楊子楠

(中國國家鐵路集團有限公司 鐵道黨校， 北京 100088)

2019年底，中國鐵路進入了一個全新的發(fā)展階段。從1909年京張鐵路的建成，到2019年京張高鐵的通車，跨越百年的線路見證中國鐵路智能化邁出了從“無到有”的關鍵一步。無論是已經(jīng)開通運營的京張高鐵，還是京雄城際、蒙華鐵路等正在推進的智能化項目，精品工程這一目標理念都貫徹于建設始終。“全力建設精品工程智能鐵路”、“打造精品工程、鑄就智能京張”、“以京張高鐵和京雄城際精品工程為牽引”等建設思路的提出，表明了智能鐵路與精品工程產(chǎn)生出互為支持的積極作用。因此，本文基于智能鐵路與精品工程的內(nèi)涵特征，探究二者之間緊密而和諧的內(nèi)在聯(lián)系，進而提出打造智能鐵路精品工程項目的原則性建議。

1 智能鐵路與精品工程的內(nèi)涵和特征

建設智能鐵路與打造精品工程不僅在實際鐵路工程項目中得到了順利的配合應用，更是從設計、實施到運營的整體理念實現(xiàn)了高度融合，這其中的深層次原由來自于二者在內(nèi)涵特點上的融通契合，因此必須首先從對智能鐵路和精品工程的內(nèi)在屬性來著手分析。

1.1 智能鐵路的基本概念與特征

1.1.1 智能鐵路的基本概念

依據(jù)國內(nèi)外相關行業(yè)智能化發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合鐵路信息化、數(shù)字化基本發(fā)展趨勢，以及鐵路智能化發(fā)展動力因素等方面的綜合分析，可以將智能鐵路定義為：基于全狀態(tài)信息的感知、處理、傳輸和共享技術，對鐵路業(yè)務流程以及協(xié)調(diào)各類資源實現(xiàn)優(yōu)化的新一代現(xiàn)代鐵路。

1.1.2 智能鐵路的內(nèi)涵和特征

智能鐵路是一個按需求驅(qū)動的自主化運輸系統(tǒng)，而作為一個集成了多因素的復雜系統(tǒng)，其特點也鮮明的表現(xiàn)在以下5個方面。一是感知方面，實現(xiàn)全面且透徹的信息感知；二是連接方面，構建廣泛的、交互的、安全可信的互聯(lián)互通；三是融合方面，解決大量異構數(shù)據(jù)資源的融合處理問題；四是學習方面，形成自主自動學習的機制；五是決策方面，提供時效性強、科學化程度高、持續(xù)穩(wěn)定的決策[1]。

智能鐵路的內(nèi)涵還主要體現(xiàn)為6個方面(見圖 1)。一是安全穩(wěn)定可靠化，智能鐵路的第一要義同樣必須是安全；二是信息互聯(lián)全域化，不同的鐵路用戶之間，實現(xiàn)全域范圍內(nèi)的信息資源共享；三是運輸組織自動化，可按規(guī)定程序或指令實現(xiàn)無人干預的自動操控；四是系統(tǒng)決策科學化，通過智能計算、智能感知、智能認知，最終實現(xiàn)對鐵路業(yè)務決策的智能化；五是客戶服務人性化，推動運載服務客體與人這一行為主體間在參與、互動、聯(lián)系、評判中深度交互；六是節(jié)能環(huán)保綠色化，比如在首條智能鐵路上運行的——“復興號”動車組采用低阻力流線型頭型和車體平順化設計，相比“和諧號”其阻力降低7.5%～12.3%，人均百公里能耗僅3.8度，下降17%左右[2]。

圖1 智能鐵路內(nèi)涵及特征示意圖

1.2 精品工程的基本理念和豐富內(nèi)涵

1.2.1 精品工程是優(yōu)質(zhì)工程中的精華工程

精品工程的評價前提必須要求工程是結(jié)構穩(wěn)定、堅實耐用、安全可靠的。不僅如此，精品工程作為一個極為嚴格的工程評判概念，必須明確優(yōu)質(zhì)的工程并非都是精品工程，而精品工程則是從優(yōu)質(zhì)工程中再次按照其嚴格的技術標準、效益標準篩選出來的精品。優(yōu)中之精華，一是說明其稀有性，評判標準極高；二是要意識到其具有的示范效應，是其他項目和未來建設工程項目的參照標準工程。

1.2.2 精品工程是具有較高技術含量的工程

精品工程需要新技術貫徹其中，高新技術和高新裝備一定程度上來說是打造精品工程的必要條件。原因在于，精品工程中“精品”的含義并非指精雕細琢，而是指工程的最終呈現(xiàn)是“精”。當然，精心、精細的設計、施工、管理必不可少，但更要有來自于新理念、新技術、新裝備的投入?yún)⑴c，以此來提升工程質(zhì)量水平、消除傳統(tǒng)工程問題、實現(xiàn)項目的開拓性創(chuàng)新。因此，精品工程的產(chǎn)生，往往借助于新裝備新技術的應用，常常伴隨著時代的進步而出現(xiàn)，也成為了能夠快速引起共鳴，得到推廣的項目工程。

1.2.3 精品工程是耐得住時間考驗和嚴格檢驗的工程

對于精品工程的檢驗是十分嚴格的，應當從橫向和縱向兩個維度來考量。橫向上來看，是對標準的嚴格性要求。在工程質(zhì)量的檢查中，需要既宏觀地調(diào)查，又微觀地檢查，除了對工程外觀質(zhì)量和用戶需要的總體宏觀調(diào)查；還要對工程的細節(jié)構造處理以及使用者的真實體驗開展微觀考察。縱向上來看，精品工程還需要時間的檢驗。隨著時間的推移，有些工程會出現(xiàn)不均勻沉降、開裂、掉皮、滲漏及變形、變色等質(zhì)量問題，這樣經(jīng)不起時間考驗的工程不能被稱之為精品工程[3]。

1.2.4 精品工程是建造和使用兩方面均達到高質(zhì)量的工程

精品工程雖然從詞義上來講是工程的精品化，但其實質(zhì)講究的是“一脈相承”。一方面，指的是精品工程是一次成型，也就是說在施工建造過程中就應全過程控制和高規(guī)格管理，在建成并投入使用時即為精品工程。另一方面，是要求其在設計、建造中與用戶和運營單位充分的溝通，盡大力度地滿足使用者的需求，并在面對可能出現(xiàn)的問題時統(tǒng)籌考慮，使得工程項目在使用過程中仍然是精品。

2 建設智能鐵路和打造精品工程的內(nèi)在關系研究

依據(jù)對智能鐵路與精品工程的內(nèi)涵和特征分析，可以發(fā)現(xiàn)二者之間具備許多在核心理念和實踐推進中的共通之處，以此為基礎，進一步從共性特征和內(nèi)在聯(lián)系兩個角度對二者有機結(jié)合的內(nèi)在機理進行深入探究。

2.1 智能鐵路與精品工程的共性特征

2.1.1 追求目標愿景的一致

我國鐵路人以及世界各國鐵路同行積極參與智能鐵路的研究和實踐，其重要原因在于智能鐵路代表著鐵路未來的發(fā)展方向，能夠為破解旅客、貨主、客戶在運輸及經(jīng)營上的難題提供一套全新方案，而這條基于“人”的解決路徑最終會輻射到每個需求個體，進而為發(fā)展提供巨大引領力。再看精品工程，與智能鐵路的相同之處就在于，其之所以要建成“精品”，最重要的就是在基本的合格工程、優(yōu)良工程、優(yōu)質(zhì)工程的基礎上，還要追求成為滿足使用者需求這一動態(tài)變化的苛刻指標。由此可見，智能鐵路和精品工程的終極目標都是最大化地回歸到“人本”上來，更重要的是都能夠帶動經(jīng)濟發(fā)展和引領社會進步。

2.1.2 依托核心技術的相同

智能鐵路的重點毋庸置疑在于智能化，追根溯源地看，智能化是信息技術的最新發(fā)展階段，換句話說智能鐵路的發(fā)展和應用離不開信息技術。信息技術同樣在精品工程建設方面也扮演著重要的角色，如今的工程建造想要成為精品，必然不能缺少對于信息技術廣泛而深入地運用，比如：GIS、物聯(lián)網(wǎng)、BIM、CIM等技術就在一定程度上成就了精品工程的誕生[4]。本質(zhì)上，貫徹于智能鐵路項目和精品工程項目的其實都是數(shù)據(jù)，智能鐵路的智能決策、運輸生產(chǎn)和最終應用全部依賴于海量大數(shù)據(jù)的采集感知、傳輸存儲以及挖掘分析；同樣，海量數(shù)據(jù)也貫穿在精品工程建設的全周期之中，包括工程設計數(shù)據(jù)、仿真模擬數(shù)據(jù)、3D建模數(shù)據(jù)、動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)、精密測控數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)信息，使得工程建設產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境由復雜化的建造過程向透明化、可視化轉(zhuǎn)變。

2.1.3 建造本質(zhì)理念的契合

在對智能鐵路和精品工程的內(nèi)核和特征分析中，可以得出二者有著多個核心理念的一致性。智能鐵路的建設理念重點方向包括：保障運輸生產(chǎn)安全、構建節(jié)能環(huán)保的出行方式、提供溫馨舒適人性化的服務以及將高新科技與鐵路業(yè)務融合等。與之比照發(fā)現(xiàn)，在精品工程的打造中也同樣符合以上設計建造理念，精品工程的最基本內(nèi)涵就是保證工程質(zhì)量，確保工程安全性；其次，精品工程還要求工程建設的綠色化，強調(diào)與自然和諧共生，在不破壞環(huán)境造成污染的前提下，還應當盡量地形成美觀、藝術的作品；此外，精品化工程項目還借助高新科技的應用，并在其深度運用后為使用者帶來更加舒適、暢快的體驗。

2.2 智能鐵路與精品工程的交互作用

2.2.1 智能鐵路的建設需要精品工程的質(zhì)量水準為依托

作為新一代鐵路運輸系統(tǒng)，智能鐵路肩負著指引行業(yè)新發(fā)展領域的開創(chuàng)，承載著國家和人民對這標志性工程的期盼，同時也匯聚了世界各國關注的目光。基于以上的使命責任，智能鐵路的建造必然要以“精”“細”“嚴”為標準要求，使運輸系統(tǒng)成品的質(zhì)量達到精品化水準。此外，從智能鐵路自身的建設要求來看，智能鐵路涵蓋自動駕駛、行車智能安全預警、高級機器學習理論、自主協(xié)同控制理論、量子智能計算、混合增強智能理論等高新智能技術，這些新技術的成熟運用也需要精細化的理念和操作不斷磨合實現(xiàn)。

2.2.2 精品工程的打造得益于智能化鐵路新技術的牽引

運用高新技術和裝備作為精品工程的內(nèi)涵之一，在打造工程的精品化中有著舉足輕重的作用。新技術、新裝備、新方法的運用往往能夠?qū)こ趟降母叨犬a(chǎn)生決定性影響，令僅是普通工程或優(yōu)質(zhì)工程的項目提升到精品化級別。如今，智能鐵路的發(fā)展給予了工程項目絕佳的契機，作為高新技術密集化、集成化的重點項目，其新技術裝備、新理念模式的使用為工程項目注入活力，形成了強大牽引動能助力工程精品化的實現(xiàn)。

2.2.3 精品工程具備的時代性特征強烈召喚智能鐵路

縱觀世界工程項目建設的歷史，很大程度上與人類文明的進步相互關聯(lián)。工程項目是蘊含著靈魂的，尤其是凝聚心血、傾力打造的項目更是彰顯著社會影響和時代技藝的標志產(chǎn)物，各歷史時期的精品工程都反映著社會變革的軌跡，銘刻著時代的烙印。作為地域的標志、時代的標桿、行業(yè)的標準，精品工程還具有極強的示范作用和帶動作用。比如，綠色理念的引入就是很好的例證，在社會處于后工業(yè)社會向新興文明轉(zhuǎn)化過渡階段的時期，由生態(tài)文明而促生的“綠色鐵路”的概念己被社會廣泛認可，并成為了新時期精品化工程建設的條件之一。

在時代背景和工業(yè)技術基礎不同的各個時期，鐵路借助信息化浪潮，運用計算機網(wǎng)絡通信、衛(wèi)星遙感、地理信息等技術實現(xiàn)了信息化和數(shù)字化[5]。可以說，信息化、數(shù)字化的發(fā)展為智能化提供了技術基礎，沒有鐵路信息化的實現(xiàn)和鐵路數(shù)字化的高度發(fā)達就沒有鐵路智能化的真正出現(xiàn)(見圖 2)。同理，當前智能鐵路從提出到發(fā)展，同樣是在精品工程理念的作用下趨近成熟，走向符合當前時代特征的鐵路發(fā)展新階段[6]。

圖2 不同時代下鐵路信息化、數(shù)字化、智能化、精品智能化發(fā)展路徑

2.2.4 智能鐵路與精品工程的共性特征促使其成為有機整體

對于構建“精品工程、智能鐵路”，不能僅僅從口號或宣傳的層面解讀，更應當看到智能鐵路和精品工程的系統(tǒng)性和整體性。一方面，二者在追求的目標愿景、依托的核心技術、建設的本質(zhì)理念上存在共性，可以看到即使智能鐵路和精品工程作為兩個獨立子系統(tǒng)也高度一致，存在著形成統(tǒng)一系統(tǒng)的要素因子。另一方面，二者各自發(fā)展的側(cè)重點不盡相同，智能鐵路突顯的科技性、創(chuàng)新性、智能化特征與精品工程著力的安全穩(wěn)定、藝術美觀特征相得益彰，相互形成很好的交叉補充，讓各子系統(tǒng)優(yōu)點能夠在總體中充分展現(xiàn)，真正實現(xiàn)一個整體的有機融合，也更好地體現(xiàn)出智能鐵路精品工程的寶貴價值。

3 推進智能鐵路精品工程項目的原則性建議

在精品工程項目的建設中，應當保持一個自始至終的目標導向，確保智能鐵路項目精品化的實現(xiàn)。通過對精品工程要求和智能鐵路理念的深入理解，提出5點基本原則性建議，為智能鐵路精品工程項目的建設提供頂層設計依據(jù)。

3.1 安全為先，確保質(zhì)量

精品工程項目最為基礎性工作任務就是保安全、講質(zhì)量，如果沒有合格的質(zhì)量，出現(xiàn)安生產(chǎn)事故，那么后續(xù)的一切工作均“歸零”。因此，在智能鐵路精品工程項目的建設中要建立健全鐵路建設質(zhì)量安全管控體系，嚴格落實質(zhì)量安全紅線管理規(guī)定，以“零容忍”的態(tài)度重拳打擊偷工減料、以次充好、轉(zhuǎn)包和違法分包等問題。并且，推行實施檢查整治常態(tài)化機制，定期開展質(zhì)量排查整治，掛牌督辦工程質(zhì)量安全問題。例如，在京張高鐵的建設過程中，通過研發(fā)的自動控制降水與預警系統(tǒng)，實現(xiàn)對深水基坑降水情況的實時監(jiān)控，對邊坡變形與否一目了然。同時，還采用原材料二維碼管理、混凝土信息化管理、鋼筋數(shù)控加工、沉降觀測控制等智能化管理手段實現(xiàn)工程在安全和質(zhì)量上的基本保證[7]。

3.2 藝術美觀，綠色低碳

不同的時代、地域、歷史文化、社會背景、技術條件會產(chǎn)生出不同的精品工程項目，而真正的精品工程應當是經(jīng)濟發(fā)展水平、技術水平與社會需求和價值取向的綜合體現(xiàn)，是一個精致的藝術品。因此，對于智能鐵路精品工程項目來說，美觀大方，并且?guī)в幸欢ㄔO計感和美觀性是必不可少的。京張高鐵的八達嶺車站站房設計就既有古典文化的底蘊，又追求自然美感的融入，站房主體隱于山間和地下，呈“神龍見首不見尾”之勢[8]。這樣的設計就是藝術性與綠色性兼具的完美體現(xiàn)，精品工程項目需要視自身為典范，創(chuàng)造出一個低碳節(jié)能、綠色環(huán)保的精品示范工程，通過制訂嚴格的施工管理制度，實現(xiàn)降低施工噪聲，控制項目排污，合理處置有毒有害廢棄物的目的，竟可能避免或減少對工程所處區(qū)域環(huán)境治理的再投入。

3.3 智能創(chuàng)新，溫馨便捷

智能鐵路精品工程核心要義之一就是創(chuàng)新，創(chuàng)新理念和新技術裝備的使用是智能鐵路工程項目必須遵循的原則。智能化理念在鐵路工程的實踐，既是保證中國高鐵建設質(zhì)量、技術、標準領跑的必然要求，也是實現(xiàn)鐵路項目成為精品工程的關鍵要素。采用人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等先進技術，實現(xiàn)對信息的全面感知、快速傳輸、融合處理和智能分析，打造出智能車站、智能列車、智能運輸、智能服務等面向客戶的全智能服務。在智能化新科技的引領下，為客戶提供溫馨、舒適、便捷、高效的出行服務和使用體驗，也是在建設智能鐵路工程的基本原則。

3.4 規(guī)范管理，標準推廣

規(guī)范化的管理和標準化的建立，對于精品工程項目來說必不可少。當下智能鐵路工程項目處在從頭開始的開創(chuàng)性階段，因此對于工程項目精品化的需求顯得十分迫切，也更加要求工程項目的規(guī)范化和標準化建設。智能鐵路工程項目中的各項工作流程和管理辦法，應當通過規(guī)章制度的形式出臺，成為全體項目管理和施工人員作業(yè)的依據(jù)，從而避免了職責不清，責任不明的情況。同時，嚴明工程質(zhì)量標準，從整體上，對建造系統(tǒng)中需要管理和控制的內(nèi)容作出規(guī)律性認識；從細節(jié)上，對每個作業(yè)、每個分項、每道工序均應分別制定各自的質(zhì)量標準。如此而來，精品工程的建設就不單單是成就一個智能鐵路項目，而是在我國鐵路基礎建設投資持續(xù)保持高位的背景下，對一批智能鐵路項目提供的成熟性經(jīng)驗和可推廣范式。

3.5 系統(tǒng)思維，長遠規(guī)劃

一個工程的精品屬性，來自于他在建造施工時的精心、精細、精準，也來自于設計時展現(xiàn)的精品特質(zhì)，還來自于其在交付并投入使用后的運營情況，意味著一個項目在全周期內(nèi)的綜合表現(xiàn)，是其否能成為精品工程的重要評判準則。因此，對于精品化智能鐵路來說，必須具備系統(tǒng)性思維理念，從始至終地對各階段出現(xiàn)的狀態(tài)和可能發(fā)生的問題進行綜合研究，以完整生命周期為對象開展計算和分析，站在全局最優(yōu)化、最經(jīng)濟的角度制定方案。同時，要具有長遠性考量，對工程質(zhì)量制定長期的保障規(guī)劃，確保鐵路運輸安全持續(xù)穩(wěn)定。此外，還要擁有預見性計劃，通過對智能鐵路發(fā)展前景和建設工程運營狀態(tài)的預判，在工程建設中為今后發(fā)展預留出升級改造的余地空間。

4 結(jié)語

依托于北京至沈陽高鐵遼寧段“高速鐵路智能關鍵技術綜合試驗”的全面開展，以及京張高鐵、京雄城際、蒙華鐵路等線路的實施推進，秉持精品工程理念的智能鐵路建設已經(jīng)進入了成果的驗證、轉(zhuǎn)化、落地及推廣階段。本文對于智能鐵路與精品工程概念內(nèi)涵和內(nèi)在關系的深刻闡釋，為中國鐵路智能化發(fā)展增添了頂層設計思路；提出的原則性建議，可以為今后的精品化智能鐵路工程給予積極的啟示，也讓人們對未來智能鐵路的發(fā)展賦予更多的期待。