西延高铁这条连接西安和延安的高速线路,在刚刚投入运营没多久就遇上了首个元旦假期,短短三天里,一共安全送出了9.7万人次。对于坐这趟车的旅客来说,最让人印象深刻的是,不管列车跑得多快,哪怕钻进了连绵不断的黄土隧道里,手机上的5G信号格始终是满格的,视频通话非常流畅,大文件传起来也是瞬间搞定。乘客王瑛就说:“隧道里的信号反而比外面更好。” 之所以能做到这一点,背后离不开一次贯穿整个建设过程的通信系统创新。西延高铁的线路特别长,桥隧加起来占了55%,这么高的比例让传统的手机信号覆盖变得非常困难。那些隧道就像一道墙,挡住了电磁波。为了在这地下长廊里弄出一条连续的高速信息通道,国铁集团联手运营商和设备商,在造高铁的时候就把公网通信系统给加了进去,实现了路轨和网络的同步建设。 以那条长达16公里的新延安隧道为例,施工时特意在两侧留了80多个洞室,其中16个用来装基站。这样一来平均每公里就有一座基站了。但光有基站还不够,还得保证信号在隧道里均匀分布。这时候就得用到一种叫漏泄同轴电缆的东西。它的外导体上有规律地开了很多槽孔,电磁波通过这些槽孔就能往外辐射信号,就像在隧道里铺了一条看不见的天线。 为了让乘客的手机能接收到最好的信号,西延高铁在隧道里一共铺了三条这种漏缆。它们的高度经过了精心计算,一条对着车顶的上方,一条对准车窗的下沿,还有一条专门正对车窗区域。这样一来就能把乘客聚集的地方给覆盖好了。 把这些想法变成现实并不容易。动车组在高速穿过密闭隧道时会产生很大的气流压力,这对固定在里面的漏缆来说是个巨大的挑战。设计团队借助中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室做的风洞实验数据进行计算发现,卡在漏缆上的那个小东西需要承受大约17牛的瞬时压力。要知道那个卡具本身才百克重左右呢! 传统的固定件根本扛不住这么大的劲儿。项目团队向全国发了难题征集解决方案,最后选了一款后扩底机械锚栓。这个东西抗拉能拉15千牛,是设计要求的近900倍!实验室里还做了200万次疲劳试验来测试它的耐久性。为了把它安得更结实,国铁西安局西安通信段把现场的设备环境原封不动地搬到了样板间里进行测试:钻孔误差不能超过毫米级;用高压气吹把孔里的灰尘都吹干净;注胶时要用专用工具从底部往上打。 最长的隧道搞定了,剩下的路段也不能马虎。对于开阔的桥梁和路基区段,还是用地面基站来覆盖;对于那些长度不到200米的短隧道或者桥隧连接处,则要保证漏缆连在一起不间断。这种按实际情况来办事的策略最后把一张无缝的5G网给织好了。 西延高铁能在隧道里实现公网5G全覆盖既是一次提升体验的暖心工程也是高铁和信息通信深度融合的创新典范。它说明在复杂地质条件下中国高铁已经有了同时造好物理通道和信息通道的实力。这个项目总结出来的190多项标准和经验已经用到了西康、西十等后续高铁上了。这条钢铁巨龙不仅缩短了城市间的距离还通过“信息丝路”让老区和数字时代的节奏一样快地跳动起来生动诠释了“交通强国网络先行”的道理为全世界山区高铁的通信建设提供了中国方案。