鐵路作為國家戰(zhàn)略性,、先導性,、關鍵性重大基礎設施，是國民經(jīng)濟大動脈,、重大民生工程和綜合交通運輸體系骨干，在經(jīng)濟社會發(fā)展中的地位和作用至關重要。

發(fā)達完善鐵路網(wǎng)越織越密,，截至2023年，全國鐵路投產新線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個縣結束了不通鐵路的歷史,，一些縣市進一步跨入“高鐵時代”,。中國高鐵是自主創(chuàng)新的成功范例,，中國鐵路總體技術水平已邁入世界先進行列。5月8日,，《科學導報》記者走進大秦鐵路股份有限公司科學技術研究所,，探秘推動中國重載鐵路的創(chuàng)新技術。

現(xiàn)場就是試驗場

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領域,，開展的全方位,、多層次的科學研究。針對現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的“疑難雜癥”深入分析原因,，精準提出建議,，為了徹底根除疾病有時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，服務鐵路運輸安全,。

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,。針對大秦線2萬噸重載組合列車機車乘務員反映循環(huán)制動時出現(xiàn)多列制動力弱的問題,，大秦科研所共派出不同專業(yè)的23名科研人員冒著嚴寒開始“會診”。他們知道此刻的極端氣溫正是他們采集數(shù)據(jù)的關鍵時刻,?！?0秒后開始初制動”“20秒”“10、9,、8……2,、1，初制動”,，隨著一條條清晰的試驗指令下達,，各測試斷面上的科研人員緊盯著風表的數(shù)字變化，生怕自己一眨眼錯過重要數(shù)據(jù),。試驗人員臥鐵軌,、鉆車底，凌晨寂靜的夜里,，在連續(xù)十幾個小時的刺骨寒風的陪伴下,，他們完成了一個又一個傳感器的安裝與拆卸……

現(xiàn)場就是鐵路科研工作者的試驗場，因為他們知道鐵路科研工作要與現(xiàn)場緊密結合，切實解決現(xiàn)實問題是他們每個人永恒的奮斗目標,。

創(chuàng)新發(fā)展新機遇

在大秦科研所內有多支保障重載列車運行安全的團隊,，他們根據(jù)所研究的領域從各個方面為重載列車運行安全保駕護航，其中“重載列車操縱評價升級技術研究”團隊,，在提升重載組合列車乘務員的操縱水平上發(fā)揮了極大的作用,。

眾所周知，大秦鐵路作為中國西煤東運的重要通道,，線路運行條件復雜,，對駕駛2萬噸重載列車司機的操縱技術提出了極高的要求。據(jù)了解,，該團隊研發(fā)的操縱評價系統(tǒng)可以分析評價乘務員操縱列車的安全平穩(wěn)情況,，自動查找操縱記錄的違規(guī)項點，自動評分排名,，統(tǒng)計操縱中存在的共性問題和個性問題的分布情況,，通過可視化圖形界面顯示列車運行牽引力、再生制動力,、速度,、管壓等參數(shù)的實際操縱曲線與標準操縱曲線，展現(xiàn)大秦線全線,，尤其是關鍵區(qū)段循環(huán)制動的模塊化操縱情況,，具有數(shù)據(jù)種類完整、時間刻度統(tǒng)一,、分析統(tǒng)計準確快捷、界面直觀易用等特點,。

該系統(tǒng)2021年12月通過了太原局集團公司組織的技術評審,，2023年獲得了山西省“五小”創(chuàng)新大賽優(yōu)秀成果三等獎、太原局集團公司科技技術進步一等獎,、太原局集團公司科技創(chuàng)新知識產權保護與應用獎,。近兩年累計裝車270臺，共540套,。2024年將實現(xiàn)大秦線2萬噸重載組合列車的操縱評價與操縱數(shù)據(jù)深度挖掘的全面覆蓋,。

打造發(fā)展新引擎

習近平總書記指出，“綠色發(fā)展是高質量發(fā)展的底色,，新質生產力本身就是綠色生產力,。”

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煤專用鐵路,。30多年來，大秦鐵路通過不斷技術創(chuàng)新,，先后攻克1萬噸,、1.5萬噸、2萬噸重載列車開行難關,，并成功進行了3萬噸重載組合列車試驗,，現(xiàn)已常態(tài)化開行2萬噸重載組合列車。

2021年,，大秦科研所啟動了牽引制動再生能量綜合利用裝置科研項目,，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時會產生大量再生能量,。這些能量除了一部分被同臂列車及供電設備吸收外,，另一部分電能則被返送回電網(wǎng)，短時注入的能量易導致接觸網(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營成本，提升牽引供電系統(tǒng)的綜合能效,，同時也可減少因網(wǎng)壓抬升對重載運輸安全帶來的影響,。他們研制的牽引制動再生能量綜合利用裝置，經(jīng)過一年的運用考核,，實現(xiàn)日均節(jié)約反向電量1.5萬kwh,，累計年均節(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,，有效提高再生制動能量利用率，抑制牽引網(wǎng)網(wǎng)壓波動改善電能質量,，持續(xù)推進重載鐵路綠色發(fā)展,，2023年被國鐵集團專家組評價為國際領先技術。

拓展開發(fā)新空間

近年來,，隨著無人機及遠程通信技術的日趨成熟,，因其機動靈活、視野開闊,、不受地形限制的特點被廣泛應用,。在鐵路行業(yè)，通過搭載高清相機,，結合圖像識別等軟件算法,，可應用于勘察設計、線路巡檢等方面。大秦科研所結合鐵路救援應用,，承擔了重點課題“無人機救援巡檢系統(tǒng)研制”項目,，研究開發(fā)了適應鐵路救援應用的無人機救援巡檢系統(tǒng)。

據(jù)科研人員介紹,，該系統(tǒng)用于事故發(fā)生后對救援現(xiàn)場快速勘探,，對救援作業(yè)現(xiàn)場進行全景式全方位的探測、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,，無人機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，是實現(xiàn)“十四五”規(guī)劃的關鍵一年,，也是鐵路全面深化改革創(chuàng)新,、加快構建“六個現(xiàn)代化體系”的重要一年。面對發(fā)展新要求,，大秦科研所將繼續(xù)立足重載運輸,，深入推動現(xiàn)代化鐵路科技創(chuàng)新體系建設，不斷拓展發(fā)展新空間,，創(chuàng)新發(fā)展新機遇,，打造發(fā)展新引擎，為中國鐵路太原局集團公司高質量發(fā)展增添新動能,。

科技賦能發(fā)展,，創(chuàng)新引領未來。大秦科研所將繼續(xù)立足重載運輸,，深入推動現(xiàn)代化鐵路科技創(chuàng)新體系建設，不斷拓展發(fā)展新空間,，創(chuàng)新發(fā)展新機遇,，打造發(fā)展新引擎，為集團公司高質量發(fā)展增添新動能,。

科學導報記者 楊洋