新科技，让铁路设计更便捷（经济聚焦）

 

　　图①：无人机在野外作业。
　　图②：工作人员运用北斗定位技术进行既有线测量。
　　图③：工作人员通过轨道小车进行轨道精调。
　　以上图片均为王兴摄（人民视觉）
　　制图：张丹峰

 

　　核心阅读

　　近年来，随着空间信息科学、计算机技术、遥感技术、5G、人工智能等快速发展，新技术和新设备在铁路规划设计中的应用越来越广泛。勘察、选线、设计全流程都可实现数字化、智能化，这大幅降低了人工成本，缩短了设计工期，铁路设计更加高效便捷精准。

　　

　　一条铁路是如何设计出来的？

　　要知道，100公里的铁路线路，控制因素就达上百个类别，若把线路空间画成立体围棋盘，则有上亿格。那么，完成这样的设计工作，除了跋山涉水、风餐露宿，埋头画图、笔耕不辍，如今设计人员还可以借助哪些新工具、运用哪些新方法？

　　走进铁路设计院，记者听到的是北斗定位、倾斜摄像、数字地球、智能设计等新词，看到的是各种新科技。跟随铁路设计人员的脚步，记者实地感受现代铁路的设计过程。

　　铁路勘察省工省时

　　从眼看尺量到无人机无人船自动勘察

　　见到中铁第四勘察设计院集团有限公司勘察技术队队长赵亚祥，是在一座大山前。

　　测绘大地经纬，勘察万里山河。铁路设计，勘察是前哨。“考虑到铁路可能经过这片区域，我们先摸摸情况、看看山势。”赵亚祥说完，俯身打开随身携带的大行李箱，取出一架无人机，“过去勘察咱得爬上去，如今可以操作无人机飞过去看看。”

　　赵亚祥介绍，用于勘察的无人机搭载了具有5个摄像头的立体摄像机，一次飞行即可实现多个角度图像采集。这些影像传输到后台的集群计算中心后，即可自动转化为三维数据。

　　不到半小时，无人机成功返航，山峰的信息已采集完毕。“这效率，搁以前想都不敢想。”赵亚祥感慨。

　　20世纪初，铁路勘察人常用的工作套装是“两箱一板”。一箱装勘测设计资料，一箱装衣被，一块模板搁在两个箱子上，工具就是简单的皮尺、全站仪、水准仪等。过去的勘察，往往存在测全难、测准难、测快难三大难题，在数据处理上也存在不智能、表达不直观、只有二维几何信息等问题。

　　近年来，随着空间信息科学、计算机技术、遥感技术、5G、人工智能等快速发展，测绘科学技术进步明显，特别是中国自主研发的北斗导航系统建成运行后，为智能勘察提供了坚实支撑。

　　正是在这样的背景下，激光点云设备、机载和地面激光雷达、航空航天遥感测绘技术、大型3D实景数字模型制作技术、铁路快速测量车、无人机无人船等技术和设备大量运用于勘察，推动智能勘测不断发展。

　　铁四院勘察院数智化所总工程师费亮介绍，长距离大范围地理信息采集一般采用固定翼大型无人机，一次飞行上百公里，一周飞行即可采集全线数据；小范围精确数据采集则采用小型无人机，摄影分辨率可达5厘米。如遇到植被覆盖，还可采用搭载激光雷达的无人机，利用激光雷达数据自动还原植被下的地表数据；遇到河流湖泊，则有无人船负责信息采集，它可深入水下100多米，获取水文信息等。

　　地表勘测有设备，地下勘察也有机器人助力。铁四院地路院一所所长李水平介绍，基于地质勘探人工智能管理系统，在配备智能系统的钻机一线作业中，勘察设计人员不到现场也能获取勘探情况。