高速鐵路基礎設施綜合檢測及評估技術
高速鐵路是一個時變復雜大系統,300~350km/h的高速運行對軌道、接觸網、通信和列控系統的平順性、穩定性和可靠性提出了近乎嚴苛的要求,傳統的檢測技術已無法滿足高鐵系統安全和效率的需要。采用綜合檢測及評估技術對基礎設施的狀態進行等速實時檢測和分析評價,已成為保障高鐵運行安全和指導養護維修所必不可少的技術手段。
本項目打破國外技術壁壘,突破了軌道長波不平順檢測、定位器坡度動態檢測、精確時空同步定位、軌道不平順譜、車輛/軌道系統狀態綜合評價、動態輪軌力連續測量等多項關鍵技術,首次開發了具有自主知識產權的時速385公里高速綜合檢測及評估成套技術,形成了包括實時檢測、在線預警、綜合分析、趨勢預測和安全評估的高速鐵路綜合檢測技術體系。通過每年約50萬公里的累計檢測里程和上萬公里新建高鐵線路的聯調聯試應用使本項目技術得到了充分的應用考驗,應用本項目技術所形成的高速綜合檢測列車被稱為“高鐵醫生”,在檢測速度、功能、技術指標等方面超越國外同期技術,達到世界領先水平。主要創新點如下:
(1)首次實現了385km/h速度下高速鐵路毫米級軌道長波不平順的實時測量(激光圖像處理速度450幀/秒)、高速檢測列車1m的里程定位精度和輪軌動態作用力連續測量(±2kN);自主研制了基于慣性基準、激光攝像和三維時變應力測量技術的軌道不平順動態特性檢測系統,達到世界領先水平,已成為保障軌道高平順性所必不可少的技術手段。
(2)首創接觸網定位器坡度動態實時精確測量技術(±0.5o),突破多年未解決的國際技術難題;自主研制了高速弓網接觸與非接觸測量系統,達到世界先進水平,是保障接觸網良好幾何型位和弓網受流品質的必要手段。
(3)首次提出綜合評判車輛/軌道系統狀態的廣義能量法和中國高速鐵路軌道不平順譜等理論,形成一套高速鐵路基礎設施狀態分析評估關鍵技術,成功解決了車輛/軌道系統狀態綜合評價的國際難題,填補了我國鐵路長期缺乏軌道譜的空白。為我國高速鐵路線路和動車組的設計、維修提供了有效的理論依據。
獲得授權發明專利7項,實用新型17項;軟件著作權10項;出版專著2部,發表論文76篇;獲得獎勵21項(省部級6項)。其成果已直接應用于8列高速綜合檢測列車,并延伸應用在16輛軌道檢查車、3輛接觸網檢測車、9輛電務試驗車、17輛接觸網作業車上。承擔了京滬、京廣、哈大等全部高鐵的聯調聯試和1.1萬公里高鐵運營線路的周期性檢測,累計檢測約300萬公里,發現大值病害3000余處。近三年直接經濟效益約20.76億元。
其成果作為我國鐵路技術創新的標志性成果之一,2011年入選“十一五”國家重大科技成就展;2013年作為中國高鐵“走出去”戰略重要組成部分,參加了泰國、羅馬尼亞高鐵展。2012年第八屆世界高速鐵路大會、2013年第十屆世界鐵路研究大會上,國際同行對我國的高速綜合檢測技術都給予了普遍的好評。

移動檢測系統

CRH380B-002檢測列車參加了京滬高鐵、廣深港、哈大等高速鐵路聯調聯試,累計檢測里程超過12萬公里。地面檢測數據分析處理中心利用鐵路專用網為鐵道部、各鐵路局、各站段提供檢測數據和分析結果的服務。
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