新科技，让铁路设计更便捷（经济聚焦）(2)

　　铁四院勘察院副总工程师闵阳算了一笔账，在新技术的助力下，初测阶段可缩短工期约30%；定测阶段可减少外业人员规模30%，缩短工期20%。算下来，初测阶段每公里可节约人工成本1.12万元，定测阶段每公里可节约人工成本2.53万元，平均每年可减少数千万元成本。

　　数字系统智能选线

　　1小时可从上千个方案中选出最优路线

　　勘察结束，数据全都汇聚到了铁四院后台数据湖。数据量有多大？“这需要以TB（太字节）计算。”费亮说。

　　海量的数据经过铁四院后台处理系统的编译、整理、汇总，最终将生成逼真的影像。费亮形象地说：“这相当于把地球‘搬’进电脑，形成了‘数字地球’——地理地质信息系统。”

　　说话间，铁四院“数字地球”负责人刘祾頠打开了“数字地球”演示：“你看，可以不断放大图像，分辨率可达5厘米。”随着刘祾頠不断操作鼠标，每一座山峰、每一栋房屋的立体图像都清晰可见，甚至连山峰的高度、坡度，房屋的长、宽、高等信息都能一一显示。

　　“数字地球”与普通的全景地图有何不同？刘祾頠解释，普通软件里的全景地图往往只有建筑物、山川的俯拍影像，其他角度的信息由系统虚拟形成，而“数字地球”里的建筑物每一面都有逼真的影像和确切的数据，方便后续线路设计。

　　“数字地球”还是一个实时共享平台，不同专业不同工种的人员可以同时上线操作，即时获得最新数据，大幅提高了工作效率、降低了协同成本。

　　依托“数字地球”，铁四院还开发出智能选线系统，只要输入起点、途经点、终点，人工智能就能自动设计线路。

　　“从A点到B点应该怎么走，系统1小时即可生成方案群，并从上千个方案中选出最优的5个方案。”铁四院智能选线系统负责人彭先宝说，传统的铁路选线设计主要依靠线路工程师识别图纸上的相关信息，然后在设计软件里布设线路的空间位置，一条线路方案的拟订往往需要半个月以上。

　　这个计算过程有多难？人工智能系统需要从上亿选项中选出最合适的点。

　　“如此庞大的计算量，意味着智能选线系统设计时要像人类一样思考，及时排除无效选项。”彭先宝说，“我们将铁四院数十年的铁路设计经验、方案都交给系统学习，让它也成为成熟的设计师。”

　　智能选线的效果如何？

　　铁四院线站院副总工程师李其龙介绍，院里组织过一次人机选线对比，机器和人工分别对同一段线路进行选线。“结果表明，系统能挑选出人工意想不到的线路，提供新的设计思路。”李其龙说，系统甚至还能设计出桥隧比更低、成本更优的方案。

　　如今，在铁路线路方案研究过程中，一般先由系统智能选线，设计师在机选方案的基础上再调整优化，计算机将调整后的方案作为指导，重新生成线路方案群，不断迭代，直到得出综合最优方案。

　　设计方案一键生成

　　1分钟即可完成100公里线路的三维设计方案

　　对一条铁路的设计而言，确定线路走向，仅仅完成了第一步。后续，站场、桥梁、隧道、路基、接触网等10多个领域的设计人员还要协同作业，最终形成三维立体施工图纸。

　　刘祾頠举例说，一座桥梁是采用悬索桥、斜拉桥还是其他类型，都需要反复计算比对。如今，铁四院的综合选线系统推出了更先进的功能，设计师轻点鼠标，系统就可在1分钟内生成100公里线路的三维设计方案。

　　采访中，刘祾頠演示了方案生成过程。只见在“数字地球”里，一条立体高铁线“平地而起”，设计迅速完成。