第十一节 先导段综合试验及全线联调联试
高速铁路是一个复杂、巨大的系统工程,主要由工务工程、牵引供电、通信信号、动车组、运营调度、客运服务等系统构成,各系统既自成体系又相互关联。我国高速铁路完全按照中国特色技术建造,采用大量新技术、新装备,研究开发了新一代高速动车组和新型列车运行控制技术,更重要的是京沪高速铁路的设计速度就是开通速度。所以,不但需要对新技术、装装备进行试验和检测、对各系统间接口关系进行检测和验证,而且要对系统的集成效果进行检验检测。总之,为保证达到设计目标,确保高速铁路各系统设备匹配,满足系统性能要求,必须在高速铁路先导段对各项设备、科研成果进行综合检测试验,在工程完工后通过全线联调联试进行系统调试和检查评价,这是高速铁路开通运营的必要环节和重要保障。
一、高速铁路综合检测技术
京沪高速铁路建成前,时速400km以上高速铁路试验验证技术尚属空白。依托京沪高速铁路,铁道部组织开发了时速400km综合检测技术,包括高速轨道检测、高速轮轨力检测、车辆动态响应检测、高速弓网检测、高速通信检测、高速信号检测等技术。这些技术在硬件结构上考虑了高速运行的列车对检测单元的影响,改进了检测单元的硬件结构,使得各检测单元与检测列车相互匹配,这样既能在功能上实现时速400km的高速检测,解决高速条件下的数据采集问题,又保证检测过程的安全。在软件方面,开发了能够识别干扰、滤除噪声的算法,优化了模型,设计了一个鲁棒性能更优的综合检测系统,适应不同条件下的高速综合检测,形成了测试数据无线远程传输、GSM-R综合测试平台、列控技术数据在线采集分析等先进的高速铁路综合检测技术,实现检测数据集成分析和检测手段的提升。高速铁路综合检测技术在京沪高速铁路综合试验期间的应用,促进了高速轮轨关系、弓网关系、车—线—桥相互作用规律等方面的研究。
二、高速铁路联调联试技术
在京沪高速铁路开展的联调联试,采用了移动检测设备与地面测试设备相结合、室内仿真与现场在线试验相结合的方法。在技术层面,将传感器网络化和数字化,利用网络化的测试设备进行在线检测,采用现代数字信号处理技术进行检测数据实时分析处理,实现京沪高速铁路整体系统及各子系统功能、性能的综合评价。如在地面进行的轨道结构动力性能、道岔动力性能测试与在车上进行的轨道几何状态检测、动车组动力学检测相结合,实现对轨道更加全面的评价;使用激光二维扫描技术,实现了车站站台的限界检查精度达到2mm的动态测试,评价更加精准。这些联调联试技术的应用实践,提升了检测参数综合分析评价水平,为京沪高速铁路验收评价提供了有力的技术支撑,并由此形成了高速铁路检测验证技术标准。