不久前，由中鐵第四勘察設計院集團有限公司（以下簡稱“鐵四院”）牽頭完成的《基于北斗導航系統的鐵路及航運領域應用技術研究》通過結題驗收，這項成果將推動鐵路行業技術進步和智能化轉型。
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我國高鐵發展迅猛，在建設及運維過程中，因其跨度大、地質環境復雜，需要建立大范圍高精度控制網并對鐵路軌道進行精確測量。2022年，鐵四院智能勘察團隊接到一項新任務：基于北斗建立一張高精度工程控制網，讓勘察人員足不出戶就能為鐵路建設提供高精度的位置服務。
鐵四院勘察院數智化所總工程師費亮說：“以前鐵路工程勘測多由人工完成，500公里長的道路要分為5段，平均每段需要至少50名勘測人員，大約3個月時間才能勘測完。如今，依靠激光雷達、傾斜攝影等技術進行鐵路勘測，可形成新的精密控制測量體系，節約鐵路建設成本，提高鐵路工程測量效率?！?/p>
在滬渝蓉高鐵勘察現場，北斗星基定位技術首次應用于鐵路智能勘測領域。工程師在鐵路沿線布設了12個地基觀測站和4個星基觀測站，建立起高精度工程控制網，為鐵路勘測及后續施工建設提供高精度位置服務。
“利用北斗建立的測量網可以24個小時不間斷運行，無需坐標轉換，即采即用，復用性強，降低了測量誤差逐級傳播的不利影響。”費亮說，有了北斗星地一體化增強定位技術，即使沒有網絡信號，只要看得到天空，勘察人員就可以實現高精度定位。該系統通過服務器實現觀測數據的實時監測、網絡回傳與快速解算，勘察人員可以做到實時厘米級、事后毫米級的鐵路工程測量。目前，多條鐵路沿線布設了北斗地基增強基準站，搭建起獨立完整的北斗地基增強系統。
走進鐵四院化希瑞創新工作室，地質雷達儀、超聲波陣列儀、水上多道地震反射儀、水底淺層剖面儀、瞬變電磁儀等高科技儀器隨處可見。
“這些儀器看起來高深，其實與醫院里的CT掃描儀、核磁共振儀、B超儀類似，就是用來為地球‘問診把脈’，探測地球內部結構與構造。”創新工作室帶頭人化希瑞介紹。
鐵路建設在施工前必須進行專業的物探，深入了解地下地質情況，精準搜集地下數據。為了實現“變噪為源”，創新工作室成員在多地開展試驗，嘗試了近10種新技術與方法設備，創新開發了多源頻率域地震勘探新技術與裝備。
運用新研發的物探裝備，不僅解決了電磁機械干擾難題，還能有效克服建筑交通阻隔難題，而且裝備具有遠程監控、便攜高效等特點。如今，僅需一部手機控制，即可完成數據采集，操作便捷、質量可控。
多年來，鐵四院完成杭溫、合福等鐵路物探綜合勘察項目20余項，研發形成了適用于復雜山區、復雜水域以及復雜城市環境的成套物探探測技術，獲得專利授權30余項。其中有3項成果通過專利轉化，形成了具有獨立自主知識產權的專業勘探設備。
作為中國高速鐵路事業的首批參與者，鐵四院不僅是我國高速鐵路“八縱八橫”主骨架的骨干設計力量，也是我國高鐵設計標準的主要編訂者。在70年發展歷程中，鐵四院積極投身鐵路等交通基礎設施建設，設計建成高速鐵路超1.4萬公里，超過全國投入運營高鐵里程的三分之一。累計承擔30多個城市100余條城市軌道交通總體總包設計項目，業務量位居行業前茅。創建了高速鐵路、城市軌道交通、磁浮及新型交通、綜合交通規劃等“十大核心品牌”。
今后5年，鐵四院將持續加大資源要素投入，支撐數智化研發，構建自主可控的智能勘察設計平臺，推進全產業鏈數智化發展。 （經濟日報記者 柳 潔 董慶森）
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