不久前，由中铁第四勘察设计院集团有限公司（以下简称“铁四院”）牵头完成的《基于北斗导航系统的铁路及航运领域应用技术研究》通过结题验收，这项成果将推动铁路行业技术进步和智能化转型。
我国高铁发展迅猛，在建设及运维过程中，因其跨度大、地质环境复杂，需要建立大范围高精度控制网并对铁路轨道进行精确测量。2022年，铁四院智能勘察团队接到一项新任务：基于北斗建立一张高精度工程控制网，让勘察人员足不出户就能为铁路建设提供高精度的位置服务。
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铁四院勘察院数智化所总工程师费亮说：“以前铁路工程勘测多由人工完成，500公里长的道路要分为5段，平均每段需要至少50名勘测人员，大约3个月时间才能勘测完。如今，依靠激光雷达、倾斜摄影等技术进行铁路勘测，可形成新的精密控制测量体系，节约铁路建设成本，提高铁路工程测量效率。”
在沪渝蓉高铁勘察现场，北斗星基定位技术首次应用于铁路智能勘测领域。工程师在铁路沿线布设了12个地基观测站和4个星基观测站，建立起高精度工程控制网，为铁路勘测及后续施工建设提供高精度位置服务。
“利用北斗建立的测量网可以24个小时不间断运行，无需坐标转换，即采即用，复用性强，降低了测量误差逐级传播的不利影响。”费亮说，有了北斗星地一体化增强定位技术，即使没有网络信号，只要看得到天空，勘察人员就可以实现高精度定位。该系统通过服务器实现观测数据的实时监测、网络回传与快速解算，勘察人员可以做到实时厘米级、事后毫米级的铁路工程测量。目前，多条铁路沿线布设了北斗地基增强基准站，搭建起独立完整的北斗地基增强系统。
走进铁四院化希瑞创新工作室，地质雷达仪、超声波阵列仪、水上多道地震反射仪、水底浅层剖面仪、瞬变电磁仪等高科技仪器随处可见。
“这些仪器看起来高深，其实与医院里的CT扫描仪、核磁共振仪、B超仪类似，就是用来为地球‘问诊把脉’，探测地球内部结构与构造。”创新工作室带头人化希瑞介绍。
铁路建设在施工前必须进行专业的物探，深入了解地下地质情况，精准搜集地下数据。为了实现“变噪为源”，创新工作室成员在多地开展试验，尝试了近10种新技术与方法设备，创新开发了多源频率域地震勘探新技术与装备。
运用新研发的物探装备，不仅解决了电磁机械干扰难题，还能有效克服建筑交通阻隔难题，而且装备具有远程监控、便携高效等特点。如今，仅需一部手机控制，即可完成数据采集，操作便捷、质量可控。
多年来，铁四院完成杭温、合福等铁路物探综合勘察项目20余项，研发形成了适用于复杂山区、复杂水域以及复杂城市环境的成套物探探测技术，获得专利授权30余项。其中有3项成果通过专利转化，形成了具有独立自主知识产权的专业勘探设备。
作为中国高速铁路事业的首批参与者，铁四院不仅是我国高速铁路“八纵八横”主骨架的骨干设计力量，也是我国高铁设计标准的主要编订者。在70年发展历程中，铁四院积极投身铁路等交通基础设施建设，设计建成高速铁路超1.4万公里，超过全国投入运营高铁里程的三分之一。累计承担30多个城市100余条城市轨道交通总体总包设计项目，业务量位居行业前茅。创建了高速铁路、城市轨道交通、磁浮及新型交通、综合交通规划等“十大核心品牌”。
今后5年，铁四院将持续加大资源要素投入，支撑数智化研发，构建自主可控的智能勘察设计平台，推进全产业链数智化发展。 （经济日报记者 柳 洁 董庆森）
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