在超过2400名施工人员的努力之下，一出现实版的“愚公移山”在瑞士上演。他们用了17年时间，在阿尔卑斯山中开凿出了一条世界最长的圣哥达基线隧道(The Gotthard Base Tunnel)。
地理位置图 图片来源：每日邮报
世界最长最深的隧道
已于2016年6月建成通车的圣哥达基线隧道，全长35.5英里（约合57.13公里）。隧道北入口位于瑞士埃斯特费尔德(Erstfeld)，南入口位于博迪奥(Bodio)，工程总造价约103亿美元。
隧道所在地区横截面图 图片来源：BBC
这条隧道不仅是世界上最长的隧道，也是最“深”的隧道。虽然隧道整体位于海拔900米以上的山区，但是在隧道最深处，其上方的山体高达2300米，而隧道附近的岩石温度更是高达46摄氏度。
这对隧道的设计、施工带来了极大的挑战。在隧道建设过程中，共挖掘出了超过2800万吨山石，相当于近6座埃及胡夫金字塔。
隧道内施工图 图片来源：每日邮报
圣哥达基线隧道的价值不仅体现在工程建造领域。隧道的开通，也缩短了人们穿越阿尔卑斯山的距离，由此将德国、瑞士和意大利的工业中心更好地连接起来。同时，该隧道亦是连接荷兰鹿特丹和意大利热那亚高铁线路的基础。
瑞士交通部部长多丽丝•洛伊特哈德（Doris Leuthard）在隧道开通时表示，圣哥达基线隧道是一个里程碑式的存在，它代表了瑞士乃至整个欧洲的工程建设水平。
列车在隧道内行驶 图片来源：西门子
瑞士最安全的路段
阿尔卑斯枢纽计划（AlpTransit）CEO 恩佐•思莫尼（Renzo Simoni）表示，圣哥达基线隧道比瑞士其他正在运营的铁路要安全10倍，该隧道也是阿尔卑斯枢纽计划的一部分。
“对于乘客来说，圣哥达基线隧道将是苏黎世到米兰行程中最安全的一段。”思莫尼表示。而为了确保列车安全通过，隧道在结构和监测系统方面做了多重保护。
隧道内平行管道内景 图片来源：Business Insider
与此前圣哥达公路隧道一条管道内存在双向车道不同，圣哥达基线隧道由两条平行的管道构成，每条管道内单向行驶，在避免列车错车产生的潜在危险的同时，也极大提升了通道的运输速度和安全性。
来自瑞士旅游局的消息显示，客运列车通过隧道时，最高行驶速度可达每小时249公里。隧道于2016年12月全线开通后，每天可通过50列客运列车及260列货运列车，日货运量将接近38万吨，相当于15080个海运集装箱。
此外，在圣哥达基线隧道内，每隔325米就设有疏散通道将两条管道相连。紧急情况下，乘客可以通过疏散通道进入另一个管道逃生。
隧道应急避难场所（紧急情况下乘客逃生路线及通风情况如上图所示） 图片来源：Alptransit Gotthard AG
而为了进一步确保列车在隧道内的安全通行，该隧道还使用了隧道综合控制系统，以便对隧道内的运行及安全状况进行24小时的全方位监控。
隧道安全的“终极”功臣
隧道综合控制系统及其16个子系统涉及铁路调度、隧道内灯光、通风、火灾预警等各个方面，为隧道及列车安全提供全面保护。西门子圣哥达基线隧道交通管理部项目负责人彼得•穆勒（Peter Müeller）对界面记者表示：“虽然各子系统来自不同的供应商，但是保障隧道安全，维持系统高质量稳定运行是大家共同的目标。”
圣哥达基线隧道内共铺设了约3200千米的电缆和2600千米的数据线缆，用于电力供应和安全监测数据传输。其使用电缆的总长，约等于英国伦敦到美国纽约直线距离的一半。
这些线缆连接着隧道内超过20万个传感器、7万个数据节点、4个应急避难场所以及隧道南北两端的隧道控制中心。而在隧道控制中心内，工作人员则密切监控着隧道内的一举一动。
同时，为了避免工作人员在监测过程中出现因信息过载而造成的重要信息遗漏，圣哥达基线隧道还使用了自动监控系统。在监测到异常情况后，自动监控技术会将事故位置、现场监控录像、热成像图以及经过算法处理的现场3D模型示意图呈现在隧道控制中心的大屏幕上，方便监测人员快速反应做出应对。
隧道控制中心 图片来源：西门子
由于隧道内所有运行及安全监测数据都会被传送到控制中心，由工作人员进行第一时间的分析处理，因此，隧道控制中心的稳定运行也变得格外重要。
西门子对控制中心进行了2*2的冗余设计，即设立南北两个控制中心，每个控制中心安排了两台主机，以确保隧道控制系统的“大脑”能够时刻运转。如果南侧控制中心的两台控制器同时发生故障，北侧控制中心将自动启动运行。
此外，包括隧道电力供应系统和数据传输系统在内的基础设施也全部采取冗余设计，确保列车能安全通过隧道。
在隧道综合控制系统正式投运前，西门子还在2013年、2014年对系统进行了多次模拟测试。测试采用100%实验室模拟测试技术。彼得表示，如何确保所有子系统都能协调运行是综合控制系统的关键问题。“在单独测试过西门子的基础通讯和信号图像通讯后，我们还召集各子系统供应商进行了两次联合测试，以确保系统能够协调、稳定运行。每家供应商都有工程师来到现场参与测试。”
隧道控制系统施工现场 图片来源：西门子
运用光纤感温技术防患于未然
由于隧道狭长且相对封闭，一旦发生事故，逃生和救援将受到极大限制，因此灾情的早期监测至关重要。
为了更加及时准确地发现安全隐患，火灾预警系统还在位于Sedrun和Faido处的四个应急避难场所，使用了超过15公里的光纤，并配合光纤感温系统，在火灾发生时快速反应。
光纤感温设施对热辐射和热对流非常敏感，可以对10公里内的温度异常情况进行监测和快速反馈，定位精度达到0.5米。
西门子圣哥达基线隧道安防项目负责人马可•普拉德拉（Marco Pradera）介绍称，光纤感温探测系统可以探测到事故地区光纤的温度变化，并通过光反射情况来评估火灾严重程度。作为免维护的传感设备，光纤感温线缆也可以避免污垢、灰尘、水汽、电磁场、腐蚀和放射性物质的影响，确保监测时刻准确。
也正是由于隧道综合控制系统纳入了包括自动监控、光纤感温在内的多项前沿技术，并使其协调运转，才让这条世界最长的铁路隧道有能力将各类事故消灭在萌芽阶段，从而跻身全球最安全隧道之一。
