劉長青
(中車長春軌道客車股份有限公司,總工程師)

京張鐵路是我國第一條自行設計和建造的鐵路,是中國百年工業文明的象征,近日被列入中國工業遺產保護名錄。如今,一條續寫百年京張鐵路新輝煌的京張城際鐵路,即將為京-張發展迎來“高鐵時代”。它將是京津冀一體化協同發展的經濟服務線,是2022年北京冬奧會的交通保障線,也是中國高鐵建設成就的創新示范線。
為滿足2022年北京冬奧會的特殊運營需求,深入貫徹習總書記“綠色、共享、開放、廉潔”的辦奧理念,中國鐵路總公司提出了“打造精品工程,建設智能京張”的目標,首次采用競標的方式,公開向社會征集京張智能動車組設計方案。經過綜合比選,中車長春軌道客車股份有限公司(以下簡稱“中車長客”)中標。2017年10月4日,中國鐵路總公司黨組書記、總經理陸東福為中車長客頒發了“京張高鐵智能動車組項目設計方案中選單位”標牌,正式確定了京張智能動車組樣車由中車長客研制。
京張智能動車組作為“復興號”動車組的譜系化產品,在“復興號”350 km/h動車組的基礎上,繼承簡統化、系列化、平臺化的技術特點,遵循“先進、可靠、成熟、經濟、必須”的原則,重點對智能化、安全舒適、綠色環保、綜合節能、奧運服務、運用適應性等方面進行定制化設計,并充分利用前沿技術研究,全力打造智能、綠色、環保、節能的精品智能動車組。
在智能化方面,首次在動車組上采用自動駕駛技術,實現車站自動發車、區間自動運行、車站自動停車、車門自動打開、車門/站臺門聯動控制的智能行車;以故障預測與健康管理(PHM)為核心,提供故障預警報警、故障精確定位,維護行車安全和運營秩序,并提供運維決策建議,實現預測性智能化維修;以人為本,突出個性化服務,內外信息顯示更直觀、更智能,車內設計根據不同目標人群,提供不同的服務。
在安全性方面,以故障導向安全為原則,在“復興號”動車組的基礎上,增加監測項點,并進一步優化整合各子系統的監測功能,構建集成化的安全監測系統,完成由單部件、單車級安全監測,到多系統、整車級、交互監測的提升,實現各類監測大數據綜合利用和分析判斷,保證動車組運行安全。
在舒適性方面,從乘客感官和乘坐感受兩方面進行優化。客室整體設計簡潔溫暖:商務區尊貴穩重,一等客室高端大氣,二等客室端莊素雅,媒體區域舒適明快,烘托出不同的客室氛圍;燈光采用多級智能控制,車窗采用變色技術,為旅客提供全新的乘坐體驗;車內噪聲和壓力波主動控制,座椅深度人機工程學設計,全面提升旅客乘車感受。
在綠色環保方面,應用最新環保材料及技術,進一步降低車內外噪聲,并實施車內垃圾分類存放及廢水再利用,提升動車組綠色環保性能。
在節能方面,采取了減小氣動阻力、采用輕量化設計、提高牽引效率、優化輔助設備能耗等措施。這些措施實施后,其能耗可在“復興號”動車組的基礎上降低約7%。
在奧運服務方面,設置了科技感十足的媒體專用車廂,全列動車組覆蓋4G網絡并預留了5G接口。座椅采用滑道式安裝,可根據冬殘奧會的需求,實現坐席向增加輪椅停放區域的快捷轉換。定制化設計的滑雪器具存放區、興奮劑樣本存放處和無障礙設施等,為運動員和滑雪愛好者的使用提供便利條件。奧運結束后,可恢復至原“復興號”動車組的基本配置。
在運用適應性方面,京張智能動車組針對線路坡道多、坡度大(坡道比例91%,最大坡度30‰),沿途橋梁、隧道多(橋梁64座共65.9 km,隧道10座共49.5 km,橋隧總長占全線的66%),以及低溫高寒、風沙較大等情況,優化提升了牽引、制動性能,增設應急自走行及空調供電功能,同時借鑒了CRH380BG型高寒高速動車組及CRH5G型高寒抗風沙動車組的成熟結構和應用經驗,更加適應京張高鐵線路運用需求。
京張智能動車組作為“復興號”中國標準動車組家族的新成員,智能化水平更高,代表目前中國高速動車組產品的最高水平,是“中國創造”向“中國智造”的里程碑式跨越。它將通過2022年北京冬奧會向全世界展示中國高速動車組的創新能力,增色中國高端裝備制造業亮麗名片,對于助推中國高鐵“走出去”具有非常重要的意義。