平台,京雄城际铁路项目部逐步加强对“智慧大脑”建设的开发及测试,将车站客运管理、智能服务、设备监测、应急指挥、环境感知功能进行系统整合,实现数据共享及联动。

  智慧大脑还配备了像手机一样的一体化智能移动手持终端。工作人员通过终端可以查询客车到发、晚点车次、接续换乘等客车基础信息,自动修正站内导航引导,第一时间将列车信息反馈给旅客。

  与此同时,它不仅能根据车站售票情况等信息,分析旅客到站时刻及到站乘车人数,对车站的进出客流量进行预测,还能实现人流疏导、应急指挥等服务。

  因此,雄安智能高铁车站能够为旅客提供全过程出行服务,从雄安抵达大兴机场,100米之内就可以换登机牌。不论是精准定位还是路径规划,都能快速查询。为了随时掌握移动装备的情况,车站还采用电子标签管理,实现预测性维修。同时,针对行车中存在的设备故障隐患、行车事故和不可控的自然灾害等问题,车站启用综合视频一体化、地震预警等智能技术,做到超前防范,提升高铁防灾能力。