在長(zhǎng)城地下搞裝修 她打造了領(lǐng)跑式的“智能高鐵”

2024年1月19日 ，首次開(kāi)展的“國(guó)家工程師獎(jiǎng)”表彰共有81名個(gè)人獲得“國(guó)家卓越工程師”稱(chēng)號(hào)、50個(gè)團(tuán)隊(duì)獲得“國(guó)家卓越工程師團(tuán)隊(duì)”稱(chēng)號(hào)。中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司首席研究員李平便是其中之一。

李平，今年51歲，長(zhǎng)期從事智能鐵路研究，是智能高鐵體系架構(gòu)、大腦平臺(tái)等科研團(tuán)隊(duì)的核心成員，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從架構(gòu)規(guī)劃、實(shí)施方案、關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)研發(fā)、工程實(shí)施等多方面推動(dòng)智能鐵路技術(shù)發(fā)展，構(gòu)建起了涵蓋智能建造、智能裝備、智能運(yùn)營(yíng)和大腦平臺(tái)的智能高鐵成套技術(shù)體系。

記者：其實(shí)見(jiàn)到你之前，我一直在琢磨，我們的高鐵已經(jīng)是世界的一張非常亮麗的名片和招牌了，這個(gè)招牌已經(jīng)很亮了，為什么還要用智能化再把它擦得更亮。

李平：因?yàn)閷?shí)際上我們應(yīng)該說(shuō)從2015年開(kāi)始，我們是在密切跟蹤世界各國(guó)的鐵路的發(fā)展，這個(gè)時(shí)候我們就敏銳認(rèn)識(shí)到未來(lái)的方向，尤其是世界鐵路的發(fā)展方向，那就應(yīng)該是智能化。所以在這個(gè)大背景的情況下，我們也看到開(kāi)展科技創(chuàng)新實(shí)際上有兩種路徑，第一種我們叫做被動(dòng)創(chuàng)新，第二種創(chuàng)新我們叫做正向創(chuàng)新，那就是我要實(shí)現(xiàn)引領(lǐng)，因此在這樣的背景下面，我們選擇的恰恰是我們要做領(lǐng)跑式的創(chuàng)新。

記者：為什么要在領(lǐng)跑式創(chuàng)新里面選擇了智能化的突破？

李平：數(shù)智化時(shí)代有一個(gè)非常形象的比喻，就是我們?cè)瓉?lái)叫做大魚(yú)吃小魚(yú)，在數(shù)智化時(shí)代快魚(yú)吃慢魚(yú)，如果你跑得不快，如果你和這些新技術(shù)結(jié)合不緊，你的優(yōu)勢(shì)可能很快就會(huì)變成你的劣勢(shì)。

2017年6月，國(guó)鐵集團(tuán)黨組提出打造“精品工程、智能京張”的建設(shè)目標(biāo)，成立了智能京張建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組和工作組，組織路內(nèi)外相關(guān)單位共同開(kāi)展科技攻關(guān)。李平作為工作組核心成員，參與提出了智能高鐵定義、理論和體系架構(gòu)，主持研發(fā)了智能高鐵大腦平臺(tái)。

當(dāng)智能高鐵體系架構(gòu)完成，李平所在的鐵科院緊接著聯(lián)合設(shè)計(jì)、裝備、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)等相關(guān)單位，開(kāi)展了智能建造、智能裝備、智能運(yùn)營(yíng)等技術(shù)的攻關(guān)，選取冬奧運(yùn)重要保障工程——京張高鐵作為示范載體，打造世界首條智能高鐵。

京張鐵路是中國(guó)自主設(shè)計(jì)并建造的第一條鐵路，完成于1909年。中國(guó)鐵路工程的開(kāi)拓者詹天佑在這里創(chuàng)設(shè)了“豎井開(kāi)鑿法”和“人”字形線(xiàn)路，震驚中外。

100年后的2019年12月30日，京張高速鐵路開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。人們驚嘆于它的自動(dòng)化駕駛技術(shù)，但它的建造技術(shù)同樣取得了重大突破，實(shí)現(xiàn)了高鐵工程從設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)營(yíng)全生命周期全要素的協(xié)同，創(chuàng)新了高速鐵路的智能建造體系。八達(dá)嶺長(zhǎng)城下，深達(dá)102米的地方，是我國(guó)國(guó)內(nèi)埋深最大的高速鐵路地下站；車(chē)站層次多、洞室數(shù)量極大、洞型復(fù)雜、交叉節(jié)點(diǎn)密集，78個(gè)洞室，88種斷面，是國(guó)內(nèi)最復(fù)雜的暗挖洞群車(chē)站。

李平：當(dāng)初施工的時(shí)候，給我們提了三個(gè)非常嚴(yán)苛的要求。那就是要做到我們重要文物零影響，我們長(zhǎng)城上旅游的人群零感知，我們的密集洞群的施工要做到零失誤。

記者：等于是我們要在長(zhǎng)城八達(dá)嶺的腳下做一個(gè)大裝修，還不能讓八達(dá)嶺上的游客感知到你在裝修，太難了吧。

李平：為了更小地減輕對(duì)游客的影響，對(duì)我們的國(guó)寶文物的一些影響，所以我們也是專(zhuān)門(mén)發(fā)明了我們叫做微震靶向精準(zhǔn)爆破技術(shù)。相當(dāng)于我們的游客在長(zhǎng)城上跺了一腳，這個(gè)背后就是我們大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的魅力。

因?yàn)樽溆陂L(zhǎng)城之下102米的深度，八達(dá)嶺長(zhǎng)城站采用了一次提升長(zhǎng)扶梯及斜行電梯。進(jìn)出站有兩部超長(zhǎng)扶梯，提升高度都超過(guò)40米。相比進(jìn)站扶梯，該站最長(zhǎng)的是出站扶梯，長(zhǎng)度84米，相當(dāng)于14層樓高，現(xiàn)在這三部電梯，已經(jīng)成了網(wǎng)紅打卡地。

記者：八達(dá)嶺地下站建成之后，你到現(xiàn)場(chǎng)看了嗎？

李平：建成之后我第一時(shí)間就去了，其實(shí)給你爆一個(gè)秘密，在整個(gè)京張八達(dá)嶺的地下車(chē)站，我們是沒(méi)有空調(diào)的，全是靠我們的一個(gè)精密設(shè)計(jì)的通風(fēng)系統(tǒng)，確保我們這個(gè)車(chē)站冬暖夏涼，空氣清新舒適。

記者：在沒(méi)有人工空調(diào)的情況下，能做到冬暖夏涼。

李平：對(duì)，因?yàn)槲覀冊(cè)谶@個(gè)密集洞群設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們專(zhuān)門(mén)做了一項(xiàng)它的通風(fēng)的仿真實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化，這是我們一個(gè)綠色低碳的典范。

在傳統(tǒng)的想象中，京張高鐵的建設(shè)場(chǎng)面應(yīng)該是車(chē)水馬龍，機(jī)械轟鳴，但京張高鐵的建設(shè)中，工人們是在數(shù)字化工廠的中控室里操縱機(jī)器實(shí)現(xiàn)橋梁、隧道、軌道等構(gòu)件的預(yù)制化生產(chǎn)，到施工現(xiàn)場(chǎng)只需要像搭積木一樣，采用智能化裝備進(jìn)行裝配式施工，采用這樣的技術(shù)，大大替代了原來(lái)的人在現(xiàn)場(chǎng)工作的需求，真正實(shí)現(xiàn)了工廠化預(yù)制、智能化建造和裝配式施工。

從智能建造到智能運(yùn)營(yíng)，京張高鐵還采用了智能客站、調(diào)度指揮、檢測(cè)監(jiān)測(cè)、養(yǎng)護(hù)維修等構(gòu)成的智能運(yùn)營(yíng)成套技術(shù)。在高鐵車(chē)站創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了車(chē)站人員異常行為檢測(cè)、智能客運(yùn)組織、站內(nèi)環(huán)境自適應(yīng)調(diào)整等功能，提升旅客的出行體驗(yàn)。

京張高速鐵路還采用了智能綜合調(diào)度指揮技術(shù)，融合中國(guó)氣象局?jǐn)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)雨公里級(jí)預(yù)警，并結(jié)合檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)展智能運(yùn)維，從計(jì)劃修走向視情修、預(yù)測(cè)修，天窗利用率提升15%到20%。這些實(shí)實(shí)在在的改變得益于李平攻關(guān)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的智能高鐵大腦平臺(tái)。它融合應(yīng)用北斗、5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，為智能建造、裝備、運(yùn)營(yíng)等提供算法和數(shù)據(jù)支撐。

把信息化、智能化的多種技術(shù)與高速鐵路技術(shù)集成融合，是一項(xiàng)龐大復(fù)雜的工程，從2001年，李平博士畢業(yè)到現(xiàn)在，23年的時(shí)間，她一直在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行探索，從未離開(kāi)過(guò)。機(jī)遇與專(zhuān)注成就了她。在工程師這個(gè)職業(yè)群體中，女性占比一直相對(duì)較少，根據(jù)女性工程師協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全球只有13％的工程師是女性。

李平：我在大學(xué)的時(shí)候讀的是工科的專(zhuān)業(yè)，那么在我們這個(gè)專(zhuān)業(yè)里面我們?nèi)嗍?0個(gè)人，只有五個(gè)女生，那么進(jìn)入鐵路這個(gè)行業(yè)之后，有時(shí)候我也發(fā)現(xiàn)會(huì)場(chǎng)里面忽然好像全是男生，只有我一個(gè)女生。

記者：那個(gè)時(shí)候你是什么樣的心理狀態(tài)？

李平：這些年工作里面，就是我們實(shí)際上在職業(yè)里面已經(jīng)忽視了自己的這個(gè)性別的角色，尤其是在智能高鐵時(shí)代，我覺(jué)得這個(gè)女性的優(yōu)勢(shì)恰恰可以發(fā)揮得更充分。

記者：比如說(shuō)呢？

李平：因?yàn)橐プ鰯?shù)據(jù)的分析和處理，這實(shí)際上是一個(gè)繡花的活，那就是我要把數(shù)據(jù)，相當(dāng)于這些原料從哪些系統(tǒng)里面拿出來(lái)，還要把這些數(shù)據(jù)能夠拼成一個(gè)數(shù)據(jù)鏈，有了這個(gè)數(shù)據(jù)鏈我還要去洞察數(shù)據(jù)里面的規(guī)律，這恰恰是需要一個(gè)細(xì)致認(rèn)真比較專(zhuān)心下來(lái)的工作才能夠完成的，所以我覺(jué)得大數(shù)據(jù)時(shí)代其實(shí)更適合女性工程師來(lái)發(fā)揮她們的光彩。

作為世界首條時(shí)速350公里的智能高鐵，京張高鐵是在智能高鐵體系架構(gòu)1.0標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下建成的第一條智能高鐵示范線(xiàn)。2022年，智能建造推廣應(yīng)用到所有新建高鐵，智能客站、智能綜合調(diào)度等成果全面推廣到全國(guó)鐵路。2023年9月，智能福廈高鐵開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。2023年10月，印尼雅萬(wàn)高鐵智能化系統(tǒng)投入應(yīng)用，智能高鐵系列成果在支撐一帶一路、走出去戰(zhàn)略中發(fā)揮重要作用。（攝像：劉洪波 楊帆）