重大突破！中国首个人工智能高速动车组空气动力学仿真大模型问世

2025年3月，轨道交通领域迎来重大创新成果：中国首个高速动车组空气动力学智能化仿真大模型在青岛成功研发。该大模型由中国中车牵头，国家高速列车青岛技术创新中心联合中车青岛四方机车车辆股份有限公司，基于中车斫轮大模型完成开发，为中国高速列车技术发展注入新动力。

在高速列车运行过程中，空气动力学因素对列车的能耗、速度、运行稳定性及乘坐舒适度起着关键作用。车头的空气阻力、受电弓处的气流扰动、风挡周围的空气乱流等，都会影响列车性能。以往，为优化设计，工程师需对车头、受电弓、风挡等关键部件进行大量仿真分析与反复验证。例如在“复兴号”的研发过程中，针对车头和受电弓的气动阻力仿真分析就进行了数百次，不断优化列车外形。整个研发流程漫长，重点车型从设计到定型往往需耗费数月至数年时间，投入大量人力、物力和时间成本。

传统空气动力学仿真依赖复杂数值计算，需调用大量计算资源，计算周期长，通常需要数天甚至数周，导致研发效率低下，成本高昂。为解决这些问题，研发团队结合高速列车研发经验与流体仿真技术，基于科学计算大模型框架，运用优化的几何信息神经算子、傅里叶神经算子等核心算法，通过海量实际运行数据和仿真数据进行训练。

如今，这款智能化仿真大模型成功投入使用，极大提升了仿真效率，将原本以天为单位的计算时间缩短至秒级。目前，模型平均预测误差约为8%。研发团队正持续完善训练数据集，目标是将平均预测误差控制在5%以内。在实际操作中，研发人员上传三维几何文件后，模型10秒内即可输出气动阻力、表面压力等关键数据，为方案优化提供依据。该模型还支持多用户同时使用，可并行优化多个设计方案，显著提高设计效率和质量。

值得关注的是，这款大模型实现了从软件到硬件的国产化，适配多种国产算力资源，确保仿真全过程自主可控，打破了国外技术垄断，为中国高速列车技术自主创新提供有力保障。

展望未来，该大模型将广泛应用于列车头型、转向架等关键部位的气动阻力快速评估，推动整车外形的智能化优化，助力中国轨道交通装备迈向创新发展新阶段。随着模型的推广应用，中国高速列车设计将更加智能、高效，为全球轨道交通发展贡献中国智慧与方案。