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解密中国高铁的“三大法宝”:安全高速背后的领先秘密!

发布时间:2023-08-15 14:53:27来源:本站原创

外国高铁经常发生安全事故,而为何极少听闻中国高铁出事?原因竟让外国人直呼无法超越!

相信坐过高铁的朋友们都对中国高铁的安全和感受都是深刻的。但是这些安全都是建立在一系列国内外的教训之上的。在2011年7月23日便有著名的温州高铁动车追尾脱轨事故,在国外,也有多起高铁脱轨事故,比如2013年的新干线秋田县脱轨事件,同样在2011年发生的韩国首尔脱轨事故,以及同样在2013年发生的西班牙整列车厢倾覆事故,其中还造成了79人死亡,180人受伤!

安全第一

看见和经历了国内外如此多的事故之后,保障高铁的安全实质上就是在保障我们人民群众的安全。但是要如何保障高铁的运营安全便成为了国家和铁路运营公司的关注点。

于是在近十年来高铁建设的标准相比之前有了大幅提高,为了打破外国技术垄断,中国科学家不懈努力,从0到1再反超外国,让中国的高铁能够越来越快,越来越安全。中国的高铁技术现在已经是世界领先,曾经在2015年,有外国人在乘坐中国高铁时,在窗边树立硬币,结果在很长的时间内,硬币纹丝不动,外国人竖起大拇指连连称赞。为什么中国的高铁跑起来这么稳定?主要也归功于中国领先世界的无缝钢轨技术和钢轨维护监控手段。

高铁安全的基础——无缝钢轨技术

无缝钢轨并不是真的没有缝隙的钢轨,而是将数个25米长的短钢轨连接在一起的,短则数百米,长则数十公里,甚至数百公里,无缝钢轨之间每段都有11毫米的空隙,以满足钢轨对于热胀冷缩的要求,钢轨技术工艺水平越高,钢轨的空隙距离越短。于是你会在高铁施工现场看见一个大型轨道铺设车像是在打印钢轨一样,车在哪,钢轨就能铺到哪。在很长一段时间,无缝钢轨技术都是被日本法国垄断的,而无缝钢轨维护的核心要件“铣刀”则被奥地利垄断,很长时间里我们造不出来,购买价格过于昂贵。不过中国的科学家从来都不是吃素的!早在2008年我国便在江苏建立了一条完整的无缝钢轨生产线,这条生产线长度达到了一公里,一次可以伸进16条12.5米长的钢轨。硬生生地粉碎了发达国家的垄断,并且在攻克的基础上还进行了改进,发明了独特的电阻加热焊接模式,也就是把两根钢轨相邻两端横截面升温至1000摄氏度以上,然后进行挤压焊接。目前这种平整而无缝的列车焊接技术只有我国掌握。

无缝钢轨对于钢的强度,硬度和韧性都有极高的要求。为了安全和应对我国南北东西各种不同的环境,科学家也做过了上万次实验。通常我们使用的是特殊标号的高锰钢制作,高锰钢的韧性相对而言用于铁轨依旧是有些不足的,于是科学家在里面加入了金属铟,增加在钢轨的上部,使得钢轨增加了和车轮接触的那一层钢轨的韧性,使其具有一定“弹性”,这样就能让车轮和钢轨两者同时都能受到保护,减少了修理维护周期。但是在常年累月的磨损下,我们的无缝钢也还是会出现磨损,于是攻克用于钢轨维护的“铣刀”的生产制造技术就显得极为重要。

高铁钢轨的安全与维护的要件——“铣刀”

现在我们也通过发展人工智能技术监测钢轨,对出现问题的钢轨进行及时维护,极大程度上保证了高铁运营的安全。

钢轨的修复手段是非常单一的,要么整根换,要么就是用“铣刀”。如果要整根更换不仅费时费力,并且还伴随着极高的成本开支。如果一小点损伤就直接更换那未免也太奢侈了点,到时候高铁就不是人们便捷的出行方式了,考虑到成本问题,反而会让高铁被淘汰。但是“铣刀”则可以很好地解决这个问题。它可以修复钢轨,让钢轨恢复生命,重获新生。然而就这样的“刀”,制作工艺极为复杂,材料选择上也非常讲究,虽然它只是一块合成而来的小刀,金属材料也并非很稀有,但是怎么合成,比例多少,都是未知的,像这种特别精密的器具,差之分毫失之千里。

这就和锻造宝玉是一样的,每一位大师的手法都不相同,同一块玉在两个人手上雕出来的肯定不一样。钢轨铣削是近年来发展起来的新技术,钢轨铣磨车采用圆周铣削的方式对钢轨进行加工,它通过若干组铣刀盘采用成型铣削的方式去除钢轨表面材料、消除钢轨缺陷、改善平顺性。钢轨铣磨列车具有一次铣削深度大(0.3mm~3mm)、效率高、无火花粉尘、清洁性好等特点,具有广阔的前景其中。

其中铣刀盘是钢轨铣磨车的核心部件,若干个刀片包络出钢轨轮廓形成一个刀组,若干个刀组均布在铣刀盘的圆周上,其中,圆弧刃刀片的圆弧是在一个面上相互交叉的两个圆弧,需要磨削加工,加工难度极大。而如今,我们打破了奥地利的垄断自给自足并且应用上了人工智能,创造了奇迹,创下了中国辉煌。让世界各国对我们刮目相看。

据可靠数据显示,中国高铁总里程已经占据全球百分之65,位居世界第一,而且这还是国内铁路网没有完全建成的情况下,从卫星拍下的照片来看,中国的铁路网阡陌纵横,但是依旧是有比较稀疏的地方的,比如西北和东北。但是中国高铁极大程度上改变了中国人的生活方式,从历史上追寻,距离中国第一条铁路京张铁路建成已经过了一百多年了。

对于占地面积庞大的中国而言,交通一直是国家发展的首要目标,有句话叫做“要致富,先修路!”要知道,欧洲的“铣刀”技术已经有

上百年历史了,在生产工艺上有充足的经验,但是新中国的科学家们也都是不怕困难的。从原子弹开始,一直到航天到高铁,越来越多曾经被其他国家严严实实保密的核心技术都通过中国的自主研发而生。

高铁的安全便捷的引领者——人工智能

如果无缝钢轨和“铣刀”保障了中国高铁的快稳和安全,那么人工智能便是创造便捷。中国高铁之所以能够成为展现国力与经济软实力的名片,都要归功于先进的技术和人工智能的运用。从建设到运营到维护,都离不开人工智能的应用。原本,检修一条铁路需要很多天,甚至一个月的排查和检测,如今只需要几个小时便能知道哪里出问题,并对其进行修复。在2021年6月4日晚间,京九铁路进行了一次大型换轨修理,一百多名工人在重型机械和人工智能精确计算的帮助下,仅仅170分钟就换完了1260米的铁路,拍成视频后让国外大吃一惊。

未来的高铁上都会有什么样的人工智能技术尝试?我认为第一,从旅客角度出发,未来安检购票以及选座过程不会变得那么繁琐。第二,在娱乐设施的设计上也会有所突破,高铁也不会再是一个普通的交通工具,在不影响行车安全的情况下,相关娱乐设施将会与人工智能技术巧妙融合为旅客带来更加舒适和有趣的交通体验。第三,极具人性化的设计也将在行车体验中有所涉及,包括娱乐设施,上网,甚至一些个人爱好也都能得到满足,包括窗户颜色,灯光效果等。

未来的人工智能对于安全防控也将会更加完善,在发车方面会根据人工智能和卫星结合检测天气状况与是否有地质灾害隐患来进行评估,以及对于交通线路是否安全以及检修时间判断是否可以出行。在司机乘客以及运营管理方面,要进行人脸识别等等。可以说,人工智能的结合也是中国高铁世界领先的重要因素之一,未来还会带给我们更多惊喜。

结语

中国高铁如今也仍旧在不断发展,并且也越来越现代化智能化,线路也越来越多,节能减排和人工智能运用,以及建设技术的创新是中国高铁发展的三大方向,1000多项发明专利构成的中国特色高铁技术体系就是我们中国高铁又快又稳有安全的根本保障。中国高铁领域的研究正驶入创新的“无人区”。但是中国凭借着许多科学家和大力培养的技术人才的不断努力,定会在未来做出更多令人惊叹的成就的。

(责编: xuehui)

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