智能检车机器人在上海机辆段检修库内开展动力集中动车组检车作业。刘 潇 摄
吴少妮姜陈
在长三角这片经济沃土上，目前高铁营业里程突破7700公里，配属动车组900多标准组，日均开行列车1400多对……庞大体量背后，离不开强大的高铁运维技术支撑。
为长三角高铁发展蓄力，为全路高铁运维积累经验。11月，全路首个系统研究高铁运维技术和规律的专业技术机构——中国铁路上海局集团有限公司高铁运维技术中心迎来“十周岁”。
十年来，该中心以解决现场需求和破解疑难问题为导向，攻关高铁运维核心技术，开展前瞻性技术研究，破解复杂性技术难题，累计开展科研课题67项，其中主持中国国家铁路集团有限公司重大课题1项、重点课题3项，科技创新成果获奖46项，为提升长三角高铁运行质量提供了强大的技术支持。
组建“高精尖”专业队伍
从长三角开行首趟动车组列车开始，上海局集团公司的高铁发展就一直走在全路前列。随着管内线路、列车逐步增多，迫切需要建立一个跨部门的技术机构，将各专业中涉及高铁运维的技术攻关、工艺改进需求和现场难题等进行系统的梳理、研究。
2015年11月，上海局集团公司高铁运维技术中心成立。根据专业特点，中心内部分系统组建动车、机车、工务、电务、供电5个技术分中心，与业务部门深度融合，重点围绕运维基础理论探索、高铁设备设施状态变化规律研究以及新技术、新装备应用，系统掌握高铁设备设施运维技术。
“人才培养是提升技术中心作用的关键，我们逐步把高铁运维技术中心打造成业务部门、中心及各专业系统技术干部培养锻炼和储备的基地，旨在培养一批专业领域的骨干人才和专家，让他们成为高铁运维领域的领跑者。”高铁运维技术中心主任储成伍说。
按照高铁运维技术中心的功能定位，他们选用一批现场经验丰富、理论基础扎实的专业技术人员，配齐、配强分中心人员并补充紧缺复合型技术人才，现34名成员都具有大学本科及以上学历，超过20%具有硕士或博士学位。为进一步开拓视野、提升本领，该中心建立常态化学习交流机制，每年定期学习和借鉴科研院所、主机厂、高新企业的先进技术、方法和经验。同时，中心从专业管理和技术研究两个方面组织人员培训学习，在新建线路联调联试中参与日常专业管理，提升综合协调和专业技术管理能力。
近十年来，该中心先后培养国铁集团工程专业拔尖人才14名，上海局集团公司学科带头人7名、中青年科技人才11名、首席工程师2名，2人获詹天佑铁道科学技术专项奖青年奖。
破解高铁运维难题
确保动车组安全万无一失，一直是上海局集团公司高铁运维工作的重中之重。该中心对动车组健康进行实时监测，隐患发现越早，解决越主动。每列动车组列车上都有2500多个传感器，这些传感器源源不断地采集数据，经过列车网络、车地通讯传输到中心大脑——PHM系统，通过数据分析处理、建模，实时掌握动车组“健康状态”。
“PHM系统没有案例和经验可借鉴，我们从机理研究开始，不停地测试分析、现场验证，然后再完善系统，周而复始，最终完成系统的自主开发。”动车分中心主任陆信说。PHM系统自主研发成功，实现了动车组检、修、管全流程的数字化转型，改变了高铁运维模式。目前该系统已为其他铁路局集团公司提供技术服务，覆盖3000余列动车组，占比超全路配属动车组总量的七成。
近年来，随着长三角高铁网越来越密集，更多旅客选择“双城”通勤。沪杭高铁，这条连接长三角地区两大重要经济城市的纽带日渐成为管内最繁忙线路。
“2019年，这条线路开行动车组列车就已达159.5对，通过能力已接近或达到饱和，提升通过能力成为当务之急。”电务分中心主任黄晓东说。
电务分中心联合运输部、客运部等部门成立课题攻关组，结合线路的实际情况，反复分析计算上海虹桥站和杭州东站的列车到达、出发、敌对进路到发以及中间站的各类间隔时间，见缝插针地挖掘潜能、提升空间。
“通过研究，我们提出了优化股道运用计划、信号系统、贴线运行等相关措施与建议，为编制更紧密的列车运行图提供了技术支撑。”黄晓东说。
最终，他们研究的相关成果运用到沪杭高铁列车运行图编制中，实现了19对列车按3分钟追踪运行的目标，创下全路同一高铁线路列车追踪最短间隔纪录。
构建科学运维体系
目前长三角高铁发展已由大规模路网建设逐步进入建设与科学运维并重的新时期，运维工作在高铁全生命周期中的重要性日益凸显，亟需在实践中探索构建并不断完善科学高效的运维体系，为高铁运行筑牢安全基石。
今年夏天，持续了3年多的沪蓉高铁长三角管内区段道床清筛施工圆满收官。这条线路轨道动态TQI值从施工前的3.69降至现在的2.60，运营品质明显提升。
沪蓉高铁是我国最早投入运营的有砟高铁之一，道床清筛施工没有先例和经验可循。工务分中心直面挑战，施工前后跑遍管内300多公里线路，经过上百次现场踏勘，对线路的道床情况进行了大规模施工写实。经过长期研究和现场验证，上海局集团公司形成了整套有砟高铁道床清筛的施工组织方法和评价体系，为全路有砟高铁道床清筛提供了参考借鉴。
近年来，长三角地区冻雨寒潮恶劣天气频次加密，高铁接触网多次发生覆冰情况，严重干扰正常运输秩序。
“高铁接触网作为动车组高速运行的动力来源，迫切需要进行寒冷天气下覆冰监测与评估。”供电分中心主任夏春发说，他们收集国内外输电线路覆冰监测方法的文献资料并组织研究，结合气象数据和接触网日常检修数据，开展了铁路弓网除冰技术研究，研发了接触网覆冰实时监测与智能预警系统，为铁路弓网覆冰状态监测与除冰处置提供技术支撑。
随着管内动力集中型动车组开行数量不断增加，针对原有人工检修存在的不足，机务分中心开展了适配该车型的智能检车机器人研究，通过构建集成机器人控制、图像识别、边缘算法、深度学习等技术的智能整备检修机器人平台，完善了机车检修运维体系，提高检修准确率和效率。
十年磨一剑。十年来，一个个围绕高铁运维的重难点问题攻关、创新课题和运维规律探索项目，在上海局集团公司高铁运维技术中心的牵头参与下“诞生”，为保障高铁运行安全、提升高铁运行效率提供了强大技术支持。