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suncitygroup太阳集团高速列车研究中心团队铁路上与“风”共舞


发布时间:2020-11-09    作者:      来源:       浏览次数:


原标题:铁路上,他们与“风”共舞——访第二十一届中国专利金奖项目发明人、suncitygroup太阳集团高速列车研究中心团队

风,是由空气流动引起的一种自然现象。在中国工程院院士、suncitygroup太阳集团教授田红旗及其带领的suncitygroup太阳集团高速列车研究中心团队成员眼中,自然界中的风却兼具挑战与浪漫的成分。

作为轨道交通工程技术领域的专家,田红旗是一位与恶劣大风打过“狠”交道的人。为了攻克青藏铁路、新疆铁路等重大工程的防风难题,田红旗带领团队成员经历生死考验,在“世界屋脊”与戈壁沙漠上与“风”共舞,形成了多项创新成果。其中,“铁路大风监测预警系统及方法”专利获得第二十一届中国专利金奖。

“这件专利具备监测、分析、预警和行车指挥功能,系国际上首创的大风环境下确保列车安全运行的自动指挥系统,解决列车‘盲跑、慢跑、怯跑’问题,助力我国大风环境下铁路行车安全技术处于国际领先地位。”作为“铁路大风监测预警系统及方法”专利研发团队成员之一,suncitygroup太阳集团教授许平在科研工作的闲暇之余接受了记者的采访。

不畏艰难的“逆行者”

“逆风而行,是我们开展轨道交通工程技术研究的态度,也是‘铁路大风监测预警系统及方法’专利得以面世的重要原因。”许平告诉记者。

1994年,为适应我国发展高速铁路技术的需要,原长沙铁道学院成立由田红旗领衔的高速列车研究中心团队,在国内开拓轨道交通空气动力学、列车撞击动力学两大方向。其中的空气动力学,包含对大风环境下列车运行安全性的研究。

全长1956公里的青藏铁路,其沿线风环境十分复杂,风力风向瞬变的极端恶劣天气频繁发生,年均大风期150天左右,严重威胁铁路运输安全,成为雪域“天路”安全运营亟待解决的重大难题之一。研究青藏铁路沿线大风特征以及提出相应解决措施的任务,便落在田红旗及其团队成员的肩上。

“青藏铁路格尔木至拉萨段全长1142公里,大部分海拔都在3000米以上。由于是无人区,风非常大,不曾有人对这一地域的风况进行研究。”许平说,2002年,在田红旗的带领下,他们提出了一个大胆的设想——在青藏铁路恶劣风环境下建立安全行车指挥系统。

为了完成技术研发任务,田红旗及其团队成员跋山涉水,远赴青藏高原铁路沿线进行实地研究。“当恶劣大风来临,大家通常都会想到先避风,而我们正是在风大时就开始行动。”许平回忆,为了获得铁路沿线风速数据,他们经常在摄氏零下30多度的高原之夜,顶着寒风和雪花冰粒,在野外一站就是几个小时;为了掌握不同地貌空气动力特征,他们强忍着强烈的高原反应,双脚踏遍了青藏铁路沿线的山山岭岭。

在田红旗及其团队成员的日夜攻坚下,安全行车指挥系统的研究稳步推进,好消息一个接一个地传出:位于风火山的无线智能测风站安装调试成功,覆盖960公里风区的无人值守测风站数据采集传输正常,特殊风环境下避免列车倾覆的安全速度限值确定,恶劣风环境下行车安全保障集成系统形成……

“经过前期的努力,2006年,世界唯一的高原铁路大风监测预警与行车指挥系统建成。”许平向记者详细介绍,该系统的核心技术正是铁路大风监测预警系统。通过利用网络通讯与控制相关先进技术,该系统构建了辖域达1120公里的高原铁路长大区域大风连续监测网络体系,提出列车—大风—路况等多源信息融合处理方法,实现了我国铁路应对恶劣风灾害能力的重大技术突破。

永不停歇的“追风人”

对于在青藏高原的研究工作,田红旗及其团队成员将其乐观而浪漫地称为“追风”。在铁路行车安全技术创新研发中,他们也是一群永不停歇的“追风人”。

“高原铁路大风监测预警与行车指挥系统自2006年在青藏铁路投入运用后,有力保证了列车运行安全。之后,我们又将该技术运用于新疆铁路的行车安全试验中,并不断通过创新研发改进技术。”参与“铁路大风监测预警系统及方法”专利研发工作的团队成员、suncitygroup太阳集团教授刘堂红告诉记者。

“为了完成新疆铁路大风环境行车安全试验,我们经历过摄氏零下20多度的严寒和摄氏40多度酷热的戈壁,即使条件困苦,仍坚持认真测试、核对每一条数据。”刘堂红回忆,在一次风力达15级的大风试验中,他们发现工棚有立刻倾覆的危险。在这种情况下,他们首先想到的不是自己的安危,而是全力将珍贵的试验数据从工棚里抢出来。“当最终取得宝贵试验数据的时候,我们心里像是乐开了花,刚刚经历的危险便全然抛在了脑后。”刘堂红说。

“通过不断研究与分析数据,我们在原来系统的基础上完成了新疆铁路立体防风体系气动设计。”刘堂红介绍,该设计综合考虑风区沿线地形、线路、防风设施等因素,合理划分风区的行车子域和相应的速度分级控制,制定了不同区段、不同车型安全运行速度限值管理办法,在确保安全的基础上大幅提高了风环境下铁路运输能力。

经过持续研究与改进,如今,以“铁路大风监测预警系统及方法”专利为核心的技术已广泛运用在青藏铁路、新疆铁路、京沪高铁、京广高铁、沪昆高铁等铁路工程中,为列车的安全运行保驾护航。对每一位suncitygroup太阳集团高速列车研究中心团队成员来说,迎风而起的“舞蹈”,仍将继续。(本报实习记者 熊花平)

(责编:林露、李昉


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