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世界首列3.5万吨级重载群组列车试验开行成功

来源:中国能源新闻网 时间:2025-12-15 16:28

“为了这3分钟,我们配合试验了511次”

——世界首列3.5万吨级重载群组列车试验开行成功的背后

马俊虎

  12月8日,世界首列3.5万吨级重载群组列车试验在国家能源集团包神铁路成功开行的消息通过各大媒体平台传开,瞬间引起行业内外广泛关注。

  作为此次群组试验机车司机之一,温胜利难掩参与这项突破性工作的自豪,第一时间转发了相关新闻。此次试验不仅重构既有铁路运输技术体系,为世界铁路发展带来颠覆性变革,更针对全球重载铁路运量激增、安全运营等核心难题,提供了成套的中国最新解决方案,标志着国家能源集团成功挺进世界重载铁路技术发展“无人区”。

  试验的核心成果体现在这样一组数据里:万吨重载列车发车间隔迈入3分钟时代,60公里/小时运行速度下群组5000吨重车追踪距离1091米、5000吨空车追踪距离943米。为了这一刻,中国神华、包神铁路、北京通号设计院等单位付出了三年多的艰辛探索。

  开展这一试验,既是对当前重载铁路面临普遍难题的回应,也是对行业未来发展上限的探索。从万吨列车、两万吨列车到三万吨列车,重载铁路的发展历程中,扩建编组场站、加强线路基础设施、增加机车牵引功率等传统措施越来越接近天花板,面临着成本越来越高、安全风险越来越大的挑战。

  如何在重载铁路领域探寻新的增长路径?国家能源集团主动打破传统路径依赖,另辟创新蹊径:摒弃货运列车传统的机械挂钩连接方式,通过无线信号将列车间的“车钩硬连接”变为“虚拟软连接”,实现长大编组列车按照以多列小编组“群组方式”自主紧密跟随运行——这一技术构想,将推动重载铁路实现颠覆性突破。

  于是,从2022年开始,中国神华、包神铁路联合北京通号设计院等单位开展重载列车群组运行的理论研究。2023年3月7日至8日,在包头召开国家能源集团重点科研项目“重载列车群组运行控制系统技术研究与应用”项目启动会暨技术交流会,标志着该项目由理论研究正式转入现场试验验证阶段。

  验证,首先要找一个合适的试验区域。包神铁路北线行车密度相对较低,地形地貌、车站设施等条件都符合试验需求,且包神北线部分设施设备也到了大修期,将试验部署与大修工作统筹推进,兼具经济性与高效——因此,包神铁路北线成为本次试验的最优选址。

  项目实施以来,包神铁路集团所属包神公司主动与中国神华、项目实施主体通号院和通号工程局深入沟通,统筹推进施工准备、现场勘察调研等核心环节,最终确定万水泉南站到东胜站这9站8区间的100公里线路作为试验路段。

  这是一项闯入“无人区”的科研探索,注定无先例可循。包神公司总经理刘朝晖说:“试验是一项复杂的系统工程,从信号、供电等基础设施建设到机车改造、乘务员培训等方面,都与之前的传统模式大不一样。”

  2023年10月16日,施工单位正式进场。包神公司成立专项工作组,克服运输生产任务繁重、作业人员紧张、施工维修任务多等诸多困难,调集公司各有关部门以及万南站区、东胜站区共计900余人投入项目的实施工作,共计完成多类核心设备的硬件部署与安装调试工作。在高质量完成各项施工任务的同时,也实现了在既有铁路营业线施工过程中的零故障、零问题、零安全事件目标。

  信号专业方面,顺利完成东胜群组试验控制中心建设、万南南场站至韩家村站等8站全电子联锁改造,以及8站群组CTC、SDS、计轴、应答器、数据网设备及中心GCC、中心TSRS等全系列设备的安装调试。

  通信专业方面,完成78套区间LTE系统设备部署,配套安装18副站内LTE天线、78副区间LTE天线,同时架设45米通信铁塔5座、40米通信铁塔6座、15米钢杆14座,隧道漏缆敷设1.1公里,无线设备安装调试21处,全面夯实了信号与通信系统的运行基础,为后续阶段性试验创造了基础条件。

  在基础设施改造中,最重要的就是无线信号,这也是群组运行控制的关键。因此,要在线路区间建设基站信号塔。但是大树湾至万南南场站间为黄河沼泽地段,地下水丰富,通信铁塔基础施工异常困难,含水地基无法将信号塔稳稳托住,先后调整3次方案,采用桩基础方案进行基础开挖,才将信号塔牢牢扎在地表下15米深的岩层上。

  除了基础设施改造,包神铁路集团还在机车改造和司乘人员选拔培训方面鼎力配合,选用两辆SS4B型电力机车和5辆最先进的HXN3型内燃机车进行控制系统改造,以达到试验要求。包神机务分公司车辆运用整备车间主任赵磊说:“我们选拔了24名年轻、学历高、胆大心细的业务骨干,其中19名司机和5名管理人员,组成专班专职全力配合。”

  温胜利就是19名司机之一,已经开了10年火车的他积累了丰富的经验,但是面对群组运行这一全新模式,过往经验全然失效,一切都得重头学起。从学习培训、开展试验到梳理问题、总结经验,赵磊带领专班人员天天像钉子一样“钉”在现场。寒冬时节,司机们深夜干脆就驻守机车进行预热保温,避免机车长时间受冻无法正常启动。

  2024年4月26日到9月10日,包神铁路0242号SS4B电力机车鸣笛启动,标志着由中国神华与包神铁路集团共同承担的集团公司十大重点科技攻关项目“重载列车群组控制系统技术研究与应用”正式开启上道试验的序幕。

  重载群组列车运行共计开展了三个阶段试验。

  2024年4月26日至2024年8月30日,第一阶段试验,完成C0等级、H1等级和H3等级单车的功能试验,确保了先导段三站两区间第一阶段测试任务的顺利完成。

  2024年12月11日至2025年9月24日,第二阶段试验,完成了机车牵引车辆的群组运行各项功能(含自动驾驶)试验、GCC移交切换试验、移动闭塞试验、自动驾驶试验。

  2025年10月10日开始第三阶段试验,开行7列车3.5万吨的列车群组试验。于是,才有了12月8日新闻里那激动人心的时刻:7列群组试验列车分别在纳林沟门、沙坝子、关碾房和达拉特北四个车站通过“虚拟连挂”方式,动态编组成为一列“群组列车”,以紧追踪协同运行方式,运行至万水泉南站南场自动解编进站。

  试验时,端坐于熟悉的驾驶位上,温胜利坦言自己一度心生忐忑。他回忆道:“传统半闭塞条件下,前车抵达下一站后,后车方可发车,发车间隔至少20分钟,两车相距约10公里,所有操作全靠司机看信号来执行。但在群组运行模式下,原本仅能容纳一列车的区间里,同时运行着7列车,发车间隔缩短至3分钟,前后间隔仅1公里左右,我甚至能清晰看到前车的车尾,这在以前是不可想象的。如今依靠北斗系统精准定位和调度室的智能管控,一旦遇到紧急情况,列车系统会比司机更早识别风险、作出响应,跟之前比实现了质的飞跃。”

  试验展现出精准控制技术的重大进步,万吨重载列车发车间隔迈入3分钟时代,意味着重载铁路在不扩建新线的情况下快速提升综合运能50%以上。刘朝晖说:“为了这3分钟,我们配合试验了511次。”因为高质量配合试验,中国神华三次来信致谢包神公司。

  随着试验机车在包神北线实现连续发车、组群、区间自主追踪和解群进站,标志着群组运行从概念变成了现实,也为未来应用打开了无限的想象空间。包神公司副总经理余飞说:“这次3.5万吨群组运行试验成功,意味着以后更大吨位的群组运行也不成问题,列车编组可实现动态调整,编组更加简单灵活,也不再受股道长度限制。该技术有望推广应用到高铁、城轨和普速铁路,为我国铁路行业高质量发展提供核心技术支撑。”

  试验验证成功只是这项颠覆性技术走向实际运用的第一步,如同为技术落地播下关键种子,包神铁路则成为孕育这颗种子的核心载体,后续还将持续推行运行试验。刘朝晖说:“我们将继续勇挑重担,再接再厉,配合中国神华高标准完成好重载列车群组运行控制项目后续各项建设工作,持续为集团公司创新发展贡献包神力量”。

责任编辑:沈馨蕊