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化死海为通途,让荒漠走向新生

2023年,若和铁路在通车一周年之际,又迎来了一项新技术落地,我国自主研发的基于北斗定位的移动闭塞新型列控系统在该线路上正式开通试运行,首次实现了“北斗定位 列车移动闭塞追踪”这一创新技术在国家铁路的成功应用。这一重大技术突破对于进一步提升我国铁路技术装备水平、促进我国高铁列控技术从与世界并跑迈向全球领跑都是一次里程碑式的事件。

若和铁路是新型列控系统的现场示范应用线路,全长825公里,与格库铁路、南疆铁路共同构成了世界首个沙漠铁路环线——环塔克拉玛干沙漠铁路环线,不仅一举结束了塔里木盆地南缘多个市县不通火车的历史,而且有助于推动边疆区域协调发展,对于我国的战略国防具有十分重要的意义。

为了这条大漠生命线,来自祖国四面八方的铁路基建人千里奔赴南疆,进行刻苦攻坚,这其中也留下了许多卡斯柯人的辛劳汗水,他们用前沿的信号技术完成了对若和铁路的智慧武装,以经济高效的方式为这条沙漠高速通道护航。



沙漠中的若和铁路



全力以赴,攻坚新系统落地


卡斯柯的任务是,为若和铁路搭载自主研发的新型列控系统。“新型列控系统是继c3系统之后目前铁路行业内最领先的列控系统,对标的是全球最先进的技术水平,旨在实现基于北斗卫星定位的列车移动追踪功能。这也是落实我国「北斗 」发展战略的重点科研项目之一。”卡斯柯新型列控系统项目高级经理徐先良说道。

2018年8月,新型列控系统作为卡斯柯的重大科研攻关项目正式立项。公司很快组织了产品、研发、测试、质量、安全、运营等多个部门的核心骨干,统筹协调多条研发业务线并行推进,形成了跨地域、跨中心、全链条的联合攻关团队,朝着打赢这场新技术攻坚战的目标全力以赴。


项目团队集结,讨论系统方案


“对比c3系统,新型列控系统增加了多元融合定位、列车自主完整性检查、移动闭塞和ip化的车地无线通信等新需求,不仅面临很多技术难关,还要提前考虑列控设备对于西部铁路,特别是新疆沙漠地区恶劣气候环境的适应性问题,挑战着实不小。但卡斯柯有着几十年积累的研发实力和一以贯之的匠人精神,我们有决心有信心,能够完成这项任务。”卡斯柯列控产品副经理周欣信心满满地表示。

由于若和铁路位于世界第二大流动性沙漠塔克拉玛干沙漠的边缘,约2/3的线路途径沙漠无人区,常年伴有强风沙,人员驻守和轨旁设备维护难度极大,因此信号系统需要在设计之初尽可能减少轨旁设备,实现车站远程集中控制。“区间没有铺设轨道电路,还要让列车在没有轨道电路的前提下进行追踪,这也是一个技术难点。”周欣介绍说,“对此我们以无线通信为基础,引入北斗卫星定位,从而对列车的位置移动进行实时、精准的捕捉,这也实现了从固定闭塞到移动闭塞的跨越。”

2019年,新型列控技术方案通过专家评审,开始进入软硬件研发和试验验证阶段。2020年,车载设备样机研制成功,各子系统软件开发完成;2021年,完成型式试验和实验室测试,通过专家试验评审;2022年,互联互通测试成功,获得isa安全认证证书……这期间,卡斯柯技术团队曾遭遇不少技术难题,均一一攻克,不负众望地完成每一步突破。

新型列控系统集成了卡斯柯传统优势产品和最新研发成果,在融合北斗的列车综合定位、车载自主列车完整性安全检查等关键技术上取得了重要的创新突破,实现了移动闭塞的列车追踪运行。这套系统的成功落地不仅意味着我国列控技术将向前迈进一大步,也将实现卡斯柯国铁业务领域上的一次重大突破。



现场试验,疫情下闭关迎大考


2022年2月春节过后,若和铁路开始进入现场试验阶段,新型列控系统在若和铁路迎来期末大考,而一个个艰巨挑战也不期而至。

“突如其来的疫情是我们遭遇的第一个意外挑战。”卡斯柯技术经理曹德宁回忆道,卡斯柯的车载试验团队刚刚抵达和田,新疆就爆发了疫情,现场的工作人员都被要求进行7-11天的封闭管理。综合考虑疫情防控要求和若和铁路的试验安排后,卡斯柯车载小组直接在列车上开始了“闭关备考”,白天在机车室试验,晚上在车厢里睡觉,一日三餐都在车上解决。就这样坚持了整整十一天。

除了每天24小时与列车为伴,小组成员们还要一直忍耐机车室内狭小的空间、庞杂的噪音和高温的天气,随时爆发的沙尘风暴更让人变成真正意义上的灰头土脸。


机车室外的漫天黄沙


“我们所在的机车室是不完全封闭的,列车行车测试的时候,眼瞅着沙尘就往机车室里飞,一天的功夫,设备上就是厚厚一层。”曹德宁说,“有一次我们需要更改车载设备的线路接口,但死活找不到导线端子的标识牌,找了半天才发现,都埋在沙尘下面了。”



左:满头灰尘的车载技术人员在列车上调试
右:除去沙尘后露出来的导线端子标识牌


就这样,试验小分队们在荒漠中感受着不一样的日与夜。第一次参与现场工作的朱逸飞至今仍对若和铁路的现场经历难以忘怀。“那里的天气经常一日四变,早上还透着霜气,中午就烈日逼人,下午还在狂沙飞舞,晚上又下起了泥巴点子。现在想来的确是很辛苦,但是风和日丽的时候,一抬眼就能望到远处的雪山,圣洁而庄严,仿佛在那里无声地祈祷,守护着我们的平安。这大概也是一次限量版的人生体验吧。”



远处的雪山隐约可见



收官考核,新型列控圆满落地


由于是一个全新系统的首次现场应用,若和铁路又是一条客货混跑的特殊线路,除了列控系统自身的稳定性,与无线通信、车辆设备等环节的配合以及极端环境下的性能也都需要反复磨合验证。

“相比于c3系统采用的电路域通信方式,新型列控系统采用的是gprs分组域的通信方式,用这种模式进行整个列控系统的数据传输在业内尚属首次,所以一开始遭遇了很多不确定性。”曹德宁表示。为了加速新系统磨合和功能验证,在综合测试初期,测试组每天都要进行拉练式的行车试验,通过多跑数据多发现问题来解决安全隐患,从而增强系统运行的稳定性和可靠性。



行车试验


“每天行车里程是来回800公里,车头定速100公里/小时,所以光行车跑数据就是至少8小时。”全程参与了若和铁路现场综合试验测试的李湘宜回忆说,前期总是磕磕绊绊,有一次行车试验进行到一半了,车辆突然异常制动,研究了半天发现是gprs通信中断,只好等通信设备供应商进行修复后重新来过。“这样的小意外总是不断发生,有时候是设备方的原因,有时候是通信方的因素,有时候是我们的参数要重新调整,所以在进度上面临了很大的压力。”

每天早上天还没亮透,现场团队就得开始准备试验,晚上行车试验结束后,又马不停蹄对当天的测试数据进行分析总结并制定第二天的计划,一套标准流程下来,经常就是深夜了。“这样的工作强度考验着每个人的身心,常常在车上看到身边的同事坐在没有倚靠的地方,头悬着就睡过去了……”李湘宜苦笑道。“不仅如此,远在千里之外的卡斯柯北京大本营,也有许多同事心系现场,他们也会每天守到深夜,等着和我们一起开讨论会。”





迎着朝霞,踏着月光


终于,经过几个月的现场试验,各核心系统全部通过现场测试,取得了阶段性的胜利。随后,项目团队又根据业主需求,对部分系统功能进行优化提升,于今年4月再次顺利通过现场试验,新型列控系统如约启用。“在新型列控系统应用之前,我国铁路列控技术普遍以c2、c3系统为主导,与国际同行相比处于跟随与并跑的状态。如今新型列控系统成功落地,标志着我国在全球列控技术领域开始取得领跑地位。”看着若和铁路启用新型列控系统后在行业内引发的热议浪潮,徐先良感慨万千。



项目团队合影


目前,卡斯柯正基于新型列控系统的技术框架进行更多的功能拓展研发,已在平煤和靖神两条货运铁路线上完成了“基于北斗的智能列控系统”的试验测试,下一步将在新型列控系统的基础上,继续进行ato自动驾驶功能的技术攻坚。

许多年轻的卡斯柯同仁将自己的第一次外勤任务献给了若和,也在那里留下了一段刻骨铭心的记忆。“在这里,随处可以感受到前辈基建人的伟大,沙漠筑桥、栽木成林、滴灌防沙,他们将死亡之海变为通途,化一切不可能为可能。他们就是奇迹的创造者。”李湘宜说,卡斯柯人作为新一代基建人,能够接棒前辈的传承,成为若和铁路万千建设者中的一员,这本身就是一份最珍贵的荣誉。

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