中國高速動車組研發(fā)領(lǐng)域近日迎來了一項重大突破。據(jù)悉,中國中車已成功研發(fā)出高速動車組空氣動力學智能化仿真大模型,這一創(chuàng)新成果于2025年3月在青島正式亮相。這一大模型的誕生,標志著中國高速列車氣動仿真計算技術(shù)實現(xiàn)了從“天級”到“秒級”的飛躍,正式邁入了人工智能的新紀元。
該大模型是在中國中車的精心組織下,由國家高速列車青島技術(shù)創(chuàng)新中心與中車青島四方機車車輛股份有限公司攜手打造,其基礎(chǔ)是中車斫輪大模型。這一合作不僅匯聚了行業(yè)內(nèi)頂尖的技術(shù)力量,更彰顯了我國在高速列車研發(fā)領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力。
空氣動力學效應(yīng)一直是高速列車設(shè)計的核心挑戰(zhàn)之一,它直接關(guān)系到列車的運行安全、節(jié)能環(huán)保以及整體性能。在以往,為了優(yōu)化列車設(shè)計,需要進行大量的仿真分析和反復(fù)驗證,這一過程耗時費力且成本高昂。以“復(fù)興號”為例,其研發(fā)過程中需要對車頭、受電弓、風擋等關(guān)鍵部件進行數(shù)百次的氣動阻力仿真分析,以確保最終設(shè)計的完美無瑕。
面對這一挑戰(zhàn),大模型開發(fā)團隊憑借豐富的高速列車研發(fā)和流體仿真經(jīng)驗,基于科學計算大模型框架,采用了優(yōu)化的幾何信息神經(jīng)算子、傅里葉神經(jīng)算子等先進算法。通過海量數(shù)據(jù)的訓練,這一仿真大模型成功替代了傳統(tǒng)的仿真建模方法,極大地提高了仿真效率。據(jù)大模型研發(fā)負責人介紹,目前仿真大模型的平均預(yù)測誤差約為8%,并有望隨著訓練數(shù)據(jù)集的完善進一步降低至5%以內(nèi)。
對于中國高速列車研發(fā)人員而言,這一仿真大模型無疑是一個強大的“超級計算器”。研發(fā)人員只需將三維幾何文件導入大模型,便能在短短10秒內(nèi)獲取氣動阻力、表面壓力等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)為優(yōu)化設(shè)計方案提供了有力支持,使得研發(fā)過程更加高效、精準。該大模型還支持多用戶同時使用,能夠同時處理多個設(shè)計方案,進一步提升了設(shè)計效率和品質(zhì)。
值得注意的是,這一高速動車組空氣動力學智能化仿真大模型完全采用國產(chǎn)軟件和硬件,適配多種國產(chǎn)算力資源,實現(xiàn)了仿真全過程的自主可控。這一創(chuàng)新不僅為中國高速列車技術(shù)自主創(chuàng)新提供了有力保障,更為我國在全球高速列車領(lǐng)域的領(lǐng)先地位奠定了堅實基礎(chǔ)。未來,隨著該大模型的廣泛應(yīng)用,中國高速列車的設(shè)計將更加智能化、高效化,為全球軌道交通事業(yè)的發(fā)展貢獻更多中國智慧和中國方案。