通讯员 金万宝 解绍赫 科技日报记者 杨仑
“还有比奥运会更大的平台吗？”中车长春轨道客车股份有限公司（以下简称中车长客）资深设计师马胜全至今记得2017年10月6日这一天，在设计启动会上，他们接到了研制京张高铁复兴号智能动车组的任务。从那时起，为了更好地服务2022年北京冬季奥运会（以下简称北京冬奥会），马胜全和中车长客其他设计师进入了“奥运时刻”。这支队伍中有136名35岁以下的青年设计师，年轻人是主力军。
接过前辈手中的火炬
(资料图)
北京至张家口一路，自古南北互市通衢。出南口向北，过居庸关则八达岭横蔽于前，一路上高山深涧，石峭弯多，道险运艰人所共知。
100多年前，一条中国人自己建造的铁路横亘其间，成为举世闻名的“争气路”。100多年后，京张高铁复兴号智能动车组成为全球首辆时速350公里自动驾驶列车、首个搭载5G+4K超高清演播室的智能列车，在历史上又留下了浓墨重彩的一笔。
接过前人火炬的，是中车长客京张高铁复兴号智能动车组设计团队。
设计高铁外观，需要找到技术和美学的平衡点，这是马胜全和同事们要解决的问题。设计团队在全世界范围内进行了调研，通过大量实验，最终确定在车头肩部用挺拔的棱线支撑起整体轮廓，将列车下部裙板处设计成柔美的S形曲线。
测试数据显示，京张高铁复兴号智能动车组运行阻力在CR400BF动车组基础上减少约9%、降低能耗约10%。“根据京张高铁线路运营数据计算，京张高铁复兴号智能动车组每年运营330天，每天5个往返，相比其他智能动车组，其每年耗电量可减少约180万度。”马胜全说。
在研制京张高铁复兴号智能动车组的“升级版”——新型奥运版复兴号智能动车组（以下简称冬奥列车）时，马胜全和同事们更是在外形设计上下足了功夫，为车身加上了诸多中国元素。
将运营路线“刻”在脑中
“乘坐京张高铁，有什么不一样的感觉？”“很舒服、很漂亮，跟正常的高铁差不多”……
记者询问了多名乘坐过京张高铁复兴号智能动车组的乘客，大家给出的回答大同小异。可“差不多”三字的背后，却离不开建造者们的辛勤付出。
赵金龙就是其中之一。2008年从西南交通大学毕业后，他进入中车长客，负责列车舒适性方面的设计工作。
当赵金龙进入设计团队后，摆在他面前最棘手的问题就是调节压力波。
当时，压力波问题困扰着整个设计团队。“京张高铁线路不长，但海拔高差却很大。”赵金龙进一步说，京张高铁太子城站海拔为1600米，而到了下花园北站海拔仅有560米，海拔差超过1000米，压差超过1万帕。当列车以时速350公里通过时，人耳承受的气压差与飞机降落时相差无几。
为了测得最原始的车辆数据，赵金龙和同事们无数次往返于太子城和张家口之间，目的是为京张高铁定制个性化的数据库，获得不同隧道的压力数据、掌握不同时段风门动作规律……“到后来，我们闭上眼睛，仅凭耳朵就能知道列车到了哪一站、经过了哪条隧道，运营路线像刻在脑子里一样。”赵金龙回忆道。
有了个性化数据的支撑，最终列车实现了智能动态调整进风和排风控制，提升了车厢的气密性，确保车内外气压平衡，使旅客乘坐时更舒适。
比起赵金龙，另一位设计师沈迪的工作更不为人所知。他承担了冬奥列车的应急自走行系统的设计任务。
作为一种安全冗余系统，应急自走行系统可以让冬奥列车在出现接触网故障时，依靠车辆自身动力以30公里/时的速度前进20公里，在京张高铁任意区间走行至临近车站。
但在接到任务时，沈迪和同事几乎找不到任何可借鉴的方案，只能从零起步。
回忆往昔，让沈迪最高兴的，不是完成设计任务，而是“这套系统在整个北京冬奥会期间没用上一次”。
把超高清演播室“装”上列车
急、难、险，这是中车长客设计师高林林对冬奥列车任务的判断。她和同事负责打造列车上的5G超高清演播室，实现超高清信号的长时间稳定传输。
为了实现目标，需要多个技术部门协同合作，融合高铁、5G和4K技术。
演播室的搭建，必须要解决诸多难点。一是如何保证列车在多山多隧道的复杂地形环境中高速行驶时仍然能够持续实现每秒40兆比特的高清数据网络传输速率；二是如何保证地面总台数据与车辆内部局域网数据的稳定传输。
但实际问题远比高林林先前预想的要多，工作正式开始后，信号传输不稳、画面卡顿等问题接踵而至。
在分析车辆网络情况后，高林林大胆决定，根据现场测试情况重构高铁列车车地通讯网络构架，对5G通信板卡底层软件的路由策略进行重新开发。最终，他们实现了4K高清演播室及电视直播双向数据传输，并顺利通过测试。
