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浅谈现代轨道交通工程科技前沿与挑战

2018-03-20

数字通信世界 2018年2期
关键词:科技前沿磁悬浮轮轨

陈 敏

(天津市地下铁道集团有限公司,天津 300000)

人们的生活出行,工作生产都离不开交通,交通关系我们最基本的“行”。而轨道交通作为一种主要的城市交通出行手段,其发展具有重要意义。不管是高速铁路、城市轨道交通还是重载铁路和磁悬浮,都促进了社会的进步,刺激了经济的增长。在不断地发展中,我国的轨道交通建设已经在世界领域取得了良好的成绩,但是,技术是没有尽头的,当前,我国轨道交通仍然还面临着诸多的困难和挑战。

1 高速铁路工程科技前沿与挑战

随着技术的突破以及经济的发展,当前世界高速铁路已经得到了长足的发展,总里程超过30000km。而我国也在不断地技术研发中于2008年将CRH3提速至394km/h,而到了2010年这一数据上涨至486km/h。我国高速铁路的发展已经达到了世界先进水平,成为了世界高速铁路技术的引导者。但是,随着我国铁路工程的发展,技术的突破,我国的铁路轨道交通也遇到了新的挑战。现阶段,车轮多变磨损问题,轨道不均匀沉降问题,无砟轨道精调技术问题,轨道裂纹离缝问题都阻碍着我国高速铁路交通的发展。而要想将这些技术问题进行克服,促进铁路交通的进一步发展,还需要投入更多的研发精力。需要将技术攻克的中心放在轮轨磨损控制,部件震动失效以及基础结构的损伤和演变上,当然,还需要在当前铁路轨道交通技术体系的基础上建立维护管理标准体系,对安保技术进行加强,提高铁路的整体技术水平和运维质量。

2 重载铁路工程科技前沿与挑战

我国幅员辽阔,经贸往来较为频繁,因此货运载重和吞吐量都较大,而这也刺激了我国重载铁路工程的发展。我国的朔黄线以及大秦线自开通以来,已经开始试行30t重载列车。而到了2014年随着科研人员的不懈努力,已经将列车牵引量提高至10000t。而正是我国重载铁路的发展,为我国的经贸往来打下了坚实的基础,成为了经济发展的重要推动力。

目前,重载铁路交通所要面临的挑战主要是集中在轨道结构以及列车本身的载重和养护上。由于轴重提高带来的轮轨磨耗和疲劳伤损问题,轨道结构和线路状态恶化问题,以及牵引重量增大导致的断钩事故和列车纵向冲动等,严重影响到重载运输安全与效率,是世界重载铁路发达国家普遍面临的工程难题。长编组、大轴重重载列车在提高铁路运能的同时,对机车车辆和轨道结构的安全范围带来了极为严峻的考验。由于轴重提高带来的轮轨磨耗和疲劳伤损问题,轨道结构和线路状态恶化问题,以及牵引重量增大导致的断钩事故和列车纵向冲动等,严重影响到重载运输安全与效率,是世界重载铁路发达国家普遍面临的工程难题。

3 城市轨道交通工程科技前沿与挑战

作为城市的主要脉络,城市轨道交通可以说是支撑城市发展的最核心力量,是保障城市基本运转的支撑结构,而城市轨道交通也承担了城市发展的重任。城市轨道交通的发展有效的解决了城市的拥堵问题,优化了城市的交通资源配置。而随着技术的发展,目前轻轨、地铁、有轨电车以及快速轨道、磁浮交通也逐渐的对城市轨道交通进行了改造。这些新技术的出现,极大的优化了城市整体环境。

从整体来看,我国的城市轨道交通构架十分庞杂,而城市的轨道交通也正在从单纯的单向建设走向“建养”并轨的融合发展道路。但是在城市轨道交通的发展变迁中,其本身的运营问题和安全问题也凸显出来。由于城市轨道交通的建设环境较为特殊,因此在建设施工中出现安全事故的概率较高。而在运营上,追尾、脱轨、信号指挥错误等事故也屡有发生。而这些安全技术问题以及运营问题都反映出我国城市轨道交通的发展困境。

4 磁悬浮交通发展现状

作为现代轨道交通中技术含量最高的部分,磁悬浮交通一直备受外界关注。其本身脱离了传统的轨道交通模式,不受轮轨系统限制,具有速度快、磨损小、噪声低以及振动小的技术特点。现阶段,关于磁悬浮交通的研究已经到了新的阶段,低温超导磁悬浮以及常导电磁型技术体系已经较为成熟。现阶段,受到技术的局限以及其他现实原因的影响,磁悬浮交通的应用并不广泛。一方面,磁悬浮交通与轮轨系统并不兼容,其次,磁悬浮技术本身还未成熟,许多技术还存在缺陷,而且虽然现阶段高温超导磁浮技术的理论体系已经较为成熟,但是其本身却缺乏实质检验,因此还存在很大的技术局限。也正是因为这些技术劣势,让磁悬浮交通的发展受到了很大的约束,面临着很大的挑战。

[1] 翟婉明,赵春发.现代轨道交通工程科技前沿与挑战[J].西南交通大学学报,2016,51(02):209-226.

[2] 李倩.如何以现代文化为引领创建轨道交通工程建设文化品牌[J].科技展望,2016,26(21):351.

[3] 叶如棠.国际现代城市轨道交通工程与装备技术研讨[J].城市轨道交通研究,2016(03):2.

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