近日,国家铁路局公布了“铁路重大科技创新成果库2024年度入库成果的通知”,研究设计院集团牵头申报的多项成果成功入选2024年度成果库,其中“匈塞铁路通信信号系统关键技术研究及应用”荣获2024年度铁路重大科技创新成果入库成果(铁路科技项目)A类。
国家铁路局“铁路重大科技创新成果入库”是立足党中央关于发展新质生产力的决策部署,为了更好地推动铁路科技创新,鼓励和调动铁路科技工作者的积极性和创造性,宣传铁路重大科技创新成果,做好铁路推荐国家级奖项工作,国家铁路局遴选、培育铁路重大科技创新成果。科技成果在铁路行业科技创新方面具有标志性和代表性,具有较强的实用性,标志着铁路科技的先进水平,代表着铁路科技的发展方向。
铁路科技项目
匈塞铁路通信信号系统关键技术研究及应用项目,主要研究中国自主化列控系统技术装备结合ETCS-L2以及塞尔维亚国家规范开展的研发及落地应用,旨在解决中国高铁装备和技术与欧盟标准的兼容,中国高铁装备和欧洲设备跨境、跨标准体系间互联互通,复杂工况下测试验证全要素覆盖和效能提高等关键技术难题。该项目实现了中国列控系统关键核心技术的突破,按照欧盟互联互通标准及安全体系研发了全套自主知识产权的ETCS-L2列控设备,顺利完成了匈塞项目欧盟第三方的验收测试,并取得欧盟铁路互联互通技术符合性认证;实现了中国通号完全自主知识产权ETCS-L2列控系统技术装备在欧洲的首次应用,创造了国际工程应用多个首次。本项目成果在匈塞铁路贝尔格莱德-诺维萨德段开通运营,极大地提高了塞尔维亚铁路的现代化水平和运输管理的自动化水平,开启了巴尔干地区高速铁路新时代,为提高中东欧国家间互联互通水平、助力中欧共建“一带一路”高质量发展作出了重要贡献。
中国通号全自主化信号控制系统京港高铁(合安段)集成示范应用项目,是我国高铁客运专线网中首个集成全自主化信号控制系统开通的高速铁路,设计时速350km/h。中国通号全自主化信号控制系统(含RBC、ATP、TSRS、TCC、CBI、应答器、LEU设备)首次在京港高铁(合安段)上系统性整体应用,创建了自主化信号控制系统集成技术管控体系,建立了全自主化信号控制系统智能维护管理平台,开展全自主化信号控制系统的整体匹配性试验,完善形成了自主化设备的工程测试体系。目前,全自主化信号控制系统的集成示范应用成果已应用于赣深、杭绍台、郑济、阜黄、池黄、宣绩、梅龙、潍烟、荆荆、杭昌、杭温、沪苏湖高铁以及印尼雅万高铁等项目,为我国“高铁走出去”及“一带一路”国家战略的实施奠定了坚实基础。
高速铁路列控系统智能监测诊断技术研究项目,以建立列控系统“车-网-地”监测体系、系统级列控智能分析诊断系统为主要研究内容,研发了C3列控智能分析系统、车载接口监测系统、GSM-R网络接口监测系统、RBC接口监测系统等多个产品。项目攻克了大容量微信号高速数据采集、车地信息多维时空关联、多分支故障特征迭代推理、列控装备虚拟建模等多项技术难题,实现了列控系统多接口深度监测、系统级故障综合分析、关键信息实时逻辑校核等核心功能,提高了列控系统运维的准确性、时效性和安全性,大幅降低列控系统运维人员工作强度,对于保障铁路安全可靠高效运输、提高列控系统运维智能化水平具有重要意义。项目研究成果已成功应用于上海局、北京局、广州局、济南局、沈阳局、成都局、兰州局、乌鲁木齐局等数十条高铁线路,在宣绩高铁等工程项目中获得建设单位A级通报表扬,项目中研发的C3列控智能分析系统、RBC接口监测系统、GSM-R网络接口监测等成果获得国铁集团和路局科技进步奖。
铁路专利
“一种列车运行控制方法、装置、设备和介质”专利,提出了超高速移动体高安全控制技术构架,实现了对超高速磁浮的悬浮导向控制及安全防护;建立了基于顺序控制的超导高速磁浮运行控制场景,实现了对超导高速磁浮运行过程的控制和防护。本专利是高速磁浮控制领域的一项基础性发明专利,依托该专利形成了高速磁浮运控技术专利族,是该领域的核心发明专利。以本专利为基础发明的系统及装备已经完成现场试验验证,产生直接经济效益近千万元。未来随着高速磁浮的发展和新建线路落地,预计可产生经济效益十多亿元,后续将以本专利为基础开展超导高速磁浮工程化、谱系化研究,为超导高速磁浮商业化运用提供坚实的基础。
专利轨道交通设备的可靠度预测方法、系统、设备和介质,提出了一个完整的轨道交通设备的可靠度计算和维检修策略辅助分析方法,通过将多源数据融入多阶段退化模型,突破了大量检修数据无法被有效用于设备状态评估的关键问题,丰富了支撑轨道交通智能运维体系中设备状态分析这一共性问题的解决方案。该专利有助于推动轨道交通系统的维修方式由传统的“周期修”和“故障修”逐步向“状态修”和“预防性”转变,解决维修设备、人员配置和相关资源等投入偏大等问题,可降低维修资源配置规模、人力资源费用以及维修停机成本,提高轨道交通资产维修和使用效率。该专利已成功应用于公司研发的区域轨道交通协同运输与服务系统,已在重庆地区示范验证,并且成功在重庆市郊铁路跳蹬至江津线工程、广州黄埔区有轨电车项目等应用。
铁路技术标准
车站计算机联锁操作显示规范,采用工效学方法及理论规范计算机联锁设备操作表示机的操作及显示界面,使操作员及时准确地获取界面上的各种信息,形成良好的情景意识,助力操作员做出快速准确的决策和操作,保证铁路运输的安全运行。计算机联锁设备是我国普速铁路、高速铁路的关键核心设备,操作表示机作为计算机联锁设备的操作与显示装置,实现与操作员人机交互功能。本标准规范铁路行业内的计算机联锁设备的操作方式及界面显示,为计算机联锁设备的设计、研制、测试、运营及维护的全过程提供参考依据,促进车站行车作业和运营维护规范化,降低运营维护成本,提升铁路运输安全性。
铁路隧道应急电话系统,综合考虑了铁路通信新技术发展和新材料、新工艺、新产品的应用,并结合铁路通信设备应用需求和铁路实际工程的应用经验,规定了铁路隧道应急电话系统的系统构成,系统技术要求,设备技术要求等。本标准是铁路隧道应急通信系统基础性、原则性标准,为铁路隧道应急电话系统的设计、制造和检验提供了基础支撑。本标准作为我国铁路通信领域的基础性标准,其技术先进,指标合理,实用性强,对设计、检测、验收、产品制造均具有重要的指导意义,对于铁路高效运输、加强运输安全具有很强的现实指导意义。
列控车载设备人机界面(DMI)显示规范,系统整合了列控车载设备在高铁与客运专线运营中长期积累的实践经验,统一规范了界面基本要素、显示分区、司机指令输入、按键布局、菜单结构和语音提示等核心内容,明确了各型号设备操作与显示上的互通性要求。作为高铁列控系统的核心交互界面,人机界面是司机与车载设备信息交互的唯一通道,其设计直接关系到行车安全与运营效率。本标准的制定进一步强化了人机界面在信息可读性、操作便捷性和执行可靠性方面的技术要求。该标准为首次针对CTCS-2级和CTCS-3级列控车载设备人机交互界面制定的技术行业标准,填补了CTCS技术标准体系的空白。通过规范显示细节与操作流程,显著提升了人机协同效能,对我国铁路装备的标准化建设、运输安全保障以及智能列控技术的发展具有重要指导意义。
铁路科技论文
弓网分离时刻牵引电流相位对弓网离线论文,针对列控系统主要的电磁骚扰源之一,弓网离线电弧引起的电磁辐射展开研究,在实验室中搭建弓网分离时刻电流相位可控的低压大电流弓网离线拉弧模拟试验平台,同步采集不同离线相位下的电弧电压、电弧电流及电磁辐射的时域波形数据,通过对电磁辐射时域信号进行快速傅里叶变换(FFT),分析了离线相位对电磁辐射信号频域特性的影响规律。该论文试验结果对于搭建测试平台进行故障复现、研究过分相区断路器的分合闸控制策略以降低电磁骚扰,具有一定的借鉴意义,论文成果有效支撑了轨道交通电磁环境效应研究测试平台建设方案的设计。该论文获得授权专利2项,发表相关论文著作2篇。
Evaluating Regional Rail TransitSafety:4 Data-Driven Approach,准确地对区域轨道交通系统安全状态进行定量化的综合评定,对于区域轨道交通管理者掌握多制式轨道交通运营过程中的安全状态变化,合理分配运力与运维资源具有重要意义。该论文提出了一种数据驱动的区域轨道交通系统安全状态综合评定方法。采用深度自编码网络,降低基于“人-机-环-管”的安全状态评定指标的维度,采用混合层次K均值聚类算法,确定安全状态所有可能特征的集合,采用树扩张型朴素贝叶斯分类算法,确定区域轨道交通系统安全状态指数,判定区域轨道交通系统整体安全状态。提出的评定模型能够适用于区域轨道线网、线路、区段等不同层次的对象,具有广泛适用性和技术可推广性,可针对性地提出安全风险控制措施。对比实际状况,该文提出的方法具有良好的适用性,能够准确的评价当前系统所处的安全水平。
近三年以来,研究设计院集团的铁路科技创新成果共成功入库52项,其中牵头申报的科技成果43项,涵盖入库的所有方向(铁路科技项目、铁路专利、铁路技术标准和铁路科技论文),彰显了研究设计院集团在铁路行业的科技创新实力。
后续,研究设计院集团用实干实绩打好“十四五”收官战,持续深入探索铁路前沿科技技术和创新思路,激发铁路科技工作者创新活力,为中国铁路高水平科技创新发展贡献通号智慧