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发达国家高度关注铁路轨道工程长寿命 安全领域的科学技术与产业发展
发布时间:2022年05月19日

鉴于交通基础设施日益严峻的安全形势及其 在国计民生中的重要地位,世界上许多国家和组 织均先后发起了针对轨道工程维护管理与安全保 障的战略性研究计划,如国际铁路联盟(UIC)的 EcoTrack 系统开发 [8]、欧盟委员会的 Shift2Rail 战 略 [9~11] 等。

铁路工程的建设及维护费用高昂,占基础设 施总开支相当大的部分。任何此类费用的减少都 将对基础设施管理的整体效益产生显著影响。因 此,对于负责铁路线路状况管理的人员来说,最重 要的是以尽可能低的成本在所需时间内使铁路保持 在既定的质量水平。20 世纪 90 年代,24 个欧洲国 家的铁路部门共同参与了 UIC 发起的 EcoTrack 系 统开发。EcoTrack 系统可帮助铁路运营决策者有 效地进行维护规划、财务安排及制定相应的维修策 略。EcoTrack 系统开发的总体思路是解决轨道管理 操作序列中最复杂的环节,做出有关轨道维护或更 换的决策。为此,应弄清轨道现场状况(如年通过 总重、轴重、速度)、轨道几何形位、轨道材料的 状态与各种轨道维护或更换工作介入效果之间的复 杂关系,并做出相应的规划。这些相互关系被称为 “规则”。在这些“规则”中,一部分代表劣化过程, 一部分代表因轨道维护或更换作业介入而产生的修 复效果,而其余部分则代表基于欧洲各大铁路公司 几十年来轨道维护和更换实践的经验规则。这些 “规则”代表 EcoTrack 系统推理工具的核心,或者 说是知识库。在 EcoTrack 系统开发期间,从上述 24 个欧洲国家铁路部门的维护实践中收集到约 173 条“规则”。经过广泛而深入的筛选过程后,54 条 “规则”得到采纳并被纳入 EcoTrack 系统知识库中 作为标准“规则”。这些“规则”均可被弃用、起用、 修改或补充,使 EcoTrack 系统能够适用于任何特 定国家铁路部门的政策。

进入 21 世纪,欧盟意识到欧洲铁路部门面临 一系列重要的挑战,这些挑战严重阻碍了铁路运输 模式的发展,威胁欧洲铁路制造业在全球市场的领 先地位。为增强铁路在环保、土地利用、能源消耗 和安全性方面的内在优势,2014 年欧盟委员会发起 Shift2Rail战略,由欧盟以及铁路行业的8个代表(包 括铁路设备制造商阿尔斯通公司、安萨尔多、庞巴 迪公司、西班牙铁道车辆制造商 CAF 公司、西门 子股份公司、泰雷兹公司以及两家基础设施运营商 Network Rail 和 Trafikverket)组成企业联盟负责组 织实施,计划在 2020 年前投入 770 亿欧元,通过 全面协调的方法来进行铁路研究和创新,同时注重 铁路系统供应商和用户的需求,帮助解决铁路领域 面临的各种挑战。维护和提高系统的安全性过去一 直被认为是铁路研究和创新项目的必要部分,提供 优佳的安全水平是 Shift2Rail 应该维持的一个关键 目标。Shift2Rail 的实施应该能够通过技术触发安 全改进。当创新可以解锁安全壁垒、安全规则成为 过去式需要重新审视时,Shift2Rail 将能识别一种 方法来应对安全和风险。除了通过科技发展进行安 全改进,Shift2Rail 也应该研究和审查如弹性、人 类和组织、风险接受标准等因素。

相比发达国家,目前我国在轨道工程长寿命安 全领域的研究还存在比较大的提升空间,具体表现 在缺乏顶层设计,研究工作的系统性不足,深度与 广度不够。由于我国铁路轨道运营里程最长,速度 目标最高,气候和地质条件最为复杂,运行平稳性 要求最严,致使轨道工程长寿命安全保障的实现与 保持的技术难度是其他任何国家都无法比拟的,因 此,组织实施铁路轨道工程长寿命安全保障计划尤 为迫切。



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