高速綜合檢測列車發(fā)展綜述

徐俊杰 王睿 陳建斌 許鈺文

摘要：本文介紹國內(nèi)外高速綜合檢測列車發(fā)展概況，分析對比國外綜合檢測列車的特點(diǎn)。闡述我國高速綜合檢測列車發(fā)展概況，結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)服役的高速綜合檢測列車，對我國高速綜合檢測列車功能和技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析，并對綜合檢測列車的發(fā)展方向進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：高速綜合檢測列車;高鐵醫(yī)生;聯(lián)調(diào)聯(lián)試;基礎(chǔ)設(shè)施

高速鐵路的安全運(yùn)行對鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)指標(biāo)有著極高的要求，截至2020年底，全國高速鐵路達(dá)3.9萬公里，因此對鐵路線路的日常維護(hù)和安全監(jiān)測也是一個挑戰(zhàn)。我們在日常乘坐火車時除了“和諧號”、“復(fù)興號”等運(yùn)營車輛以外，還常?？吹揭粋€特殊功能的動車組，也就是我們的“高鐵醫(yī)生”高速綜合檢測列車，根據(jù)它顏色的區(qū)別，我們也把它分為“黃醫(yī)生”、“白醫(yī)生”。這些“高鐵醫(yī)生”能夠準(zhǔn)確有效的對鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的性能指標(biāo)作出準(zhǔn)確的診斷和評估，也為保障鐵路運(yùn)輸安全和線路養(yǎng)護(hù)維修提供了技術(shù)支撐。

一、國內(nèi)外高速綜合檢測列車的發(fā)展

1.1 國外高速綜合檢測列車的發(fā)展

隨著世界各國鐵路的快速發(fā)展，對鐵路運(yùn)行安全管理和基礎(chǔ)設(shè)施檢測的要求也越來越高，日本、法國、英國等高速鐵路發(fā)達(dá)的國家采用裝備先進(jìn)檢測設(shè)備并具備綜合數(shù)據(jù)處理和分析功能的高速綜合檢測列車對鐵路基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行檢測。美國和德國沒有專門的高速綜合檢測列車，采取機(jī)車后面加掛綜合檢測車的方式進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施檢測。

目前，國外較為先進(jìn)的綜合檢測列車以法國最高檢測速度320km/h的“IRIS320”、日本最高檢測速度275km/h的“黃色醫(yī)生”和“East-I”、意大利最高檢測速度220km/h的“Archimede”、英國最高檢測速度的“NMT”等綜合檢測列車，這些檢測車的最高檢測速度基本都在320km/h以下。總體來說，國外在高速綜合檢測列車和數(shù)據(jù)分析方面取得了較大進(jìn)展，但由于受到鐵路運(yùn)營條件的限制，需要結(jié)合具體國情和鐵路發(fā)展才能取得更大突破。

1.2我國高速綜合檢測列車的發(fā)展

我國高速綜合檢測列車的發(fā)展經(jīng)歷了一個從無到有，從落后到世界領(lǐng)先的過程。從我們最初相互獨(dú)立的專業(yè)檢測車（如接觸網(wǎng)檢測車、軌道檢查車、通信信號檢測車）到安全綜合檢測車，再從安全綜合檢測車到高速綜合檢測列車，其檢測內(nèi)容也從單一的專項檢測發(fā)展為多系統(tǒng)多專業(yè)的綜合檢測，檢測速度、檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性也由低到高，能夠快速準(zhǔn)確的獲取高速列車和基礎(chǔ)設(shè)施各項性能指標(biāo)，檢測目的也從安全運(yùn)營保障到指導(dǎo)線路的養(yǎng)護(hù)維修。

目前，我國先后共研制了12列高速綜合檢測列車，主要用于日常線路的安全檢測和新線開通的聯(lián)調(diào)聯(lián)試，這些高速綜合檢測列車多是基于現(xiàn)有動車組技術(shù)平臺改造或新造而成。綜合檢測的內(nèi)容主要包括軌道幾何、接觸網(wǎng)、通信、信號、線路環(huán)境等基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)，以及輪軌接觸狀態(tài)、車輛加速度等高速動車組的動態(tài)性能。高速綜合檢測列車還集成現(xiàn)代測量技術(shù)、時空定位技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理等先進(jìn)檢測技術(shù)，能確保采集到的數(shù)據(jù)能夠在時間、速度和里程位置上保持同步，從而準(zhǔn)確有效的對高速列車的運(yùn)行品質(zhì)和基礎(chǔ)設(shè)施的性能指標(biāo)作出評價，同時為保障鐵路運(yùn)輸安全和線路養(yǎng)護(hù)維修提供技術(shù)支撐。此外，為滿足檢測人員的生活和工作需求，檢測列車還設(shè)置了工作車、餐車、臥鋪車等設(shè)施。

二、我國高速綜合檢測列車的運(yùn)用現(xiàn)狀

目前，我國CRH系列動車組包括4種技術(shù)平臺、20多種型號，時速覆蓋200～380公里，包含普通、高寒、城際、綜合檢測、臥鋪等多類車種。隨著高速鐵路網(wǎng)的快速發(fā)展，鐵路部門對線路日常監(jiān)測的要求也愈加嚴(yán)格，新線開通的聯(lián)調(diào)聯(lián)試的任務(wù)也越來越多，這些都不開“高鐵醫(yī)生”-高速綜合檢測列車的保駕護(hù)航。

為滿足高速鐵路實(shí)施軌道、接觸網(wǎng)、通信信號等基礎(chǔ)設(shè)施的定期綜合檢測，在已定型動車組基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改造，截止2020年8月，全路共配屬12組高速綜合檢測列車，分別是CRH2A-2010、CRH2C-2061、CRH5J-0501、CRH2C-2068、CRH2C-2150、CRH380AJ-0201、CRH380BJ-0301、CRH380AM-0204、CRH380AJ-0202、CRH380AJ-0203、CRH2J-0205、CRH380BJ-A-0504型高速綜合檢測列車，其中250km/h速度級3列、350km/h速度級9列，其制造廠家，新造或改造時間、顏色明細(xì)如下表1，它們直屬中國國家鐵路集團(tuán)有限公司和中國鐵道科學(xué)研究院管理和運(yùn)用。

CRH2A-2010是我國自主集成制造的第一組綜合檢測列車，其最高檢測速度達(dá)250km/h，填補(bǔ)了我國高速鐵路綜合檢測列車的空白;CRH380AJ-0201是由四方廠新造的第一組CRH380系列的高速綜合檢測列車，用于350km/h線路的檢測與聯(lián)調(diào)聯(lián)試;CRH380BJ-A-0504是基于CRH380BG型高寒動車組平臺研制，并由長客廠新造的第一組高寒區(qū)高速綜合檢測列車，與CRH380BJ-0301共同負(fù)責(zé)東北高寒地區(qū)的檢測任務(wù)（如下圖1示）。

三、我國高速綜合檢測列車的技術(shù)特點(diǎn)

隨著我國高速鐵路的發(fā)展，我國高速綜合檢測列車也取得了快速發(fā)展，并形成了一定規(guī)模的高速綜合檢測列車體系，當(dāng)前我國的高速綜合檢測列車具有檢測速度快、檢測項目多、檢測范圍廣、檢測技術(shù)先進(jìn)、檢測精度高、系統(tǒng)集成度高等特點(diǎn)。

檢測速度快：CRH380B-002（CRH380BJ-0301）綜合檢測列車持續(xù)檢測速度達(dá)到了350km/h，其最高試驗速度400km/h，其它的高速綜合檢測列車檢測速度也都在250km/h及以上。CRH380AJ-0203號高速綜合檢測列車在京張高鐵聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間最高檢測速度達(dá)385km/h。

檢測項目多：高速綜合檢測列車主要對軌道、接觸網(wǎng)、供電、信號、通信、輪軌動力學(xué)等系統(tǒng)進(jìn)行檢測，能夠?qū)﹁F路基礎(chǔ)設(shè)施做一個全面的診斷和評估。

檢測范圍廣：截止截至2019年底，全國高速鐵路達(dá)3.5萬公里。預(yù)計到2020年底，全國高速鐵路達(dá)3.9萬公里。鐵路部門利用高速綜合檢測列車定期對這些線路進(jìn)行監(jiān)測，為鐵路工務(wù)、電務(wù)等部門的日常線路維護(hù)提供技術(shù)支撐，并在新線開通聯(lián)調(diào)聯(lián)試中對軌道、接觸網(wǎng)、供電、信號、等系統(tǒng)性能進(jìn)行驗證，評價各項性能指標(biāo)是否符合標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求，為新線開通運(yùn)營提供技術(shù)保障。

檢測技術(shù)先進(jìn)：CRH380BJ-0301列車在CRH2A-2010列車的研發(fā)基礎(chǔ)上進(jìn)行了升級和再創(chuàng)新，突破了軌道長波不平順檢測、軌道不平順譜、車輛/軌道系統(tǒng)狀態(tài)綜合評價、動態(tài)輪軌力連續(xù)測量等多項關(guān)鍵技術(shù)，2016年長客廠新下線的綜合檢測列車是第一組高寒區(qū)綜合檢測列車，實(shí)現(xiàn)了對東北高寒地區(qū)鐵路線路的普查檢測。

檢測精度高：高速綜合檢測列車集成的綜合系統(tǒng)可以將列車的速度、時鐘、里程等信息統(tǒng)一起來，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)各參數(shù)的的同步檢測和精確定位功能，在400km/h條件下檢測列車的定位精度達(dá)到1m，軌道、信號、通信、弓網(wǎng)等各系統(tǒng)也能滿足高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)時高精度的檢測要求。

系統(tǒng)集成度高：高速綜合檢測列車通過多專業(yè)檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口設(shè)計，集成了多專業(yè)檢測數(shù)據(jù)綜合處理分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了多專業(yè)檢測數(shù)據(jù)的統(tǒng)一儲存管理和綜合評價分析。

四、總結(jié)與展望

高速綜合檢測列車是鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢測的重要技術(shù)裝備，在鐵路安全運(yùn)營、日常線路養(yǎng)護(hù)維修和新線聯(lián)調(diào)聯(lián)試中發(fā)揮著重要作用。目前，我國高速綜合檢測列車已經(jīng)具備一定規(guī)模，且檢測覆蓋范圍廣，適應(yīng)性強(qiáng)，能夠滿足日常線路養(yǎng)護(hù)和新線開通的聯(lián)調(diào)聯(lián)試工作。隨著高速鐵路的快速發(fā)展，也對高速綜合檢測列車的檢測速度、檢測精度、檢測手段和檢測項目上也提出了更高的要求，以實(shí)現(xiàn)我國高速鐵路檢測的科學(xué)化、高效化、智能化管理。

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基金項目：2021湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院 院級課題“基于輪軌粗糙度的的軌道車輛減振降噪方案研究”（項目編號：HNTKY-KT2021-2）

作者簡介：徐俊杰（1991-），男，湖北黃岡人，碩士，助理工程師，主要研究方向為車輛動力學(xué)。