京张高铁:350km/h的自动驾驶,世界第一次 这条110岁的铁路,凭什么跑出世界第一次?

引言

1909年10月2日,京张铁路通车。这是中国人不借助外国资金与人员、自主设计建造的第一条干线铁路,主持者是詹天佑。

在关沟段,他用一个“人”字形线路,破解了八达岭的陡坡难题。

110年后,同一个起终点、同一条走廊,京张高铁于2019年12月30日开通。

它一开通就拿下三个“世界第一”:世界首条时速350公里的智能高铁、世界首条实现350km/h自动驾驶的高铁、世界首条采用北斗卫星导航系统的智能高铁。

这一篇,看智能京张怎么把“人”字,画成“大”字。

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自动驾驶,到底“自动”在哪里

先澄清一个误区:京张高铁的自动驾驶,不是“司机下岗”。

它的准确名称是“有人值守自动驾驶”——司机还在驾驶室,但双手不再需要全程把着手柄。

这套系统在铁路系统里的名字是C3+ATO,意思是CTCS-3级列控系统加上列车自动驾驶装置。在列控系统的安全防护之下,ATO接管了原来全部由司机完成的操作。

到点自动发车: 发车时间一到,列车自动启动加速,不再依赖司机推牵引手柄。

区间自动运行: 巡航、调速、限速全程自动,按运行曲线贴着计划跑。

到站自动对标停车: 列车自动精确停到站台指定位置,停准误差在10厘米内。

车门自动开启: 停稳后车门与站台门联动开闭,开启时机一律交给系统。

司机做什么?监控运行状态、处置突发情况、在系统请求时接管。

从“操作者”到“监督者”——这是自动驾驶给司机角色带来的根本变化。

凭什么敢自动:三层技术底座

在350公里时速下自动驾驶,世界没有先例,为什么是中国先做成了?

底座一,列控: CTCS-3级列控系统是安全基石,ATO的一切操作都在它的防护之下,越限即触发制动。

底座二,北斗: 全线采用北斗卫星导航系统,定位更精准,也更自主可控。

底座三,智能调度: 依托北斗与地理信息系统,运营、调度、维护、应急形成“聪明大脑”,全天候协同工作。

一句话概括:列控管安全边界,北斗管精准定位,调度管全局协同,三层缺一不可。

世界第一次从来不靠单点技术,靠的是把三层技术拧成一个体系。

钢铁鹰隼:为京张定制的CR400BF-C

这条线上的主角,是CR400BF-C智能动车组——中国第一列按线路“定制”的高速列车。

它的车头不是金凤凰的圆润造型,而是一只修长锐利的“鹰隼”——低阻力流线型设计,为的是在350公里时速下把风阻压到最小。

8辆编组、4动4拖,最高运营时速350公里,中国首款时速350公里的智能动车组。

车厢内也按京张场景做了定制:媒体车厢、滑雪器材存放区——它同时服务2022年北京冬奥会,是名副其实的“冬奥列车”。

八达岭长城站: 埋深102米,是世界最深的高铁站之一,就藏在老京张“人”字形线路的正下方。

历史交汇: 上方4米就是青龙桥车站——110年前的詹天佑线路与今天的智能高铁,在这座大山里交汇。

在八达岭,京张高铁与老京张不仅相遇,而且互相成全:新线从地下穿越,是为了保护地上“人”字形线路和长城风貌。

102米的埋深,是新技术对老工程的致敬。

停准误差10厘米,凭什么这么准

自动驾驶的成果,最直观的体现在停车上。

京张高铁列车从制动到停车,停准误差在10厘米以内。

10厘米是什么概念?一个成年人手掌的长度。列车以350公里时速进站,一套制动曲线自动算完,车头稳稳停在固定码头上。

±10 厘米

京张高铁自动驾驶列车的停准误差上限

准,只是表面。更重要的是“每个准都是同一个准”——每次停车位置一致,车门与站台门才能联动,乘客上下车才能安全高效。

自动驾驶的价值不在炫技,而在于把“优秀”变成“复制”,让每一站都停得一样准。

从“人”字到“大”字,110年过去了什么

把两个时代摆在一起看,会更有味道。

1909年: 62公里关沟段,“人”字形线路用折返爬坡破解33‰陡坡,设计时速35公里。

2019年: 174公里正线,350km/h自动驾驶,八达岭隧道从“人”字下方102米深处穿过。

老京张考验的是意志:在西方观望和嘲讽中,把铁路修过八达岭。

新京张考验的是体系:把北斗、列控、智能调度、自动驾驶拧成一个系统。

110年前,詹天佑用“人”字形证明“中国人能自己修铁路”;110年后,京张高铁用世界第一次证明“中国人能定义智能高铁”。

从“人”到“大”,变的是技术,不变的是那股“自己动手”的劲。

京张高铁的价值,不在于拿了几个“世界第一”,而在于它验证了一条新的路径:机器负责精准,人负责判断。

司机从“操作者”变成“监督者”,减的不是责任,而是重复劳动;系统接管的不是方向盘,而是疲劳与变率。

110年前,“人”字形铁路让中国铁路学会了自主设计;110年后,京张高铁让中国高铁学会了对人机分工的重新定义。

自动驾驶不是让司机下岗,而是让机器接手重复劳动——京张高铁的世界第一次,本质是一次人机分工的重新定义。