中国铁道科学研究院2016年度科技成果简介(续一)

5　新建货运铁路设计列车荷载标准研究

通过对国内外铁路(包括重载铁路)设计荷载标准制定过程及修订情况的调研，掌握各国铁路列车荷载图式及其之间的差异以及国际上对于重载运输标准的规定、重载列车的轴重、编组方式和发展方向；通过对我国铁路机车和货车装备发展现状的分析，结合国外重载铁路发展经验，提出定位我国新建货运铁路机车车辆合理轴重的建议。比对分析铁路列车荷载图式不同选型方案，确定适应于新型运输模式的列车荷载图式选型方案，制定货运铁路列车荷载图式；对铁路列车荷载标准合理发展储备系数进行研究，提出合理的取值建议，并基于合理发展储备系数，针对30 t轴重级货运铁路提出相应的荷载系数取值建议。为研究采用不同列车荷载图式对铁路桥涵结构设计工程量、概算的影响，选择典型工点桥涵结构进行试设计，对不同设计标准条件下工程概算进行比较分析，掌握了荷载图式对于桥涵设计经济性的影响，同时验证了货运铁路列车荷载图式的合理性。研究成果总体达到国际先进水平，并于2016年8月通过了中国铁路总公司科技管理部组织的技术评审。

6　JJC型车车距离监测装置与QSFB型清筛机污土带辅助避障系统

为避免全断面道床清筛机、道岔清筛机作业时与电气化接触网设备等铁路设施发生碰撞，根据清筛机工作装置及施工作业的特点，研究适用的防碰撞报警及避让技术及其装置。根据不同机型的作业特点，在充分研究可能发生碰撞的基础上，建立车—车间防碰撞的安全模型，根据该安全模型判断大机作业是否有碰撞风险；在大型养路机械的位置和状态不满足安全模型的情况下，根据可能发生碰撞的类型或级别，进行实时防撞预警。

采用无线测距技术实现清筛机污土带与接触网支柱等铁路设施间距的测量，利用人工标识进行辅助定位，准确定位目标障碍物的位置，可有效避免误测问题。采用无线测距技术为主、卫星定位为辅的测量原理，解决了在山区、隧道、恶劣天气等极端条件下，无法准确判断相对距离的问题。研制了JJC型车车距离监测装置和QSFB型清筛机污土带避障系统。其中，车—车距离监测装置采用无线测距技术与卫星定位技术相结合的技术方案，可准确测量前后车辆与本车之间的端部距离；采用合理的逻辑判断和防撞算法，可提供有效的距离显示和语声报警；清筛机污土带避障系统采用无线测距与无线遥控技术为主的技术方案，通过检测污土带的位置和接触网支柱等铁路设施与车头的距离，实现对清筛机污土带与铁路设施间的防撞预警，可发出报警信号和停车信号。研究成果为我国大型养路机械的安全施工提供有力的技术保障，于2016年10月通过了中国铁路总公司科技管理部组织的技术评审。

7　聚氨酯固化道床成套技术及应用研究

通过建立车辆—轨道(固化道床)—桥梁(路基)的耦合动力学分析模型，进行固化道床的动态响应理论仿真研究，提出了适宜的固化道床结构形式以及固化道床的最佳纵、横断面尺寸，确定了适用于高速和重载铁路轨道结构要求的聚氨酯固化材料性能指标和聚氨酯固化道床结构力学特性的试验方法，研发了聚氨酯固化材料和聚氨酯固化道床的施工工艺及施工装备，编写了聚氨酯固化道床的技术标准，开发了用于维修聚氨酯固化道床的弹性聚氨酯维修材料，提出了聚氨酯固化道床的养护维修技术方案。在瓦日重载铁路、大西高速铁路分别开展了重载铁路和高速铁路的聚氨酯固化道床试验。现场测试和长期观测的结果表明：与普通碎石道床相比，聚氨酯固化道床单根轨枕的纵、横向阻力提高20%以上，稳定以后轨枕的支承刚度变化不超过30%；与无砟轨道相比，可减振2.8～7.4 dB，降噪0.9～2.6 dB。聚氨酯固化道床兼备了有砟轨道和无砟轨道的优点，具有弹性及弹性保持能力好、累积变形小、稳定性好、养护工作量小等优点，避免了有砟轨道大机捣固和清筛作业，解决了目前有砟轨道桥隧区段养护维修困难的技术难题，同时具有良好的减振降噪功能，为城市轨道交通提供了1种新的轨道结构形式。研究成果直接指导了聚氨酯固化道床在瓦日铁路和大西客运专线工程的应用，铺设效果达到了重载和高速铁路的验收要求，而且聚氨酯固化道床成套技术试验研究处于世界先进水平，于2016年2月通过了中国铁路总公司科技管理部组织的技术评审。

8　高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道伤损机理与修复关键技术

针对CRTSⅡ型板式无砟轨道的伤损机理、伤损检测技术及伤损修复技术开展研究。通过实尺试验，研究CRTSⅡ型板式无砟轨道结构在温度荷载作用下的受力变形特点和截面刚度、开裂的变化特征，分析纵连结构体系的锁定温度及纵向刚度不连续的成因及影响因素；通过理论分析及试验验证，研究CRTS Ⅱ型板式无砟轨道伤损前后的受力变形特征，为CRTS Ⅱ

型板式无砟轨道的检测和修复提供理论支撑。针对无砟轨道维修“夜间作业”以及“隐蔽工程”两大特性，根据底座板和砂浆层的伤损特征，研究适合于夜间进行无砟轨道底座板和砂浆层伤损检测的智能化无损检测技术，并通过模型试验、现场检测验证检测技术的有效性和精确性。结合现场伤损实测结果和理论分析结果，研究伤损检测评价等级的判定标准。以“天窗时间”内完成修复作业为目标，针对底座板和砂浆层的伤损，研究适合的修复方式和对修复材料的技术要求；根据修复材料的性能并结合高速铁路无砟轨道的修复特点，研究提出与之相适应的修复施工工艺及配套装备；选择典型底座板与砂浆层伤损地段，开展修复技术工程应用研究。研究成果填补了无砟轨道结构检测、维修技术的空白，总体达到了国际先进水平，并成功应用于京沪、沪杭、宁杭、杭甬等高铁线路，取得了显著的经济和社会效益，于2016年12月通过了中国铁路总公司科技管理部组织的技术评审。

9　城际铁路CTCS2+ATO列控系统补充测试报告

依据《中国铁路总公司科技管理部关于印发〈城际铁路CTCS2+ATO列控系统测试报告评审意见〉的通知》(科技运函[2015]163号)，针对评审意见中各厂家的遗留问题，中国铁道科学研究院高速铁路系统试验国家工程实验室组织专家组分别在北京和利时公司、通号设计院、北京华铁公司和卡斯柯公司的城际铁路CTCS2+ATO列控系统实验室以及莞惠城际铁路和佛肇城际铁路现场完成了4个厂家的城际铁路CTCS2+ATO列控系统实验室和现场补充测试，形成了《城际铁路CTCS2+ATO列控系统补充测试报告》。中国铁路总公司科技管理部会同运输局电务部在北京组织召开了城际铁路CTCS2+ATO 列控系统补充测试报告评审会。中国铁路总公司工管中心、鉴定中心、广铁集团、珠三角城际公司、铁科院、铁一院、铁三院、通号设计院、中铁咨询公司、北京交通大学、北京通信技术中心、卡斯柯公司、北京和利时公司等单位的代表和专家参加了会议，听取了测试组对《城际铁路莞惠试验段CTCS2+ATO 列控系统测试报告》的汇报，以前遗留的问题和差异项在测试中均验证通过，经专家认真讨论，形成评审意见，并于2016年1月25日，中国铁路总公司以科技运函[2016]9号文件进行了公布。城际铁路CTCS2+ATO列控系统在莞惠城际铁路和广佛肇城际铁路投入使用，成为全球首条采用ATO控车且时速为200 km的线路。