高速综合检测列车

■ 王卫东 顾世平 杨超 任盛伟

高速综合检测列车以高速动车组为载体，加装了轨道检测、弓网检测、轮轨动力学检测、通信检测、信号检测等精密测量设备，集成现代测量、时空定位同步、大容量数据交换、实时图像识别和数据综合处理等先进技术，在高速运行中可对轨道、接触网、通信、信号等基础设施状态进行等速检测，是提高铁路基础设施检测效率、指导现场养护维修、确保列车运营安全的重要技术装备。

高速综合检测列车作为一个国家铁路科技实力的综合体现，目前世界上只有少数高速铁路发达国家有实力设计与制造，意大利、法国、英国和日本等花费4～5年的研发和制造时间，而我国在没有综合检测列车技术前提下，在较短时间内，设计并制造了多列具有世界先进水平的高速综合检测列车。

1 国外高速综合检测列车发展现状

日本、意大利、法国、英国等高速铁路发达国家为了满足高速列车开行需要，采用高速综合检测列车对基础设施进行综合检测。德国和美国采用机车牵引方式，没有专门的高速综合检测列车，对基础设施综合检测一般通过加挂综合检测车来实现。

随着高速铁路的发展，日本先后研制了最高检测速度275 km/h的“黄色医生”和“East-I”、法国研制了最高检测速度320 km/h的“IRIS320”、意大利研制了最高检测速度220 km/h的“阿基米德”、英国研制了最高检测速度200 km/h的“NMT”等高速综合检测列车，并建立了地面数据分析中心。高速综合检测列车已成为高速铁路安全检测的重要手段。近年来，意大利一直着力开发300 km/h以上的高速综合检测列车，以适应高速铁路检测的需要。

由于基础设施与移动设备的匹配往往受列车运行速度的影响，除了新线竣工验收要求试验速度大于设计速度10%以外，运营中的周期性检测也越来越多地采用等速检测。总体而言，近年来国外高速综合检测列车和数据分析在技术上取得了很大发展，并在确保高速铁路运营安全、指导基础设施养护维修方面发挥了越来越大的作用。但是，要使这项技术真正达到成熟，各国还需结合运用情况，在理论研究和应用技术上取得突破，还有较长的路要走。表1为各国检测列车组成及功能比较。

2 我国高速综合检测列车发展现状

高速综合检测列车在我国的发展经历了从各种专业检测车到安全综合检测车、从安全综合检测车到高速综合检测列车，检测内容从单一的专项检测扩展到多专业的综合检测，检测速度逐渐达到与列车运行速度等速，检测目的从仅保障运营安全发展到确保运营安全、指导养护维修、动态资产管理的新阶段（见图1）。

2.1 专业检测车

专业检测车以单节无动力铁路客车为载体，针对单一基础设施检测的需求，加装轨道检测、弓网检测、动力学检测、通信或信号检测等精密测量设备，与带牵引机车的普通客车编组成列，可在运行过程中对轨道、接触网、通信或信号等基础设施状态进行单独检测。专业检测车只具备对某一类基础设施进行检测的能力，且目前牵引机车的速度不能超过200 km/h。

2.2 安全综合检测车

安全综合检测车以单节无动力铁路客车为载体，集成轨道几何状态检测、弓网参数检测、连续轮轨力测量和线路环境监视等设备，可对轨道、接触网等基础设施状态进行综合检测，并配置统一的距离脉冲发送、数据网络传输和定位功能。为了提高基础设施检测效率，中国铁道科学研究院（简称铁科院）于2000年就开始设计并制造了我国首台安全综合检测车，2002年下线，在对轨道、接触网的检测中发挥了重要作用，外形及车内仪表室见图2。该车作为高速综合检测列车的雏形，具备了对某几类基础设施进行同时检测的能力，但无法进行全项目检测，同时受牵引机车运行速度的限制，无法根据线路的设计速度进行等速检测。

表1 各国综合检测列车对比

图1 高速综合检测列车发展历程

图2 安全综合检测车外形和车内仪表室

3 高速综合检测列车组成及技术特点

高速综合检测列车需要加装多种基础设施检测设备，根据动车组原型车的构造和检测设备的需求，对动车组进行适应性设计及改造，集检测、办公、会议、生活等功能于一体，既装有各种检测设备及操作室，又设有会议车、生活车、卧铺车，需要对列车平面布置、车体、内装结构及制动、辅助供电、网络等所有高速列车结构进行系统规划设计。

3.1 0号高速综合检测列车

我国首列250 km/h高速综合检测列车——0号高速综合检测列车生产制造历时1年10个月，于2008年6月6日下线交付使用。该高速综合检测列车由铁科院基础设施检测研究所（简称铁科院基础所）负责系统集成及综合系统的研制开发，动车组车体由中国北车长春轨道客车股份有限公司设计制造。

0号高速综合检测列车最高检测速度250 km/h，最大牵引功率5 500 kW，由5动3拖、2个动力单元组成。车内搭载轨道检测、接触网检测、轮轨动力学检测、通信和信号检测等系统，同时，还设置列车专用网络、定位同步、环境视频信息采集处理、多媒体显示和数据综合处理等系统，实现信息的集成、共享和综合分析。

高速综合检测列车由通信信号检测车、会议车、接触网检测车、数据综合处理车、轨道检测车、餐车、卧铺车和信号检测车8辆组成（见图3）。车内设置操作室、卧铺间和会议室等设施，满足检测、办公和生活的需要（见图4）。

与世界其他国家目前投入运用的综合检测列车相比，0号高速综合检测列车具有功能齐全、集成度高等技术特点，主要体现在三方面：（1）检测项目多，涵盖了轨道几何，轴箱、构架及车体加速度，轮轨力，接触网几何，弓网动态作用，接触线磨耗和受流参数，GSM-R和450 MHz场强覆盖，轨道电路，应答器信息，车载ATP工作状态等各方面；（2）系统集成度高，采用光纤通信、惯性导航、宽带网络、数据库等高新技术，实现列车各检测系统在同一坐标系下精确定位、同步检测，检测结果可以进行综合分析和评价；（3）检测技术先进，0号综合检测列车集成了连续式、非接触式集流测力轮对，毫米级精度的长波长轨道不平顺实时在线检测等最新技术，综合检测技术填补了我国基础设施综合检测技术的空白，综合检测能力达到世界一流水平。

3.2 CRH380B-002高速综合检测列车

2009年11月，铁科院承担了国家863计划重点项目——“最高试验速度400 km/h高速检测列车关键技术研究与装备研制”，在中国北车唐山轨道客车有限公司CRH380型动车组基础上研究开发了CRH380B-002高速综合检测列车，于2011年3月下线，随即投入到京沪高速铁路的联调联试，承担了基础设施各项测试数据的采集和分析工作，对京沪高速铁路的顺利开通与安全运营发挥了重要作用。目前国内外均没有检测速度如此高、检测项目如此齐全的综合检测列车，该车的研发并投入使用也标志着我国高速综合检测列车整体技术达到了世界领先水平。

CRH380B-002高速综合检测列车加装了我国自主研制的轨道、接触网、轮轨动力学、通信、信号检测和综合系统设备，对车内、车下、车顶的环境及配置进行了专门设计，具备进行高速铁路基础设施状态检测的功能。列车持续检测速度350 km/h，最高试验速度400 km/h，列车为6动2拖8辆编组。

CRH380B-002高速综合检测列车由通信信号检测车、弓网综合检测车、轨道动力学检测车、会议车、设备车、生活车、卧铺车和信号检测车8辆组成（见图5）。车内设置操作室、卧铺间和会议室等设施，满足检测、办公和生活的需要（见图6）。

图3 0号高速综合检测列车编组示意图

图4 0号高速综合检测列车车内设施

CRH380B-002高速综合检测列车具有检测速度高、功能齐全、集成度高等技术特点，主要体现在四方面：（1）检测速度最高，目前国际上还没有检测速度达350 km/h及以上的检测列车，CRH380B-002高速综合检测列车检测速度最高可达400 km/h，且检测精度不受检测速度影响；（2）检测项目齐全，在0号高速综合检测列车检测项目基础上，新增加了转向架载荷测试、ATP监测、Igsmr接口监测、Um无线环境检测、EMC车载列控运行环境电磁干扰监测等检测项目；（3）系统集成度高，采用光纤通信、惯性导航、宽带网络、数据库、数据综合处理等高新技术，实现列车各检测系统在同一坐标系下精确定位、同步检测，动态定位精度可达1 m，检测结果可以进行综合分析和评价；（4）检测技术领先，在0号高速综合检测列车的研发基础上进行升级和再创新，满足了高速运行条件下的检测需求，综合检测能力处于世界领先水平。

图5 CRH380B-002高速综合检测列车编组示意图

图6 CRH380B-002高速综合检测列车车内设施

4 结论与展望

高速综合检测列车作为对基础设施进行动态检测的一项重要技术装备，提高了高速铁路基础设施检测效率，指导了养护维修，确保了运营安全。铁科院基础所围绕高速铁路的检测需求，创出了高速综合检测列车品牌，形成了2大系列产品：最高检测速度250 km/h的高速综合检测列车，可满足最高运营速度250 km/h高速铁路及既有提速干线的检测需求，代表性产品为0号高速综合检测列车；最高检测速度350 km/h高速综合检测列车，可满足运营速度300 km/h及以上高速铁路的检测需求，目前已经生产了CRH2-150C、CRH380A-001和CRH380B-002高速综合检测列车。

[1]康熊，王卫东，许贵阳，等．0号高速综合检测列车项目研究报告[R]．北京：中国铁道科学研究院，2008

[2]侯卫星，杨宏图，王卫东，等．综合检测列车技术的应用与发展[R]．北京：轨道交通建设与运营安全研讨会，2008

[3]科学技术部．时速400公里高速综合试验检测列车研制[R]，2008

[4]中国铁道科学研究院．高速综合检测列车技术交流总结[R]，2006

[5]黎国清，许贵阳．国际综合检测技术汇编[R]．北京：中国铁道科学研究院，2004

[6]任盛伟，杨超，王登阳，等．CRH380B-002号高速综合检测列车综合系统研究报告[R]．北京：中国铁道科学研究院，2011