智能高鐵：創(chuàng)新一以貫之

2024年1月19日，首次“國家工程師獎”表彰大會在北京人民大會堂舉行，共81名個人被授予“國家卓越工程師”稱號，50個團(tuán)隊(duì)被授予“國家卓越工程師團(tuán)隊(duì)”稱號。獲獎?wù)咧?，穿著樸素、一頭利落短發(fā)的中國鐵道科學(xué)研究院首席研究員李平，在談及高速鐵路、智能運(yùn)用、大數(shù)據(jù)平臺等話題的時候，顯得光彩動人。她與無數(shù)鐵路工程師一樣，心懷熱忱，對中國高鐵的建設(shè)成就感到無比自豪，更對守護(hù)、傳續(xù)這份事業(yè)，保持中國高鐵建設(shè)的領(lǐng)先地位保有絕對的信念。中國高鐵在一代代工程師的攻堅克難之下，輝煌而持久地疾馳在康莊大道上。

中國高鐵與智能之路

中國高鐵無疑是世界交通建設(shè)史上一個偉大的奇跡。在此以前，任誰都不會想到，國際40年的高鐵建設(shè)之路，中國可以只用5年就走完并實(shí)現(xiàn)趕超，不會想到北斗導(dǎo)航、云計算、5G信號、智能大腦等先進(jìn)技術(shù)能夠集于高鐵建設(shè)一體。

1905年，在工程師詹天佑的指導(dǎo)下，首條由中國人自行設(shè)計和建造的鐵路——京張鐵路正式動工。彼時，中國科技水平落后、綜合國力貧弱，詹天佑等有識之士不甘沉淪，誓要追上世界的腳步。5年后，京張鐵路正式竣工，橫穿山體、盤旋交錯的創(chuàng)新鐵路設(shè)計，一時間震驚中外?！八椅业纳芑少橘朐谌A夏大地上的一根鐵軌?！闭蔡煊訉⒁簧I(xiàn)給鐵道事業(yè)，以高速、高效的鐵路建設(shè)，讓國人意識到增強(qiáng)科技實(shí)力的重要性。從此，中國鐵路現(xiàn)代化的大門打開了。

中國現(xiàn)代高速鐵路的建設(shè)發(fā)軔于二十世紀(jì)八九十年代，這條道路充滿波折，一代代鐵路人先后遭遇過資金不足、技術(shù)匱乏等困境，但最終仍戰(zhàn)勝重重挑戰(zhàn)，讓中國高鐵逆襲成為世界鐵路的領(lǐng)跑者。

智能高鐵1.0

從2015年開始，世界各國鐵路的數(shù)字化、智能化研究悄然興起，智能化成為世界鐵路未來的發(fā)展方向。

中國智能高鐵1.0時代，把以云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)為驅(qū)動，以京張高鐵為基礎(chǔ)，以京雄智能化工程為擴(kuò)展的若干單項(xiàng)創(chuàng)新應(yīng)用集合，將全生命周期管理作為主線，實(shí)現(xiàn)智能建造、智能裝備、智能運(yùn)營的體系化應(yīng)用。

2019年12月30日，京張高速鐵路開通運(yùn)營。這是世界上第一條自動駕駛的智能高鐵，時速高達(dá)350千米。京張高鐵是在智能高鐵體系架構(gòu)1.0標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下建成的第一條智能高鐵示范線，3年后，智能建造推廣運(yùn)用到所有新建高鐵上。2020年12月27日，第二條智能高鐵——京雄城際鐵路投入運(yùn)營，這條鐵路連通北京與河北雄安新區(qū)，進(jìn)一步完善了京津冀區(qū)域的高速鐵路網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

2023年9月，又一條智能高鐵——福夏高鐵開通運(yùn)營，它也是我國首條設(shè)計時速達(dá)到350千米的跨海高鐵，標(biāo)志著我國的高鐵技術(shù)進(jìn)一步飛躍。

2023年10月，印尼雅萬高鐵智能化系統(tǒng)投入應(yīng)用。這條中印合作建設(shè)的鐵路是中國高鐵在世界打出口碑的“第一槍”。

智能高鐵2.0

相較于1.0版本，智能高鐵2.0正全力探索基于數(shù)字孿生技術(shù)的智能建造等新興領(lǐng)域。如今，智能建造使得工程勘察能做到“空天地”一體化，智能裝備讓高鐵運(yùn)營防護(hù)更輕松。當(dāng)下，高鐵已成為中國的一張名片，高鐵走向世界已成為國家戰(zhàn)略。

素材解析

適用話題一 主動創(chuàng)新、勇于嘗試、領(lǐng)跑、科技興國

智能高鐵使用的技術(shù)種類繁多、原理復(fù)雜，下面讓我們以其中的一些代表性技術(shù)為例，了解智能高鐵的秘密。

素材鏈接 正向創(chuàng)新之路

談及智能高鐵的創(chuàng)新緣起，鐵路工程師李平回憶，自2015年開始，各國鐵路的發(fā)展方向都不約而同地指向智能化、數(shù)據(jù)化的道路。她指出，開創(chuàng)科技創(chuàng)新其實(shí)有兩條路——其一是“被動創(chuàng)新”，也就是等待他國將相關(guān)技術(shù)研究成熟之后再去了解學(xué)習(xí)，借鑒運(yùn)用。但無數(shù)經(jīng)驗(yàn)告訴我們，這條看似捷徑的道路實(shí)際上反而容易將我們引向歧途。且不談其他國家的研究是否會限制、固化研究思路，光是選擇“伸手討要”的方式，就已經(jīng)截斷了自立自強(qiáng)的可能，這與竭澤而漁又有何異？

而另一條路，被稱為“正向創(chuàng)新”，即靠自己實(shí)現(xiàn)引領(lǐng)作用，做世界的領(lǐng)跑者。盡管這條道路崎嶇漫長，沿途荊棘叢生，但李平及其團(tuán)隊(duì)用實(shí)際行動證明，這條路完全能夠走得通、走得好。李平表示，我們身處的智能化時代就像是“大魚吃小魚、快魚吃慢魚”，如果跑得不快，與新技術(shù)不慎脫鉤，現(xiàn)在所擁有的優(yōu)勢瞬間就可能淪為劣勢。因而，事事要關(guān)注，事事需深入，只有抓住一切潛在創(chuàng)新點(diǎn)，留心每一片科技尚未觸及的荒地，才有可能為中國高鐵打造一條平坦寬闊的發(fā)展道路。

片段寫作1

百年前，詹天佑誓死守衛(wèi)中國鐵路主權(quán)，完成修鐵路的創(chuàng)舉，讓中國人揚(yáng)眉吐氣；百年后，智能高鐵領(lǐng)跑全球、勢如破竹，一張聯(lián)通全國各地的高速鐵路網(wǎng)正逐步打通。百年間，先輩以深刻的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)告誡后世：科技是強(qiáng)國的重要支撐，抓住科技發(fā)展，相當(dāng)于抓住更多歷史機(jī)遇。科技為生產(chǎn)力發(fā)展奠定基礎(chǔ)，小至個人，大到民族，其影響宏大深遠(yuǎn)。提升國家的科技實(shí)力，可為守護(hù)祖國領(lǐng)土、守護(hù)文化底蘊(yùn)、守護(hù)人民安全提供更有力的保障。

片段寫作2

領(lǐng)跑者想要長久保持領(lǐng)先優(yōu)勢異常艱難，一旦稍有松懈，輕浮之氣上身，決心之力消散，便極容易被競爭者抓住弱點(diǎn)，從而一舉反超。因此，僅是爆發(fā)式的創(chuàng)新還不夠，更需要持久與主動的創(chuàng)新。一方面，對手的存在能夠給予我們警醒與壓力，從而驅(qū)策我們奮力向前；另一方面，我們自身也應(yīng)不斷根據(jù)實(shí)際情況提高對自我的要求，逆風(fēng)時咬牙挺立，順風(fēng)時一鼓作氣，如鯤鵬直上云霄。正如中國高鐵從零基礎(chǔ)開動，一路風(fēng)馳電掣，到如今處于世界前列，這其中有國家科技實(shí)力迫切需要提高的壓力，更有要領(lǐng)跑以及領(lǐng)跑到底的堅韌心志的推動。

適用話題二 智能科技、融會貫通、打破邊界

素材鏈接1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航為中國鐵路建設(shè)提供了高精度、跨時空的數(shù)據(jù)信息，遠(yuǎn)在浩渺宇宙中的小小衛(wèi)星甚至能控制地面上一臺瀝青車鋪路時的碾壓軌跡。同時，北斗衛(wèi)星通過云計算和機(jī)器智能進(jìn)行大數(shù)據(jù)處理，可為施工地點(diǎn)提供全天候的三維坐標(biāo)、變化速度以及時間信息的定位監(jiān)測，實(shí)時分析環(huán)境信息，提供可靠預(yù)測結(jié)果。

（摘編自武中奇《“北斗+”讓施工更加智能！》，“中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”微信公眾號）

素材鏈接2 BIM（建筑信息模型）技術(shù)BIM技術(shù)相較于傳統(tǒng)建筑施工技術(shù)，可謂“降維打擊”。以往設(shè)計建筑施工圖紙時，需要畫出二維平面圖，加上各種尺寸標(biāo)注來表達(dá)建筑物立體空間信息，可視化差，信息表達(dá)不完整，還可能存在誤差。而BIM技術(shù)可以利用特定軟件對施工項(xiàng)目進(jìn)行三維立體建模，以數(shù)據(jù)與信息構(gòu)筑擬建建筑全貌，通過可視化方式解決技術(shù)難題。

京張高鐵建設(shè)過程中創(chuàng)造性發(fā)展了基于BIM的協(xié)同化設(shè)計、數(shù)字化制造和智能化施工等技術(shù)，建成了基于BIM+GIS（地理信息系統(tǒng)）的工程管理平臺，實(shí)現(xiàn)了建設(shè)數(shù)據(jù)的自動采集和信息互聯(lián)，支撐參建各方協(xié)同管理和決策優(yōu)化。

（摘編自王同軍 《京張智能高速鐵路》，《Engineering》2021年第12期；《建筑信息模型工程師以信息和數(shù)據(jù)為“磚瓦”：用數(shù)字建模未來城市》，寧波市鎮(zhèn)海區(qū)人民政府網(wǎng)，2023年6月21日）

素材鏈接3 ATO（Automatic Train Operation）自動駕駛技術(shù)

“京張高鐵智能動車組實(shí)現(xiàn)350千米時速的自動駕駛，搭載了我國自主研發(fā)的北斗導(dǎo)航，可實(shí)時精準(zhǔn)定位。”中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司機(jī)輛所副所長張波說。京張智能動車組的一大亮點(diǎn)為“有人值守的自動駕駛”，列車使用ATO自動駕駛系統(tǒng)，由調(diào)度中心統(tǒng)一控制，實(shí)現(xiàn)到點(diǎn)自動發(fā)車、區(qū)間自動運(yùn)行、到站自動停車、停車自動開門以及車門與屏蔽門的自動聯(lián)控五大功能。司機(jī)只需操縱一個按鍵，就能輕松帶著這條銀色長龍跨越千山萬水。

素材鏈接4 微震靶向精準(zhǔn)爆破技術(shù)

京張高鐵八達(dá)嶺長城站是世界上地下建筑規(guī)模最大、埋深最深、洞群結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的地下疊層暗挖洞群高鐵車站。它的建設(shè)，是人類建設(shè)史上少有的挑戰(zhàn)。車站總長470米，地下建筑面積4.1萬平方米，最深埋深102米，車站層、出站層和進(jìn)站層全部在地下。在建設(shè)全長12.01千米的京張高鐵八達(dá)嶺隧道時，工程師們按照實(shí)地環(huán)境和文物保護(hù)要求，做到了“施工地表零沉降、重要文物零影響、長城游客零感知”的高效施工。為了減少對游客與文物的影響，鐵科院專門發(fā)明了微震靶向精準(zhǔn)爆破技術(shù)，達(dá)到十分顯著的減震效果。應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)后，施工產(chǎn)生的震動僅僅相當(dāng)于游客在八達(dá)嶺長城上跺一腳——而這項(xiàng)技術(shù)顯然能夠在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用。

片段寫作1

科技發(fā)展從來不是各自為政、相互競爭的關(guān)系，而是同心協(xié)力、齊頭并進(jìn)、互相激勵的過程?？v使有截然不同的發(fā)展思路，也能彼此共享，碰撞出靈感火花。一方面，借助發(fā)展迅速的大數(shù)據(jù)技術(shù)，智能高鐵的建設(shè)得到極大優(yōu)化，不僅節(jié)約了材料與時間成本，更保證了施工全程的實(shí)時跟蹤。另一方面，當(dāng)?shù)谝粭l智能高鐵京張鐵路投入運(yùn)行后，海量的數(shù)據(jù)便能投入大數(shù)據(jù)模型中進(jìn)行處理，進(jìn)而有針對性地對模型進(jìn)行改進(jìn)。因此，適時聯(lián)系不同領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)，創(chuàng)造性地進(jìn)行融會貫通，更能助力技術(shù)進(jìn)步。

片段寫作2

某一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不僅會使其本身得益，還能為其他領(lǐng)域帶去技術(shù)創(chuàng)新。在八達(dá)嶺長城站的建設(shè)過程中，工程師們發(fā)明了微震靶向精準(zhǔn)爆破技術(shù)，使得施工產(chǎn)生的震動僅僅相當(dāng)于游客在長城之上跺了一腳。而城市中那些身處輕軌、建筑工地周邊的居民，倘若能享受到該項(xiàng)技術(shù)帶來的福利，便能夠舒舒服服地睡個好覺，讓生活重歸安寧——這無疑是許多人期盼的事。

適用話題三 科技與自然、綠色環(huán)保

素材鏈接1 科技與自然

智能高鐵不僅為乘客的出行提供方便，更兼顧了科技與自然之間的關(guān)系。一直以來，人類科技的發(fā)展大多以破壞生態(tài)環(huán)境為代價，目前，由科技發(fā)展引發(fā)的自然災(zāi)難已不在少數(shù)，有些甚至已經(jīng)威脅到人類自身的生存。因此，只有以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的科技，才能長遠(yuǎn)地走下去。

京張智能高鐵在兼顧科技與自然關(guān)系方面起到了示范作用，它采用多項(xiàng)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，包括減阻技術(shù)、輕量化技術(shù)、智能環(huán)境感知調(diào)節(jié)技術(shù)等，大大提高了自身的綠色環(huán)保性能。為了減小阻力，列車采用氣動優(yōu)化設(shè)計，節(jié)約能源；通過輕量化技術(shù)，使用不同材料建造動車，使得全列車綜合減重約7噸；依靠光感應(yīng)、紅外感應(yīng)技術(shù)，列車能夠?qū)崟r感知環(huán)境光照強(qiáng)度并調(diào)節(jié)車內(nèi)光照，在隧道中亮起暖黃明燈，在明亮室外則適時關(guān)閉燈光。得益于這些技術(shù)改進(jìn)，整列動車組節(jié)水10%，噪聲降低1～2分貝，內(nèi)裝材料可回收率達(dá)75%，可降解材料占比50%，實(shí)現(xiàn)綜合節(jié)能7%。

素材鏈接2 巧妙的通風(fēng)系統(tǒng)

京張高鐵八達(dá)嶺長城站的整個地下車站并未安裝空調(diào)，僅僅依靠一個設(shè)計巧妙的通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)站內(nèi)通風(fēng)。通風(fēng)管道隱藏于山體之中，采用兩進(jìn)兩出巷道式通風(fēng)，既保證車站冬暖夏涼，空氣清新，也最大程度上與自然山體融為一體，稱得上真正意義上的“隱于山林”。據(jù)鐵路工程師李平說，這也是實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保低碳的重要一環(huán)。

片段寫作

科技曾以傷害自然為代價得到迅猛發(fā)展，然而，以此為長久之計無異于竭澤而漁?？萍际チ俗匀?，就如巨樹根枯、游魚無水，即便表面一時光鮮亮麗，也無法維持長久的發(fā)展。因此，明智的做法是以科技反哺、回饋?zhàn)匀?，并借此尋找兩者之間的平衡。堅持可持續(xù)發(fā)展之路，方能讓人類與自然和諧共存，使人類在美麗的家園中繼續(xù)繁衍生息。

適用話題四 工匠精神、創(chuàng)新精神、持之以恒、堅持夢想

素材鏈接1 李平

短發(fā)利落，面容親切，這是中國鐵道科學(xué)研究院首席研究員李平給人的第一印象。 她是中國國家鐵路集團(tuán)“百千萬人才”工程領(lǐng)軍人物，致力于智能鐵路、鐵路大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域的研究。

李平最初任職工程師時，人們還普遍認(rèn)為工程師是更適合男性的職業(yè)。然而，沒有人天生適合或不適合某項(xiàng)職業(yè)，李平并不拘泥于這些刻板印象，而是全身心投入研究與創(chuàng)新中去。多年來，李平用實(shí)踐檢驗(yàn)理論，她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從戰(zhàn)略規(guī)劃、體系架構(gòu)、共性關(guān)鍵技術(shù)等方面積極推進(jìn)智能鐵路研究，組織研發(fā)了模數(shù)一體的智能高鐵大腦平臺，助力京張智能高鐵的建成。褪去了初入鐵科院的青澀后，如今的李平目光更加長遠(yuǎn)，思維更加活躍，信心更加堅定。

素材鏈接2 李育冰

8歲時，李育冰第一次被遠(yuǎn)處響起的火車轟鳴聲驚醒。父親告訴他，那是走出大山的鑰匙，是通往寬廣世界的大門。從此，鐵路成為他一生的夢想。2003年，作為村里走出來的第一個大學(xué)生，李育冰承載著全村的希望與祝福告別了家鄉(xiāng)，投身中國鐵路建設(shè)事業(yè)中。經(jīng)過20多年的奮斗，如今，李育冰已成為中鐵電氣化局集團(tuán)北京電氣化公司總工程師。

李育冰常說：“我的初心和夢想就是在科技創(chuàng)新中發(fā)揮我的作用，讓更多的科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，更好地服務(wù)于電氣化鐵路建設(shè)?！痹诰堉悄芨哞F建設(shè)中，李育冰主動請戰(zhàn)，參與其中。京張高鐵全線幾乎涵蓋我國高鐵建設(shè)的所有特點(diǎn)，線路穿過城區(qū)、水庫、山區(qū)，地形多變，鐵路網(wǎng)絡(luò)的可靠性面臨著艱巨的挑戰(zhàn)。李育冰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)對接觸網(wǎng)智能診斷系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)升級，為高鐵的牽引供電系統(tǒng)提供安全可靠的技術(shù)保障。團(tuán)隊(duì)盯準(zhǔn)“輕量化”“高性能”目標(biāo)，一次次對系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)迭代，把我國接觸網(wǎng)整體檢測能力提升到世界領(lǐng)先水平，打響了中國電氣化智能工裝的名號。

牛刀小試

（2021年高考語文全國乙卷作文題）古人常以比喻說明對理想的追求，涉及基礎(chǔ)、方法、路徑、目標(biāo)及其關(guān)系等。如漢代揚(yáng)雄就曾以射箭為喻，他說：“修身以為弓，矯思以為矢，立義以為的，奠而后發(fā)，發(fā)而必中矣?！贝笠馐?，只要不斷加強(qiáng)修養(yǎng)，端正思想，并將“義”作為確定的目標(biāo)，再付諸行動，就能實(shí)現(xiàn)理想。

上述材料能給追求理想的當(dāng)代青年以啟示，請結(jié)合你對自身發(fā)展的思考寫一篇文章。

要求：選準(zhǔn)角度，確定立意，明確文體，自擬標(biāo)題；不要套作、不得抄襲；不得泄露個人信息；不少于800字。

片段寫作

從現(xiàn)實(shí)到理想的道路有千萬條，然而只有顧大局、足思慮者才能夠抓住其中最可行、最有利的那一條。因而，僅僅提高自身的覺悟、明確最終的目標(biāo)還不夠，還需要完善漫漫征程中的方法與路徑。工程師李育冰早在第一次見到火車飛馳的童年時期，便立下建設(shè)發(fā)展中國鐵路之志，他將理想融入現(xiàn)實(shí)行動，以多年苦學(xué)與艱苦實(shí)踐為基石，最終為中國高鐵智能建造的快速發(fā)展貢獻(xiàn)力量。人之一生，若為理想之大業(yè)，需要有開頭的勇氣，飛躍的志向，更需要有清晰的自我認(rèn)識與相應(yīng)的縝密規(guī)劃，這樣才能在人生密林里披荊斬棘，開辟出平坦大道。

（2023年高考語文天津卷作文題）閱讀下面的材料，根據(jù)要求寫作。

與有肝膽人共事

從無字句處讀書

一代人有一代人的使命與挑戰(zhàn)，一代人有一代人的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。一個世紀(jì)前，在津求學(xué)的青年周恩來撰寫了這副對聯(lián)，在交友處事與讀書求知方面警勉自己。品讀此聯(lián)，你有怎樣的聯(lián)想和思考？請任選角度，結(jié)合自己的體驗(yàn)與感悟，寫一篇文章。

要求：①自擬標(biāo)題；②文體不限（詩歌除外），文體特征明顯；③不少于800字；④不得抄襲，不得套作。

片段寫作

有肝膽，意味著能頂能扛，挺得住脊梁，背得起責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。正如百年前，詹天佑坦言“所幸我的生命能化成匍匐在華夏大地上的一根鐵軌”，如今也有鐵科院工程師李平嘔心瀝血、從零出發(fā)，發(fā)展中國的智能高鐵事業(yè)。有肝膽，意味著以身作則，仿佛黑夜中燃起的薪柴，薪火相傳。一代人有一代人的使命與挑戰(zhàn)，詹天佑的事跡曾激勵無數(shù)學(xué)子發(fā)憤圖強(qiáng)、學(xué)成報國，而現(xiàn)在的我們，也要接過前輩的重?fù)?dān)，提升自我，助力強(qiáng)國建設(shè)與民族復(fù)興。