中國鐵道科學研究院2016年度科技成果簡介(續一)

5　新建貨運鐵路設計列車荷載標準研究

通過對國內外鐵路(包括重載鐵路)設計荷載標準制定過程及修訂情況的調研，掌握各國鐵路列車荷載圖式及其之間的差異以及國際上對于重載運輸標準的規定、重載列車的軸重、編組方式和發展方向；通過對我國鐵路機車和貨車裝備發展現狀的分析，結合國外重載鐵路發展經驗，提出定位我國新建貨運鐵路機車車輛合理軸重的建議。比對分析鐵路列車荷載圖式不同選型方案，確定適應于新型運輸模式的列車荷載圖式選型方案，制定貨運鐵路列車荷載圖式；對鐵路列車荷載標準合理發展儲備系數進行研究，提出合理的取值建議，并基于合理發展儲備系數，針對30 t軸重級貨運鐵路提出相應的荷載系數取值建議。為研究采用不同列車荷載圖式對鐵路橋涵結構設計工程量、概算的影響，選擇典型工點橋涵結構進行試設計，對不同設計標準條件下工程概算進行比較分析，掌握了荷載圖式對于橋涵設計經濟性的影響，同時驗證了貨運鐵路列車荷載圖式的合理性。研究成果總體達到國際先進水平，并于2016年8月通過了中國鐵路總公司科技管理部組織的技術評審。

6　JJC型車車距離監測裝置與QSFB型清篩機污土帶輔助避障系統

為避免全斷面道床清篩機、道岔清篩機作業時與電氣化接觸網設備等鐵路設施發生碰撞，根據清篩機工作裝置及施工作業的特點，研究適用的防碰撞報警及避讓技術及其裝置。根據不同機型的作業特點，在充分研究可能發生碰撞的基礎上，建立車—車間防碰撞的安全模型，根據該安全模型判斷大機作業是否有碰撞風險；在大型養路機械的位置和狀態不滿足安全模型的情況下，根據可能發生碰撞的類型或級別，進行實時防撞預警。

采用無線測距技術實現清篩機污土帶與接觸網支柱等鐵路設施間距的測量，利用人工標識進行輔助定位，準確定位目標障礙物的位置，可有效避免誤測問題。采用無線測距技術為主、衛星定位為輔的測量原理，解決了在山區、隧道、惡劣天氣等極端條件下，無法準確判斷相對距離的問題。研制了JJC型車車距離監測裝置和QSFB型清篩機污土帶避障系統。其中，車—車距離監測裝置采用無線測距技術與衛星定位技術相結合的技術方案，可準確測量前后車輛與本車之間的端部距離；采用合理的邏輯判斷和防撞算法，可提供有效的距離顯示和語聲報警；清篩機污土帶避障系統采用無線測距與無線遙控技術為主的技術方案，通過檢測污土帶的位置和接觸網支柱等鐵路設施與車頭的距離，實現對清篩機污土帶與鐵路設施間的防撞預警，可發出報警信號和停車信號。研究成果為我國大型養路機械的安全施工提供有力的技術保障，于2016年10月通過了中國鐵路總公司科技管理部組織的技術評審。

7　聚氨酯固化道床成套技術及應用研究

通過建立車輛—軌道(固化道床)—橋梁(路基)的耦合動力學分析模型，進行固化道床的動態響應理論仿真研究，提出了適宜的固化道床結構形式以及固化道床的最佳縱、橫斷面尺寸，確定了適用于高速和重載鐵路軌道結構要求的聚氨酯固化材料性能指標和聚氨酯固化道床結構力學特性的試驗方法，研發了聚氨酯固化材料和聚氨酯固化道床的施工工藝及施工裝備，編寫了聚氨酯固化道床的技術標準，開發了用于維修聚氨酯固化道床的彈性聚氨酯維修材料，提出了聚氨酯固化道床的養護維修技術方案。在瓦日重載鐵路、大西高速鐵路分別開展了重載鐵路和高速鐵路的聚氨酯固化道床試驗。現場測試和長期觀測的結果表明：與普通碎石道床相比，聚氨酯固化道床單根軌枕的縱、橫向阻力提高20%以上，穩定以后軌枕的支承剛度變化不超過30%；與無砟軌道相比，可減振2.8～7.4 dB，降噪0.9～2.6 dB。聚氨酯固化道床兼備了有砟軌道和無砟軌道的優點，具有彈性及彈性保持能力好、累積變形小、穩定性好、養護工作量小等優點，避免了有砟軌道大機搗固和清篩作業，解決了目前有砟軌道橋隧區段養護維修困難的技術難題，同時具有良好的減振降噪功能，為城市軌道交通提供了1種新的軌道結構形式。研究成果直接指導了聚氨酯固化道床在瓦日鐵路和大西客運專線工程的應用，鋪設效果達到了重載和高速鐵路的驗收要求，而且聚氨酯固化道床成套技術試驗研究處于世界先進水平，于2016年2月通過了中國鐵路總公司科技管理部組織的技術評審。

8　高速鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道傷損機理與修復關鍵技術

針對CRTSⅡ型板式無砟軌道的傷損機理、傷損檢測技術及傷損修復技術開展研究。通過實尺試驗，研究CRTSⅡ型板式無砟軌道結構在溫度荷載作用下的受力變形特點和截面剛度、開裂的變化特征，分析縱連結構體系的鎖定溫度及縱向剛度不連續的成因及影響因素；通過理論分析及試驗驗證，研究CRTS Ⅱ型板式無砟軌道傷損前后的受力變形特征，為CRTS Ⅱ

型板式無砟軌道的檢測和修復提供理論支撐。針對無砟軌道維修“夜間作業”以及“隱蔽工程”兩大特性，根據底座板和砂漿層的傷損特征，研究適合于夜間進行無砟軌道底座板和砂漿層傷損檢測的智能化無損檢測技術，并通過模型試驗、現場檢測驗證檢測技術的有效性和精確性。結合現場傷損實測結果和理論分析結果，研究傷損檢測評價等級的判定標準。以“天窗時間”內完成修復作業為目標，針對底座板和砂漿層的傷損，研究適合的修復方式和對修復材料的技術要求；根據修復材料的性能并結合高速鐵路無砟軌道的修復特點，研究提出與之相適應的修復施工工藝及配套裝備；選擇典型底座板與砂漿層傷損地段，開展修復技術工程應用研究。研究成果填補了無砟軌道結構檢測、維修技術的空白，總體達到了國際先進水平，并成功應用于京滬、滬杭、寧杭、杭甬等高鐵線路，取得了顯著的經濟和社會效益，于2016年12月通過了中國鐵路總公司科技管理部組織的技術評審。

9　城際鐵路CTCS2+ATO列控系統補充測試報告

依據《中國鐵路總公司科技管理部關于印發〈城際鐵路CTCS2+ATO列控系統測試報告評審意見〉的通知》(科技運函[2015]163號)，針對評審意見中各廠家的遺留問題，中國鐵道科學研究院高速鐵路系統試驗國家工程實驗室組織專家組分別在北京和利時公司、通號設計院、北京華鐵公司和卡斯柯公司的城際鐵路CTCS2+ATO列控系統實驗室以及莞惠城際鐵路和佛肇城際鐵路現場完成了4個廠家的城際鐵路CTCS2+ATO列控系統實驗室和現場補充測試，形成了《城際鐵路CTCS2+ATO列控系統補充測試報告》。中國鐵路總公司科技管理部會同運輸局電務部在北京組織召開了城際鐵路CTCS2+ATO 列控系統補充測試報告評審會。中國鐵路總公司工管中心、鑒定中心、廣鐵集團、珠三角城際公司、鐵科院、鐵一院、鐵三院、通號設計院、中鐵咨詢公司、北京交通大學、北京通信技術中心、卡斯柯公司、北京和利時公司等單位的代表和專家參加了會議，聽取了測試組對《城際鐵路莞惠試驗段CTCS2+ATO 列控系統測試報告》的匯報，以前遺留的問題和差異項在測試中均驗證通過，經專家認真討論，形成評審意見，并于2016年1月25日，中國鐵路總公司以科技運函[2016]9號文件進行了公布。城際鐵路CTCS2+ATO列控系統在莞惠城際鐵路和廣佛肇城際鐵路投入使用，成為全球首條采用ATO控車且時速為200 km的線路。