第A07版:建筑科技

智能建造 绿色科技

京雄城际:中国高铁的“智慧名片”成就新标杆

2020年12月27日,备受关注的京雄城际铁路全线开通运营。京雄城际铁路起自北京西站,终至雄安新区,正线全长92.4公里,全线设北京西、北京大兴、大兴机场、固安东、霸州北、雄安6座车站,最高设计时速350公里,两地最快运行时间50分钟,大兴机场至雄安新区间最快19分钟可达。

作为国内自主研发的智能高铁,京雄城际铁路以数字化和智能化为核心,围绕“精品、智能、绿色、人文”的总目标进行建设,广泛应用人工智能、大数据、云计算、物联网、建筑信息模型等前沿科技,智能化设计多达71项。“作为我国高铁新标杆,京雄城际铁路凝聚了中国智慧。”中国国家铁路集团有限公司京雄高铁建设指挥部指挥长杨斌说,京雄城际铁路在环保设计过程中推动众多创新,许多是国内首例。

智能科技点亮智慧京雄

作为中国建设的又一条智能高铁,京雄城际铁路在多项关键技术上取得了新的突破,以一个智慧大脑为核心,从智能建造、智能装备和智能运营三个方面描绘出智慧京雄的新蓝图。

在雄安站,京雄城际铁路部署了一个智慧大脑。它可以将生产管控和服务信息自动采集到一个数据平台,开展数据汇集和治理,建成京雄智能高铁的大数据资源库。同时支持开展跨专业、跨行业的多维智能分析,为智能诊断、智能预测、智能决策等提供技术支持。

在智能建造方面,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。

据中国铁路设计集团有限公司总体设计师肖锐介绍,在初步设计阶段,设计人员利用卫星影像、航空摄影以及无人机数据,建立BIM高精度模型,对项目建成情况进行可视化展示。通过全线、全专业参数化建模,建设工人在施工之前就能模拟出整条铁路,详细了解到建设过程中的重点难点,每一个环节的问题都能够得到完整追溯。

“比如一个螺丝钉坏了,维修人员可以查询到这个钉是哪个厂家生产、如何安装的,确保正确维护。一些重要设备和节点,安装了感应设备,可以就健康状况自己发出警报。”中国铁路设计集团有限公司京雄城际项目四电专业负责人任超解释道。

依托BIM技术,京雄城际铁路实现了智能梁场、钢筋自动化加工和智能板厂等一系列成果,产品精度大幅提高。此外,京雄城际铁路还将铁路BIM模型融入雄安新区CIM(城市信息模型)平台,为数字雄安的发展打下了良好基础。

在智能装备方面,京雄城际铁路运用先进的列车控制系统,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。

目前,科研工作者投入智能化腕臂安装车、自动化接触网立杆车和吊弦标定设备等5种智能装备,在雄安站南侧建成全路首个下沉式牵引变电所,将全息感知、多维融合、重构自愈和智慧运维特性融为一体。此外,在京雄城际铁路BIM+GIS(地理信息系统)的建设模式中,北斗系统的铁路信号施工定测技术、信息化仓储管理及质量追踪系统、移动通信GSM-R智能网络优化技术等科创成果发挥着重要作用。

在智能运营方面,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。

绿色科技助力生态京雄

京雄城际铁路秉承了雄安新区“生态优先,绿色发展”的理念,在设计中凝聚着诸多巧思,工程师们结合了最新的设计理念和技术,将绿色生态可持续发展理念贯穿铁路设计和施工的全过程。铁路建设中如何把科技创新和绿色发展结合起来?京雄城际铁路交出了满分答卷。

首先,在设计理念方面,京雄城际铁路在设计之初便结合生态和绿色理念,在站厅内外将山水、园林、绿植等景观要素有机融合,打造绿色的铁路基建设施,构建移动的绿洲长廊。这些绿色元素的加入提升了旅客出行体验,过去长途出行中枯燥的心情也得到极大缓解。

除了在设计观念上革新,京雄城际铁路更是在技术和装修上全面贯彻绿色环保理念,引入多项“硬核”技术来提升车站的节能减排效应,同时减少铁路修筑对周边居住人员的噪声污染。

雄安站的屋顶铺设了4.2万平方米的光伏建材,极大提高了节电效率。据计算,这些光伏建材的年均发电量可达580万千瓦时,相当于减少二氧化碳排放4500吨,植树12万公顷。

雄安站在装修上采用了一种“素颜混凝土”,即清水混凝土。这种特殊的混凝土改变了石头、沙子、水泥等不同原料的配比,使完工后的建筑表面光滑平整,无须二度加工,呈现出自然的灰色。更重要的是它十分环保,没有任何刺鼻的味道,给旅客带来了自然舒适的候车体验。

“这些清水混凝土立柱都是一次浇筑成型,边角顺直、弧度顺滑、挺拔俊美。”中铁建工集团雄安站项目部总工程师吴亚东介绍。为了达到目的,每道制造工序都进行了上百次实验,其中材料配比的实验更是进行了上千次,最终取得10多项专利,为整体设计带来一股清新的自然之风。

不仅是车站内部很环保,列车所经之处也注意细节设置,力争将高铁运行对环境的影响最小化。

此外,雄安站在国内首次采用装配式站台吸音墙板,这种墙板采用声学设计,上面有很多55毫米的孔眼,夹层为玻璃丝绵。“这种墙板极大降低了列车通行时产生的噪声,人们在候车时听到列车经过的响动,大概相当于一辆汽车驶过公路的声音。”中铁十二局雄安站房项目部副总工程师何锦辉说。吕国喜是霸州市北落店村村民,听闻京雄城际铁路将会经过这里,他之前担心列车每天疾驰而过,肯定会制造出大量噪音,影响日常生活。当看到列车经过时产生的噪音极小并且只集中在几秒钟时,吕国喜和其他村民松了一口气,“你不注意,根本不知道高速列车已经过去了呢!”

(本报综合报道)

2021-01-28 综合 智能建造 绿色科技 2 2 建筑时报 content_11641.html 1 3 京雄城际:中国高铁的“智慧名片”成就新标杆 /enpproperty-->