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中铁第四勘察设计院集团有限公司加快数智化研发——

让铁路工程测量更精准

本报记者 柳 洁 董庆森

不久前,由中铁第四勘察设计院集团有限公司(以下简称“铁四院”)牵头完成的《基于北斗导航系统的铁路及航运领域应用技术研究》通过结题验收,这项成果将推动铁路行业技术进步和智能化转型。

我国高铁发展迅猛,在建设及运维过程中,因其跨度大、地质环境复杂,需要建立大范围高精度控制网并对铁路轨道进行精确测量。2022年,铁四院智能勘察团队接到一项新任务:基于北斗建立一张高精度工程控制网,让勘察人员足不出户就能为铁路建设提供高精度的位置服务。

铁四院勘察院数智化所总工程师费亮说:“以前铁路工程勘测多由人工完成,500公里长的道路要分为5段,平均每段需要至少50名勘测人员,大约3个月时间才能勘测完。如今,依靠激光雷达、倾斜摄影等技术进行铁路勘测,可形成新的精密控制测量体系,节约铁路建设成本,提高铁路工程测量效率。”

在沪渝蓉高铁勘察现场,北斗星基定位技术首次应用于铁路智能勘测领域。工程师在铁路沿线布设了12个地基观测站和4个星基观测站,建立起高精度工程控制网,为铁路勘测及后续施工建设提供高精度位置服务。

“利用北斗建立的测量网可以24个小时不间断运行,无需坐标转换,即采即用,复用性强,降低了测量误差逐级传播的不利影响。”费亮说,有了北斗星地一体化增强定位技术,即使没有网络信号,只要看得到天空,勘察人员就可以实现高精度定位。该系统通过服务器实现观测数据的实时监测、网络回传与快速解算,勘察人员可以做到实时厘米级、事后毫米级的铁路工程测量。目前,多条铁路沿线布设了北斗地基增强基准站,搭建起独立完整的北斗地基增强系统。

走进铁四院化希瑞创新工作室,地质雷达仪、超声波阵列仪、水上多道地震反射仪、水底浅层剖面仪、瞬变电磁仪等高科技仪器随处可见。

“这些仪器看起来高深,其实与医院里的CT扫描仪、核磁共振仪、B超仪类似,就是用来为地球‘问诊把脉’,探测地球内部结构与构造。”创新工作室带头人化希瑞介绍。

铁路建设在施工前必须进行专业的物探,深入了解地下地质情况,精准搜集地下数据。为了实现“变噪为源”,创新工作室成员在多地开展试验,尝试了近10种新技术与方法设备,创新开发了多源频率域地震勘探新技术与装备。

运用新研发的物探装备,不仅解决了电磁机械干扰难题,还能有效克服建筑交通阻隔难题,而且装备具有远程监控、便携高效等特点。如今,仅需一部手机控制,即可完成数据采集,操作便捷、质量可控。

多年来,铁四院完成杭温、合福等铁路物探综合勘察项目20余项,研发形成了适用于复杂山区、复杂水域以及复杂城市环境的成套物探探测技术,获得专利授权30余项。其中有3项成果通过专利转化,形成了具有独立自主知识产权的专业勘探设备。

作为中国高速铁路事业的首批参与者,铁四院不仅是我国高速铁路“八纵八横”主骨架的骨干设计力量,也是我国高铁设计标准的主要编订者。在70年发展历程中,铁四院积极投身铁路等交通基础设施建设,设计建成高速铁路超1.4万公里,超过全国投入运营高铁里程的三分之一。累计承担30多个城市100余条城市轨道交通总体总包设计项目,业务量位居行业前茅。创建了高速铁路、城市轨道交通、磁浮及新型交通、综合交通规划等“十大核心品牌”。

今后5年,铁四院将持续加大资源要素投入,支撑数智化研发,构建自主可控的智能勘察设计平台,推进全产业链数智化发展。

2023-05-30 本报记者 柳 洁 董庆森

中铁第四勘察设计院集团有限公司加快数智化研发——

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