楊洋

鐵路作為國家戰(zhàn)略性、先導(dǎo)性、關(guān)鍵性重大基礎(chǔ)設(shè)施，是國民經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈、重大民生工程和綜合交通運(yùn)輸體系骨干，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的地位和作用至關(guān)重要。

發(fā)達(dá)完善鐵路網(wǎng)越織越密，截至2023年，全國鐵路投產(chǎn)新線3637公里，其中高鐵2776公里。這是“十四五”以來鐵路投資規(guī)模完成最多的一年，又有22個(gè)縣結(jié)束了不通鐵路的歷史，一些縣市進(jìn)一步跨入“高鐵時(shí)代”。中國高鐵是自主創(chuàng)新的成功范例，中國鐵路總體技術(shù)水平已邁入世界先進(jìn)行列。5月8日，《科學(xué)導(dǎo)報(bào)》記者走進(jìn)大秦鐵路股份有限公司科學(xué)技術(shù)研究所，探秘推動(dòng)中國重載鐵路的創(chuàng)新技術(shù)。

現(xiàn)場就是試驗(yàn)場

長期以來，鐵路科研都是圍繞著高速鐵路、智能鐵路、重載鐵路高原高寒鐵路等重點(diǎn)領(lǐng)域，開展的全方位、多層次的科學(xué)研究。針對(duì)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的“疑難雜癥”深入分析原因，精準(zhǔn)提出建議，為了徹底根除疾病有時(shí)還需要使用輔助器具或者徹底更換新的器官。以“防未病、治已病、促長效”為目標(biāo)，服務(wù)鐵路運(yùn)輸安全。

冬季的大秦線十分寒冷，2024年初的一場雪還沒有完全融化，鐵軌上還覆蓋著一層白雪。針對(duì)大秦線2萬噸重載組合列車機(jī)車乘務(wù)員反映循環(huán)制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)多列制動(dòng)力弱的問題，大秦科研所共派出不同專業(yè)的23名科研人員冒著嚴(yán)寒開始“會(huì)診”。他們知道此刻的極端氣溫正是他們采集數(shù)據(jù)的關(guān)鍵時(shí)刻?！?0秒后開始初制動(dòng)”“20秒”“10、9、8……2、1，初制動(dòng)”，隨著一條條清晰的試驗(yàn)指令下達(dá)，各測(cè)試斷面上的科研人員緊盯著風(fēng)表的數(shù)字變化，生怕自己一眨眼錯(cuò)過重要數(shù)據(jù)。試驗(yàn)人員臥鐵軌、鉆車底，凌晨寂靜的夜里，在連續(xù)十幾個(gè)小時(shí)的刺骨寒風(fēng)的陪伴下，他們完成了一個(gè)又一個(gè)傳感器的安裝與拆卸……

現(xiàn)場就是鐵路科研工作者的試驗(yàn)場，因?yàn)樗麄冎黎F路科研工作要與現(xiàn)場緊密結(jié)合，切實(shí)解決現(xiàn)實(shí)問題是他們每個(gè)人永恒的奮斗目標(biāo)。

創(chuàng)新發(fā)展新機(jī)遇

在大秦科研所內(nèi)有多支保障重載列車運(yùn)行安全的團(tuán)隊(duì)，他們根據(jù)所研究的領(lǐng)域從各個(gè)方面為重載列車運(yùn)行安全保駕護(hù)航，其中“重載列車操縱評(píng)價(jià)升級(jí)技術(shù)研究”團(tuán)隊(duì)，在提升重載組合列車乘務(wù)員的操縱水平上發(fā)揮了極大的作用。

眾所周知，大秦鐵路作為中國西煤東運(yùn)的重要通道，線路運(yùn)行條件復(fù)雜，對(duì)駕駛2萬噸重載列車司機(jī)的操縱技術(shù)提出了極高的要求。據(jù)了解，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的操縱評(píng)價(jià)系統(tǒng)可以分析評(píng)價(jià)乘務(wù)員操縱列車的安全平穩(wěn)情況，自動(dòng)查找操縱記錄的違規(guī)項(xiàng)點(diǎn)，自動(dòng)評(píng)分排名，統(tǒng)計(jì)操縱中存在的共性問題和個(gè)性問題的分布情況，通過可視化圖形界面顯示列車運(yùn)行牽引力、再生制動(dòng)力、速度、管壓等參數(shù)的實(shí)際操縱曲線與標(biāo)準(zhǔn)操縱曲線，展現(xiàn)大秦線全線，尤其是關(guān)鍵區(qū)段循環(huán)制動(dòng)的模塊化操縱情況，具有數(shù)據(jù)種類完整、時(shí)間刻度統(tǒng)一、分析統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確快捷、界面直觀易用等特點(diǎn)。

該系統(tǒng)2021年12月通過了太原局集團(tuán)公司組織的技術(shù)評(píng)審，2023年獲得了山西省“五小”創(chuàng)新大賽優(yōu)秀成果三等獎(jiǎng)、太原局集團(tuán)公司科技技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)、太原局集團(tuán)公司科技創(chuàng)新知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與應(yīng)用獎(jiǎng)。近兩年累計(jì)裝車270臺(tái)，共540套。2024年將實(shí)現(xiàn)大秦線2萬噸重載組合列車的操縱評(píng)價(jià)與操縱數(shù)據(jù)深度挖掘的全面覆蓋。

打造發(fā)展新引擎

習(xí)近平總書記指出，“綠色發(fā)展是高質(zhì)量發(fā)展的底色，新質(zhì)生產(chǎn)力本身就是綠色生產(chǎn)力?！?/p>

大秦重載鐵路全長653公里，西起煤都大同，東至渤海之濱秦皇島，橫跨桑干峽谷，穿越燕山山脈，是中國第一條開行重載單元列車的雙線電氣化運(yùn)煤專用鐵路。30多年來，大秦鐵路通過不斷技術(shù)創(chuàng)新，先后攻克1萬噸、1.5萬噸、2萬噸重載列車開行難關(guān)，并成功進(jìn)行了3萬噸重載組合列車試驗(yàn)，現(xiàn)已常態(tài)化開行2萬噸重載組合列車。

2021年，大秦科研所啟動(dòng)了牽引制動(dòng)再生能量綜合利用裝置科研項(xiàng)目，科研人員發(fā)現(xiàn)，常態(tài)化開行2萬噸重載組合列車在長下坡道制動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量再生能量。這些能量除了一部分被同臂列車及供電設(shè)備吸收外，另一部分電能則被返送回電網(wǎng)，短時(shí)注入的能量易導(dǎo)致接觸網(wǎng)網(wǎng)壓抬升，從而影響行車安全。再生能量的回收利用不僅可以降低運(yùn)營成本，提升牽引供電系統(tǒng)的綜合能效，同時(shí)也可減少因網(wǎng)壓抬升對(duì)重載運(yùn)輸安全帶來的影響。他們研制的牽引制動(dòng)再生能量綜合利用裝置，經(jīng)過一年的運(yùn)用考核，實(shí)現(xiàn)日均節(jié)約反向電量1.5萬kwh，累計(jì)年均節(jié)電量約550萬kwh，折算年減排二氧化碳4980噸，具有良好的節(jié)支降耗效果，有效提高再生制動(dòng)能量利用率，抑制牽引網(wǎng)網(wǎng)壓波動(dòng)改善電能質(zhì)量，持續(xù)推進(jìn)重載鐵路綠色發(fā)展，2023年被國鐵集團(tuán)專家組評(píng)價(jià)為國際領(lǐng)先技術(shù)。

拓展開發(fā)新空間

近年來，隨著無人機(jī)及遠(yuǎn)程通信技術(shù)的日趨成熟，因其機(jī)動(dòng)靈活、視野開闊、不受地形限制的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。在鐵路行業(yè)，通過搭載高清相機(jī)，結(jié)合圖像識(shí)別等軟件算法，可應(yīng)用于勘察設(shè)計(jì)、線路巡檢等方面。大秦科研所結(jié)合鐵路救援應(yīng)用，承擔(dān)了重點(diǎn)課題“無人機(jī)救援巡檢系統(tǒng)研制”項(xiàng)目，研究開發(fā)了適應(yīng)鐵路救援應(yīng)用的無人機(jī)救援巡檢系統(tǒng)。

據(jù)科研人員介紹，該系統(tǒng)用于事故發(fā)生后對(duì)救援現(xiàn)場快速勘探，對(duì)救援作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行全景式全方位的探測(cè)、指揮工作，方便現(xiàn)場人員更全面地了解事故情況，制定救援方案。同時(shí)，無人機(jī)可搭載高流明探照燈，有效解決夜晚救援照明問題，為縮短救援時(shí)間，提高救援效率提供裝備支持。

2024年是新中國成立75周年，是實(shí)現(xiàn)“十四五”規(guī)劃的關(guān)鍵一年，也是鐵路全面深化改革創(chuàng)新、加快構(gòu)建“六個(gè)現(xiàn)代化體系”的重要一年。面對(duì)發(fā)展新要求，大秦科研所將繼續(xù)立足重載運(yùn)輸，深入推動(dòng)現(xiàn)代化鐵路科技創(chuàng)新體系建設(shè)，不斷拓展發(fā)展新空間，創(chuàng)新發(fā)展新機(jī)遇，打造發(fā)展新引擎，為中國鐵路太原局集團(tuán)公司高質(zhì)量發(fā)展增添新動(dòng)能。

科技賦能發(fā)展，創(chuàng)新引領(lǐng)未來。大秦科研所將繼續(xù)立足重載運(yùn)輸，深入推動(dòng)現(xiàn)代化鐵路科技創(chuàng)新體系建設(shè)，不斷拓展發(fā)展新空間，創(chuàng)新發(fā)展新機(jī)遇，打造發(fā)展新引擎，為集團(tuán)公司高質(zhì)量發(fā)展增添新動(dòng)能。