在高鐵時(shí)代，綠皮火車與我們漸行漸遠(yuǎn)，哐當(dāng)……哐當(dāng)……的車輪聲、頻繁的臨時(shí)停車、幾乎100％的不準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)率、臟亂差的乘車環(huán)境已然成為新科技映襯下的回憶，也是中國(guó)智能制造發(fā)展歷程中不可磨滅的定格。

當(dāng)我們還在感慨我國(guó)高鐵發(fā)展快速之時(shí)，新一代技術(shù)革命又在悄然來(lái)臨。12月30日，世界上首條時(shí)速350公里的智能化高鐵——京張高鐵正式投運(yùn)！該運(yùn)輸系統(tǒng)采用了多項(xiàng)黑科技，最大程度地讓高鐵安全、準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)送，讓旅客獲得最舒適的體驗(yàn)，繼續(xù)引領(lǐng)我國(guó)高鐵技術(shù)在全球范圍內(nèi)的領(lǐng)先水平。

起底黑科技的背后——中國(guó)通號(hào)

眾所周知，我國(guó)的高鐵技術(shù)在原鐵道部的統(tǒng)一調(diào)度和規(guī)劃下，從技術(shù)引進(jìn)到消化，歷經(jīng)數(shù)十年發(fā)展才有了今天雄厚的科技積累，成為了我國(guó)當(dāng)下高鐵系統(tǒng)推廣普及的根基。

但是，在高鐵智能化領(lǐng)域，世界各國(guó)都處于探索階段?？梢哉f(shuō)，我國(guó)在掌握高鐵技術(shù)之后就進(jìn)入了發(fā)展的無(wú)人區(qū)，在沒(méi)有先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)可以學(xué)習(xí)和引進(jìn)的情況下，我國(guó)只有突破自我、開(kāi)拓創(chuàng)新，才能在高鐵的道路上越走越遠(yuǎn)。

于是，中國(guó)鐵路通信信號(hào)股份有限公司（即CRSC，以下簡(jiǎn)稱中國(guó)通號(hào)）應(yīng)運(yùn)而生，由中國(guó)鐵路通信信號(hào)集團(tuán)公司發(fā)起，聯(lián)合中國(guó)機(jī)械工業(yè)集團(tuán)有限公司、中國(guó)誠(chéng)通控股集團(tuán)有限公司、中國(guó)國(guó)新控股有限責(zé)任公司和中金佳成投資管理有限公司于2010年12月29日共同設(shè)立。

中國(guó)通號(hào)專注于軌道交通控制領(lǐng)域系統(tǒng)集成、科研設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、工程安裝和技術(shù)服務(wù)，直屬國(guó)資委，可謂根正苗紅，背景強(qiáng)大，光注冊(cè)資本就高達(dá)45億。

但成立不足1年，中國(guó)通號(hào)就遇到了其成立至今最大的黑暗期——2011年“7·23”甬溫線特別重大鐵路交通事故突發(fā)，背后原因正是由中國(guó)通號(hào)所屬通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院提供的列控中心設(shè)備存在嚴(yán)重設(shè)計(jì)缺陷和重大安全隱患。

這一事件的發(fā)生，讓大眾對(duì)國(guó)產(chǎn)高鐵系統(tǒng)一度產(chǎn)生了懷疑，中國(guó)通號(hào)集團(tuán)總經(jīng)理、中國(guó)通號(hào)股董事長(zhǎng)馬騁也在事件發(fā)生一個(gè)月后驟然離世。

不過(guò)，除了問(wèn)責(zé)，國(guó)家和人民也給予了中國(guó)通號(hào)最大限度的容忍與扶持，這才有了今日全球智能化水平最高的高鐵運(yùn)行系統(tǒng)。需要特別說(shuō)明的是，繼“7·23”事件之后，中國(guó)通號(hào)再?zèng)]有出現(xiàn)過(guò)嚴(yán)重事故，相反，其還一次次地打破國(guó)際封鎖，不斷加速我國(guó)高鐵的國(guó)產(chǎn)化、自動(dòng)化、智能化水平，是我國(guó)高鐵技術(shù)自主化的中堅(jiān)力量之一。

高鐵的大腦和神經(jīng)中樞——CTCS－3級(jí)

我國(guó)高鐵建設(shè)里程、運(yùn)營(yíng)里程世界第一，從炎熱的海南到寒冷的黑龍江，從東部沿海城市到西部的崇山峻嶺，均有高鐵的足跡，跨度大、復(fù)雜度高，這讓我國(guó)的高鐵網(wǎng)絡(luò)除了安全、可靠、高效等需求外，還要適應(yīng)我國(guó)大江南北不同的氣候、地理環(huán)境，以及全球第一的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)調(diào)度需求。

中國(guó)通號(hào)痛定思痛，總結(jié)了以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)后，成功自主開(kāi)發(fā)了全球最先進(jìn)、最安全、最高效的高鐵列車運(yùn)行控制系統(tǒng)——CTCS－3級(jí)，目前已在京滬、滬昆、廣深港等全國(guó)主要高鐵網(wǎng)絡(luò)得到了驗(yàn)證及穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)，是我國(guó)高鐵自主化的核心技術(shù)之一。

CTCS－3級(jí)由傳輸、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、有線調(diào)度、移動(dòng)通信、綜合視頻監(jiān)控、專用應(yīng)急通信、電源及設(shè)備房屋環(huán)境監(jiān)控等多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，為控制列車運(yùn)行的各系統(tǒng)提供安全、高效的通道和網(wǎng)絡(luò)，確保高鐵列車準(zhǔn)確、即時(shí)地接收到各種信息和指令，以便安全、穩(wěn)定、準(zhǔn)時(shí)運(yùn)行。

以416公里的昌贛高鐵為例，全程設(shè)有172做無(wú)線鐵塔，所有機(jī)房均標(biāo)配環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，沿線重要設(shè)施地段累計(jì)配置了1370臺(tái)攝像機(jī)……通過(guò)層層感知，確保高鐵列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。不僅可以與原有系統(tǒng)兼容并網(wǎng)運(yùn)行，還能在惡劣環(huán)境、突發(fā)狀況下控制列車采取限速、臨時(shí)停車等必要安全措施。

本次京張高鐵采用的智能化系統(tǒng)正是基于CTCS－3級(jí)增加列車自動(dòng)駕駛功能（ATO）的高度集成產(chǎn)物，其于2018年4月29日完成全球首套時(shí)速350公里高鐵自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（C3＋ATO）的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。

充分項(xiàng)目驗(yàn)證，近乎零缺陷

自動(dòng)駕駛裝備的研發(fā)工作始于2007年，在時(shí)速350公里高鐵自動(dòng)駕駛系統(tǒng)出現(xiàn)之前，中國(guó)通號(hào)自主研發(fā)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)已自2016年起成功應(yīng)用于時(shí)速200公里的廣東莞惠城際高鐵。

隨后鐵路總公司專門(mén)針對(duì)京張高鐵成立重大科研課題《高鐵列車自動(dòng)駕駛關(guān)鍵技術(shù)研究及京張高鐵示范應(yīng)用》，由中國(guó)通號(hào)牽頭編制技術(shù)方案及相關(guān)接口規(guī)范，并于2018年6月通過(guò)是試驗(yàn)評(píng)審。

緊接著，包含高鐵列車運(yùn)行控制系統(tǒng)CTCS－3、自動(dòng)駕駛車載設(shè)備ATO、車載超速防護(hù)設(shè)備ATP、臨時(shí)限速服務(wù)器TSRS和列控中心TCC在內(nèi)的高鐵自動(dòng)駕駛系統(tǒng)全套裝備在京沈高鐵時(shí)速350公里的高速動(dòng)車組自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中得到了完美驗(yàn)證，試驗(yàn)期間，高速動(dòng)車組在車站和線路區(qū)段實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)停車、自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)運(yùn)行等自動(dòng)駕駛操作。

高鐵自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在實(shí)測(cè)中，面對(duì)數(shù)百項(xiàng)嚴(yán)苛的測(cè)試，以近乎零缺陷的高水平表現(xiàn)順利通過(guò)考核，并在過(guò)去2年測(cè)試中，7900次的停車準(zhǔn)點(diǎn)率達(dá)100％，為京張高鐵的投入使用奠定了良好的基礎(chǔ)；中國(guó)高鐵也開(kāi)始全面進(jìn)入建立自己的“列車運(yùn)行控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”時(shí)代。

12月30日——驚艷起航

京張高鐵是我國(guó)《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中“八縱八橫”北京至蘭州高速鐵路的重要組成部分，全長(zhǎng)174公里，沿途設(shè)有10座車站，最高設(shè)計(jì)時(shí)速350公里。

相比人工操控，植入了高鐵自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的京張高鐵首先保證了列車運(yùn)行的智能化，實(shí)現(xiàn)加減速無(wú)感切換，系統(tǒng)能自動(dòng)根據(jù)路況計(jì)算和調(diào)配車速，確保高鐵列車平穩(wěn)運(yùn)行的、準(zhǔn)點(diǎn)率，如沿線3％的爬坡路段，列車會(huì)根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)，高鐵自動(dòng)駕駛系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)爬坡前、中、后的車速；當(dāng)即將駛經(jīng)下坡路段時(shí)，列車會(huì)提前降低車速，減少剎車片的參與度等。

不過(guò)，高鐵自動(dòng)駕駛并不等于無(wú)人駕駛，中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司工電部信號(hào)專業(yè)主管莫志松特別強(qiáng)調(diào)，自動(dòng)駕駛是為了解放司機(jī)，而不是替代司機(jī)。他介紹到，自動(dòng)駕駛讓司機(jī)可以更好地集中精力去做更為重要的事，一旦有異常情況，司機(jī)可隨時(shí)介入并切換為人工模式。自動(dòng)駕駛＋人工互為備份的模式，進(jìn)一步確保高鐵列車的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

其次是出入站智能化。京張高鐵全線實(shí)現(xiàn)電子客票通行，旅客通過(guò)人臉識(shí)別就可以無(wú)障礙通行，大大提升了進(jìn)出站的通行速率。

第三是車站系統(tǒng)智能化。高鐵站人員數(shù)量大、流動(dòng)頻繁，尤其節(jié)假日旅客量暴增，易出現(xiàn)員工疲于應(yīng)對(duì)、衛(wèi)生差亂的情況。京張高鐵在此方面，也是做到了全球領(lǐng)先的智能化應(yīng)用，引入了智能機(jī)器人，可滿足旅客24小時(shí)全天候的問(wèn)詢、指引服務(wù)；而衛(wèi)生系統(tǒng)的高度自動(dòng)化，也省去了人力的投入，氣力輸送生態(tài)垃圾系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了垃圾的快速運(yùn)送、分類。

此外京張高鐵還引入了可視化遠(yuǎn)程售票系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)售、取、改、退及公安制證全自助服務(wù)，全面提升旅客從購(gòu)票、進(jìn)站、乘車、離站的全流程智能體驗(yàn)。

后記：刷新中國(guó)高鐵智能新高度

人工智能技術(shù)擁有人類無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，將會(huì)成為人類文明發(fā)展進(jìn)程中的重要工具和加速器。隨著人類儲(chǔ)備的知識(shí)越來(lái)越多，光靠人力已經(jīng)無(wú)法解決高端技術(shù)快速調(diào)度，而部分簡(jiǎn)單的操作也亟需新的生產(chǎn)力來(lái)替代人力行為。由此，人工智能必將會(huì)越來(lái)越多地參與到人類的生產(chǎn)、生活等活動(dòng)當(dāng)中，而京張高鐵僅僅是我國(guó)乃至人類高鐵網(wǎng)絡(luò)智能化的開(kāi)始，未來(lái)將會(huì)在鐵路人的努力下，由點(diǎn)帶面地推向全國(guó)，并不斷提升智能化水平。

當(dāng)然，從中國(guó)通號(hào)的發(fā)展歷程來(lái)看，任何新事物的發(fā)展都會(huì)存在一定的挫折，我們要保證在盡量低的試錯(cuò)成本下，給予先進(jìn)技術(shù)科研團(tuán)隊(duì)更多的包容，只有如此，先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)才能得以順利進(jìn)行，進(jìn)而造福人類。