青龙桥，京张铁路唯一仍在使用的百年老站。就在这里，新老两条京张铁路交汇：京张高铁新的八达岭隧道从地下4.5米处横亘而过，詹天佑留下的“人”字被今天的新“詹天佑”们改成了“大”字。 
　　全程174千米的京张高铁于2016年3月开工建设；2019年6月12日，全线铺轨完成；2019年10月5日，联调联试启动；2019年11月29日，沿线车站基本竣工；2019年12月30日，建成通车。铁路最高设计时速350千米，全线设北京北、清河、沙河、昌平、八达岭长城、东花园北、怀来、下花园北、宣化北、张家口南10座车站。同步建设有9千米延庆支线，并在下花园北站接入53千米的崇礼支线，直达太子城奥运村。 
　　京张高铁的开通运营，标志着百年的京张铁路迎来了“高铁时代”。从城市风光到辽阔塞外，从万里长城到冰雪世界，京张高铁，一站一景，174千米是浓缩的万里山河。

精益求精

　　京张高铁线路并不仅仅是一条普通的高铁线路，它还以“精品工程，智能京张”著称。作为国家《中长期铁路网规划》中“八纵八横”高速铁路主通道中“京兰通道”和“京昆通道”的重要组成部分，京张高铁也是2022年北京冬奥会的重要交通保障设施，对于推动京津冀协同发展具有重要意义。 
　　其难点工程主要包括“一桥两站三隧”—官厅水库特大桥，八达岭长城站和清河站，八达岭隧道、清华园隧道和正盘台隧道。其中，八达岭长城站创造了四個“全国之最”和三个“首次”，即车站最大埋深102米，地下建筑面积3.6万平方米，是目前国内埋深最大的高铁地下车站；车站主洞数量多、洞型复杂、交叉节点密集，是目前国内最复杂的暗挖洞群车站；车站两端渡线段单洞开挖跨度达32.7米，是目前国内单拱跨度最大的暗挖铁路隧道；旅客进出站电梯提升高度62米，是目前国内旅客提升高度最大的高铁地下车站；首次采用叠层进出站通道形式，实现了进出站客流完全分离和进出站口均衡布置；首次采用环形救援廊道设计，具备了紧急情况下快速无死角救援的条件；首次采用精准微损伤控制爆破等先进技术，消除了工程建设对文物和环境的不利影响。 
　　对于地质条件复杂的京张高铁来说，隧道施工的好坏是决定工程质量的重要因素之一。 
　　京张高铁全线设计隧道10条，总长49千米。这些隧道中，八达岭隧道为京张高铁正线第一长隧。它全长12.01千米，单洞双线，设4座斜井，因隧道地处不良地质带，隧道围岩条件差，存在涌水、突泥等风险，属于高风险隧道。不仅如此，隧道两次下穿八达岭长城世界文化遗产核心区，一处并行水关长城，共有两处浅埋，一处下穿石佛寺村，最小埋深10米；一处浅埋下穿京张铁路青龙桥车站，最小埋深仅4米多。与其相关的环境、文物保护要求极其严格，要求施工地表“零沉降”。另外，八达岭长城站的施工难点比较多，施工分为8个分通道，高峰期要达到13个工作面同时施工，交通指挥、运输、施工要做到互不干扰，难度很大。

穿越北京市核心区的清华园隧道也不简单。它全长6.02千米，开挖直径12.64米，是全线唯一采用盾构法施工的隧道。清华园隧道也是目前国内位于城区穿越地层最复杂、重要建筑物最多的单洞双线大直径盾构高风险隧道，它要穿越7条主要城市道路和88条重要的市政管线，并与地铁10号、12号、13号、15号线长距离并行下穿或交叉穿越，隧道和地铁13号线的最小距离只有3.4米。地铁变形控制指标要求沉降不能超过3毫米。为严格控制沉降标准，清华园隧道建造过程中在盾构机上搭载传感器，对施工进行智能管理，将隧道沉降控制到了惊人的0.8毫米。正因如此，清华园隧道被誉为“中国高铁智能建造第一隧”。

智能化高铁

　　如果说詹天佑主持设计、修建的京张铁路是我国近代铁路发展的里程碑，那么京张高铁堪称我国当代铁路的教科书。 
　　在对京张高铁的介绍中，我们最常见的就是“智能”这两个字。京张高铁的智能究竟体现在哪些方面？它能有多智能呢？

作为世界上首次全线采用智能技术建造的高铁，京张高铁汇集了当今各种先进技术与设备设施，集信息化、自动化、智能化于一身，充分展示了中国的科技智慧。通过信息的全面感知、安全传输、融合处理和科学决策，打造智能车站、智能列车、智能线路，实现旅客智能出行、铁路智能运输，京张高铁由此成为融精品与智能为一体、硬件与软件相得益彰的典范之作，全面提升了我国高铁安全生产、运营管理、客运服务的现代化水平。 
　　而今，全球已进入数字化时代。移动互联网、大数据、云计算、物联网、人工智能等新一代技术的突破和融合发展，让全球经济环境和人们的日常生活发生了重大改变。这些新一代信息技术在促进服务制造业升级、推动智能交通发展、助力智慧城市建设中的作用越来越大，已渗透到各行各业。铁路行业也概莫能外，智能化已经成为世界铁路未来发展的重要方向之一。

为此，我国铁路已初步制定了智能高铁发展战略，并以智能京张、智能京雄、智能蒙华等重大工程建设为依托，将智能铁路的系统性研究成果应用到实际， 并不断改进和优化。 
　　在京张高铁上，我国铁路建设者实现了智能建造、智能装备和智能运营，开启了智能铁路的先河。 
　　智能建造涵盖铁路工程设计、建设、运营全生命周期，以BIM（建筑信息模型）和GIS（地理信息系统）技术为核心，广泛应用移动互联、云计算、大数据、物联网、人工智能、北斗导航等新一代技术，与先进的工程建造技术相融合，围绕铁路工程建设信息化建立统一开放生态圈，通过自动感知、智能诊断、协同互动、主动学习和智能决策等手段，进行工程设计及仿真、工厂化加工、精密测控、自动化安装、动态监测和信息化管理等工程化应用，形成工程建设质量的全生命可追溯闭环管理体系。 
　　为此，京张高速铁路确立了“建设以BIM技术为核心、结合三维GIS、物联网、云计算、倾斜摄影等新技术，以‘三站三隧’（清河站、八达岭长城站、张家口南站，清华园隧道、八达岭隧道和正盘台隧道）为牵引，开展全线全专业BIM设计，探索铁路工程全生命周期管理新模式”的目标，形成了“智能京张”的智能管理新模式，达到提升作业协同效率、降低工程安全风险、提高工程质量和节省施工成本的目标。可以说，从蓝图到建成，京张高铁的全生命周期都有大数据支撑，并存有“健康档案”。同时，通过数字化管理，做到精细施工。 
　　比如，在地形条件差和地质构造复杂的地区，使用雷达和遥感技术自动提取、记录沿线地形、地质、水文、气象、地震等重要环境信息，实现对勘察区域的自动数据分类，为勘察设计提供基础参考数据，为施工等提供数据依据。与此同时，自动化智能勘察选线。综合应用线路设计、人工智能、最优化、地理信息系统等理论方法，实现计算机自动进行铁路三维空间线路搜索和结构物协调布设，生成满足各种约束条件且目标函数最优的线路方案，以代替人为勘察选线工作。在电力施工中，利用BIM技术的可视化特性，将主要工序制作可视化作业指导书，通过对施工流程、工艺工法、操作要点、质量标准、安全注意事项等内容进行动态与立体演示，可增进施工人员对相关内容的掌握，提高其业务水平，确保施工安全和质量。

车辆再升级

　　京张高铁采用的智能动车组定位于“复兴号”的智能型，以CR400BF型动车组为基础，优化设计形成了“鹰隼”“旗鱼”头型方案和“龙凤呈祥”“瑞雪迎春”两种外观涂装方案，车组采用北斗卫星导航系统和最先进的CTCS3-ATO列控系统，在智能化、安全舒适、绿色环保、综合节能等方面实现全面升级。 
　　为应对高铁运行中的高寒和大风沙等的考验，京张高铁列车采用经长期验证的高寒技术，能适应-40℃的高寒运营环境；为了适应山区气候寒冷且降雪较多的实际状况，京张高铁有自动融雪功能；针对山区风大、雨水多的特点，特意安装了预警装置，当遇见大风时，运行中的动车将根据风速自行调节车速，一旦山体发生异常，动车将被引导至安全的地方停靠。 
　　动车最怕的就是供电故障，普通动车遇到这种情况，只能原地等待救援，而且还会影响到后续列车的行进。京张高铁智能动车组增加了应急自动运行功能，该功能可确保列车遇到供电故障后能够启用动力蓄电池，以时速30千米走行20千米，最大程度地缓解原地停车的问题。此外，该智能型动车组还设计有高加速功能，可以提高列车在大坡道的运行能力。 
　　进站是智能型动车组智能控制的关键。这条时速350千米的“钢铁长龙”可以非常平稳地停靠到站，位置误差始终控制在10厘米以内，靠的就是我国首创的高铁自动驾驶系统200万千米的行车测试以及上万次的精准停车实验。 
　　自动驾驶离不开对数据的采集。京张高铁列车通过车载传感器、雷达、天线等设备对环境信息（地理位置、线路信息等）和车辆状态进行采集与处理，并与动车组技术融合，同时在满足安全性、稳定性和舒适性的前提下通过算法预设，结合线路限速要求等进行决策判断，最终实现车站自动发车、区间自动运行、车站自动停车、车门自动打开、车门/站台门联动控制。 
　　不仅如此，京张高铁还可以实现一证通行、刷脸进站。沿线高铁站内将配备各种智能机器人，它们像随行小秘书一样为旅客服务，既能帮旅客运行李，又能实现站内导航。只需扫描二维码或者进行人脸识别，机器人就会在站内跟随旅客行走。此外，乘坐该列车的旅客进站乘车时无须出示身份证、车票，只要在12306客户端通过实名刷脸认证，就可以直接刷脸进站。 
　　智能服务方面，动车组可以通过车载WiFi、车内显示查询终端、智能交互终端设备，为旅客提供人性化、多样化、自助化旅行服务。 
　　后台运营方面，车站环境舒适性监控系统、能源管控系统等各类系统将保证车站的高效运转，而高铁周界入侵报警系统、地震预警系统、自然灾害监测系统等将组成动车组的智能调度指挥系统。

智能管理方面，运用车载安全监控系统，可以实现动车组状态全面实时监控、工作状态自感知、运行故障自诊断、导向安全自决策，实现车地信息实时传输等功能。

车站客运人员手持的智能终端，不仅可以查询客车到发、晚点车次、接续换乘等客车作业全部基本信息，还可以自动生成或后台自动调整广播、引导、检票等信息，实现列车到发计划的精确修正。更神奇的是，根据车站售票情况、天气情况等信息，运营系统还可以分析旅客到站时刻及到站乘车人数，对车站的进出站客流量进行预测，结合站内拥挤度情况、列车到发时刻及运输旅客量，对车站的承载能力进行预测，为客运指挥提供支撑。 
　　此外，列车上设置的2718个监测点能全面感知列车运营状态，并会根据需要随时进行调节。这套智能环境感知调节技术，可以从温度调节、灯光调节、车内噪声控制、压力波调节、变色车窗、资源配置优化等方面实现乘车旅客感官舒适度的提升。

绿色加环保

　　除了保证乘客的舒适度和列车的高精准度以外，京张高铁还是绿色环保的高速铁路。高铁沿线广泛采用降噪工程、绿色建筑，大量使用再生能源、光伏发电、新型节能环保光源等新技术新材料。 
　　以官厅水库特大桥为例。该桥是京张高速铁路上的重点控制性工程之一，全长9.08千米，主桥采用8孔110米简支拱形钢桁梁跨越官厅水库，为国内首例适用于时速350千米有砟轨道高速铁路的钢桁梁桥。由于官厅水库是北京重要的水源地之一，施工中对环保要求极高。最终，施工方采取钢梁顶推架设方案，钢梁在岸上像“搭积木”一样拼装好，再从岸边向湖心顶推就位，最大限度减少了水上施工工序，有效降低了施工对库区水资源的污染。

在节能环保方面，京张高铁智能型动车组也有所提升，如噪声更低，阻力更小，能耗更低。通过低阻力流线型车头设计、空气动力学优化以及轻量化设计，车辆的气动阻力有所减少，整车的综合能耗相应降低约7%。通过采用环保零部件，列车内装材料的可回收率达75%，其中可降解材料占比达50%以上。通过优化结构、提升密封性能，车内外噪声总体指标降低1、2分贝。

梦想再出发

　　作为一趟将在2022年服务于北京冬奥会的高铁列车，京张高铁动车组将在冬奥会期间成为名副其实的“冬奥专列”。车上设置有媒体专用包厢，媒体工作者可以通过智能显示屏实时观看赛事直播，通过覆盖全车的WiFi系统随时发布赛事报道。同时，动车上还设有兴奋剂检测区以及冰雪运动器材存放区。 
　　京张铁路、京张高铁，两条相隔百年的铁路比邻而行，相映成辉，历史和现实在这里交汇，光荣与梦想从这里延续。 
　　交通强国，铁路先行。截至2020年底，我国铁路营业里程突破14.63万千米，其中高铁3.79万千米，高居世界第一。我国已经建成了世界上最现代化的铁路网和最发达的高铁网，并成为世界上高速鐵路系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家。

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