◇ 110年前，京张铁路打破了中国人不能自建铁路的断言；110年后，京张高铁成为中国铁路从高速时代进入智能时代的里程碑

◇ 京张高铁开通当天，中国高铁里程达到3.5万公里，居世界第一

◇ 京张高铁使首都北京辐射张家口地区的能力进一步加强，为推动北京非首都功能疏解、京津冀协同发展注入新动力

2019年12月30日，北京至张家口高速铁路开通运营。在中国人心目中，京张铁路有着非比寻常的地位。110年前，京张铁路打破了中国人不能自建铁路的断言，是一条争气路；110年后，京张高铁成为中国铁路从落后走向引领的见证。

从自主设计修建零的突破，到世界最先进的智能高铁，从时速35公里到350公里，京张线的沧桑巨变，见证了中国铁路的发展，更折射出中国从追赶时代到引领时代的历史性跨越。

京张不仅仅是一条铁路

北京市延庆区长城脚下，京张铁路青龙桥车站青山环抱。詹天佑先生的铜像静静地竖立在这里，透过他亲自主持设计、建造的"人"字形线路，注视着百年中国的沧桑巨变。

据《詹天佑生平志》记载，上世纪初，清政府打算修筑京张铁路，打通北京到西北重镇张家口之间的铁路交通。但英、俄两国对修路权争执不下，为了走一条独立自主的道路，这项工作落到年轻的詹天佑肩上。

当时，我国尚没有一条国人独立主持设计、建造、运营的干线铁路，西方国家纷纷攻击清政府"狂妄自大""自不量力"。外国工程师放言：中国能修京张铁路的工程师还没出生呢！

留学归来的詹天佑尚未独立主持修建过干线铁路。为此，詹天佑吃住在工地，决心啃下这块"硬骨头"。詹天佑给美国留学时寄宿家庭的诺索布夫人写信道："如果我失败了，那就不仅是我个人的不幸，而且是所有中国工程师和中国人的不幸，因若如此，中国工程师将失掉大众的信任。"

1905年10月，京张铁路正式开工。詹天佑将早期南美森林铁路所用的"人"字形线路用在关沟段，利用延长距离，通过平均坡度33‰的长大坡道，再引进美国生产的马莱特蒸汽机车，解决牵引力不足问题。这个巧妙的设计克服了关沟段的不利地形，将原本需要开挖1800多米的八达岭隧道缩短为1091米。

詹天佑首次将矿山炸药用于山洞开凿，开创了大长隧道新施工工法——竖井法。这种方法可在地下同时展开6个工作面，提高施工效率，且部分竖井建成后被用作通风廊道，解决了当时蒸汽机车通过隧道时排气问题。"这种创新被称为‘长隧短打’，至今仍是中国铁路建设王牌工法。"中铁设计京张高铁隧道设计负责人岳岭说。

京张铁路的修建对标了当时国际先进水平。"采用国际通用的1435毫米标准轨距，进口英国等国钢轨，引入了当时世界上最先进的火车连接方式——自动车钩。"詹天佑纪念馆馆长付建中说。

京张铁路1909年10月全线通车，轰动中外，极大增强了民族自信心，其社会影响超出了工程技术领域。当时，第一次工业革命迅速发展，世界铁路蓬勃兴起。詹天佑敏锐地感觉到了变化，"中国快要进入铁路时代了。"

詹天佑有意识地保存京张铁路相关资料，请当时著名的上海同生照相馆摄影师谭锦棠跟踪拍摄了《京张路工撮影》，共183张12寸大照片，包括京张铁路全线桥梁、隧道、涵洞、车站、厂房、机车及通车典礼盛况，成为京张铁路珍贵的历史写真。

他创建了我国第一个工程师社团组织，后来发展成涵盖土木、建筑、水力、机械等12个学科的综合性学术团体，为培育工学人才作出了巨大贡献。

"莽莽神州，岂长贫弱，曰富曰强，首赖工学。交通不便，何以利运输，机械不良，何以精制作，若夫矿产之辟兴，市场之建筑，孰非工学之范围，皆系经营之要着。"詹天佑在《敬告青年工学家》一文中教诲青年工程师修业、进德、守规、处事，为发扬国人技术、增进国家利益孜孜以求。

在京张铁路之后，詹天佑又主持修建了川汉、粤汉等铁路。1913年，詹天佑任职交通部首任技监，主管全国交通技术工作。1916年，他主持第一次全国交通会议，通过130余件决议案，统一制定了交通法规和工程标准，中国铁路制度化和标准化由此开始。

进入智能时代的里程碑

中国没有哪条铁路能像京张线这样，一头连着历史，一头连着未来。走进智能京张高铁体验列车，整体的蓝色灯带营造出奇幻的科技感，车上有5G信号、无线充电、智能灯光调节、无级变色车窗、无障碍设施等功能。

京张高铁全程174公里，起点位于北京北站，出站270米后，从地上"钻"入地下，通过清华园隧道一路向北，穿越居庸关长城、水关长城、八达岭长城，跨越北京重要的地表水源地——官厅水库，最终抵达2022年北京冬奥会另一举办地张家口。

京张高铁列车比普通复兴号列车更智能，能够实现车站自动发车、区间自动运行、到站自动停车、车门自动打开。全车有2000多个监测点，对自身状态全面监控，如遇故障还能自行诊断，以安全为导向作出决策。

"为提升列车的自我救援能力，列车增加了‘应急自走行’功能。"中国铁道科学研究院集团有限公司复兴号总体技术及核心系统研发团队负责人张波说，如果发生供电故障，列车能利用自身储备电能，在京张高铁任意点运行至临近站，方便应急处置。

"如果发生了接触网故障，京张高铁有一个‘自愈重构系统’，能够更加快速、准确地判断事故原因，节约处理时间。"中铁设计京张高铁牵引变电设计负责人说。

"这是世界首次实现350公里时速下的自动驾驶，列车的自动驾驶系统能根据线路状况自主计算出安全、节能、高效的驾驶模式。"中铁设计京张高铁自动驾驶设计负责人王东方说。

京张高铁的购票、候车、调度、运维等也实现了全面智能化。"全线使用电子客票，实现了彻底的‘指尖上的出行’。"中铁设计京张高铁信息设计负责人方媛说，乘客从家出发输入车次即可导航至检票口或候车厅。

京张高铁在建设中，首次融合BIM（建筑信息模型）、GIS（地理信息系统）等新技术，同步推进数字铁路和实体铁路建设。通过集成施工图设计电子文件，首次建立了全线、全专业三维BIM，为铁路设计、建设、施工、监理等提供统一协同管理平台，指导实体铁路建设。

"我们30多个专业50多人仅做BIM就花了一年多时间。京张高铁是世界第一条拥有全线全专业全生命周期BIM档案的高速铁路。"中铁设计京张高铁前期主管总工、集团分管负责人蒋伟平说，京张高铁标志着中国铁路从高速时代进入智能时代，是中国铁路发展又一个里程碑。

筑路强国新飞跃

京张高铁开通前夕，青龙桥站迎来了一位特殊的客人——詹天佑先生的曾孙女詹欣。

"小时候，父亲每年都会带我们到青龙桥站祭扫。"詹欣说，在京张高铁建设过程中，她特别关注关沟段的设计和建造，关沟段地质构造复杂。如今，服务冬奥和八达岭景区，加上保护长城和人字形线路等需要，增加了设计和施工难度。"京张高铁建设者们创造的奇迹让我佩服。"詹欣说。

在青龙桥车站下方，地下102米深藏着京张高铁八达岭长城站，在大约30层楼高的深处，占地39800平方米，相当于6个足球场。这是世界埋藏最深、国内面积最大的地下高铁站，是人类建设史上少有的挑战。

由于地质原因，隧道施工只能使用炸药，又不能伤及长城。建设者采用了国内研发、世界先进的电子雷管微损伤控制爆破技术。"一般爆破的震动速度是每秒5厘米，但这种技术能够把爆炸震动速度降低至每秒2毫米以内，相当于长城上游客跺脚那么轻微。"中铁五局八达岭长城站隧道项目总工罗都颢说，打通这个12千米长的隧道后，高铁穿越只要3分钟。而百年前，京张铁路穿山而过需要78分钟。

全长9077米的官厅水库特大桥是国内首例适用于350公里时速有砟轨道的钢桁梁铁路桥。为了保证北京市重要的水源地——官厅水库不受污染，施工采用了"顶推作业法"。这种工法就像搭积木，但每块"积木"相当于1/3个标准足球场那么大，重约1850吨，相当于5列高铁列车重量的总和。

"这些‘积木’要按既定路线‘推’上去，误差不能超过1厘米。"中铁大桥局京张高铁五标一工区工程部部长陶正国说。

清河站是京张高铁上最大的一座车站，也是唯一一座新老京张铁路站房同在一处的车站。1906年建成的清河站如何能够原封不动地保存下来？中铁建工集团的建设者给百年老站穿上"铁背心"，让它坐上专用轨道，整体平移了359.36米。老清河站将作为博物馆永久存留，为后来人留下百年物证。

专家指出，项目建设为中国铁路发展在装备制造、施工工艺、新材料、人工智能等领域积累了经验，培养了人才。

京张高铁使北京辐射张家口地区能力进一步加强，为推动北京非首都功能疏解、京津冀协同发展注入新动力。

作为"八纵八横"高速铁路网京兰通道的重要组成部分，京张高铁与张呼、张大高铁联通，有助于在北京、内蒙古东部、山西和河北北部地区进一步释放铁路成网运营的红利。

京张高铁开通当天，中国高铁里程达到3.5万公里，居世界第一。受访专家表示，中国铁路在京张高铁智能建造、智能装备、智能运营三个领域的探索和实践，初步构建了智能高铁的技术体系、数据体系和标准体系，将推动中国高铁进一步现代化，为世界铁路发展贡献中国方案。