中國高速動(dòng)車組研發(fā)領(lǐng)域近日迎來了一項(xiàng)重大突破。據(jù)悉，中國中車已成功研發(fā)出高速動(dòng)車組空氣動(dòng)力學(xué)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(biāo)志著中國高速列車氣動(dòng)仿真計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從“天級(jí)”到“秒級(jí)”的飛躍，正式邁入了人工智能的新紀(jì)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(jī)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(dòng)力學(xué)效應(yīng)一直是高速列車設(shè)計(jì)的核心挑戰(zhàn)之一，它直接關(guān)系到列車的運(yùn)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(jì)，需要進(jìn)行大量的仿真分析和反復(fù)驗(yàn)證，這一過程耗時(shí)費(fèi)力且成本高昂。以“復(fù)興號(hào)”為例，其研發(fā)過程中需要對(duì)車頭、受電弓、風(fēng)擋等關(guān)鍵部件進(jìn)行數(shù)百次的氣動(dòng)阻力仿真分析，以確保最終設(shè)計(jì)的完美無瑕。
面對(duì)這一挑戰(zhàn)，大模型開發(fā)團(tuán)隊(duì)?wèi){借豐富的高速列車研發(fā)和流體仿真經(jīng)驗(yàn)，基于科學(xué)計(jì)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(jìn)算法。通過海量數(shù)據(jù)的訓(xùn)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(fù)責(zé)人介紹，目前仿真大模型的平均預(yù)測(cè)誤差約為8%，并有望隨著訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的完善進(jìn)一步降低至5%以內(nèi)。
對(duì)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(gè)強(qiáng)大的“超級(jí)計(jì)算器”。研發(fā)人員只需將三維幾何文件導(dǎo)入大模型，便能在短短10秒內(nèi)獲取氣動(dòng)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(jì)方案提供了有力支持，使得研發(fā)過程更加高效、精準(zhǔn)。該大模型還支持多用戶同時(shí)使用，能夠同時(shí)處理多個(gè)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)一步提升了設(shè)計(jì)效率和品質(zhì)。
值得注意的是，這一高速動(dòng)車組空氣動(dòng)力學(xué)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(shí)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(jiān)實(shí)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(jì)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(xiàn)更多中國智慧和中國方案。
