现代轨道交通工程科技前沿与挑战

现代轨道交通工程科技前沿与挑战

翟承志

江苏省建筑工程质量检测中心有限公司 江苏南京 210028

摘要：如今，社会经济繁荣发展，轨道交通在生产生活中发挥着越来越重要的作用。而在科研人员不懈努力下，现阶段我国轨道交通也取得了突破性进展。当然根据事物发展规律，发展过程是曲折的，所以，在发展过程中，轨道交通势必会迎来诸多挑战。笔者根据相关文献，探讨了现代轨道交通，并进一步分析了现代轨道交通发展现状及面临着巨大挑战。

关键词：轨道交通；挑战；科技前沿

前沿：目前，轨道是人们出行主要搭乘的重要交通工具，其发展具有非常现实意义。不论是高速铁路、城市轨道交通，还是磁悬浮列车等，都大大推动了社会进步，促进经济快速增长，具有十分重要的意义。

1现代轨道交通工程科技前沿面临的主要挑战

1.1车轮磨损问题

车轮磨损是当代轨道交通工程面临的主要问题。尽管我国高速铁路技术在国际处于领先低位，但是仍面临诸多挑战，比如轨道不均匀沉降问题、车轮磨损问题以及轨道裂缝离缝问题等，极大地限制我国高速铁路交通蓬勃发展。为了克服这些技术难题，促进铁路运输行业的快速发展，应加大研发力度。

1.2运营维护技术存在不足

中国的高铁运营时间相对较短。因此，尚未形成完善的维护标准体系。高速铁路的维护对于高速铁路非常重要。如果不进行铁路维护，将威胁到整个高速铁路的安全运营。因此，必须尽快建立健全的高速铁路维修标准体系。

1.3负载维护问题

在现有铁路轨道交通技术体系基础上，不断完善维护管理标准体系，加大安全技术研究，从而促进铁路整体技术水平和运维质量的不断提升。众所周知，我国地域辽阔，经济贸易往来非常频繁，因此，货运载重和进货量都非常大，从而推动了我国重载铁路工程的蓬勃发展，为我国经济贸易往来奠定坚实基础，为经济发展提供源源不断的动力。现阶段，重载铁路交通面临的最大问题是列车重载、养护以及轨道结构问题，由此可见，彻底解决这一问题至关重要。

1.4城市环境问题

为了保证城市繁荣发展，城市轨道交通发挥着举足轻重的重要作用，肩负着城市发展的重要责任。城市轨道交通发展不仅使城市交通资源得到合理配置，而且还大大缓解了城市拥堵问题。随着技术的升级换代，现在地铁、快速轨道以及轻轨等逐步改造了城市交通。这些新技术的应用，极大改善了城市整体环境。从整体来看，我国城市轨道交通构造非常复杂，而城市轨道交通由单向建设转变为建养并轨结合的发展道路。然而，随着城市轨道交通的蓬勃发展，其自身安全问题和运营问题越来越突出。由于城市轨道交通建设环境的复杂性和特殊性，全国各地频繁爆出安全事故。

2重载铁路科技前沿及其挑战

大轴重、长编组等都是重载列车，在不断提高中国铁路运输效率的同时，将严重损害重型铁路，对我国重型铁路的安全运输构成巨大威胁。因此，重型铁路的紧迫任务是不断削弱和减少重型铁路轨道结构和路线的恶化。 相对于世界先进水平，我国重载铁路技术仍有很大发展空间，但是“速、密、重”是我国重载铁路目前最大特点，由此可见，我国重载铁路运输效率是非常高的，但是为了尽快达到世界先进水平，我国相关技术专家仍需要不断钻研重载铁路技术，尽快克服当前重载铁路发展困难。重载铁路目前主要遇到三大难题：1）重载铁路轨道磨损问题。这个问题是重载铁路面临的最重要问题，严重缩减了轨道使用寿命，要想彻底解决这一问题，需要相关工作人员合理运用轨道系统动力学理论和轨道接触理论，同时在此基础上，专研出符合我国重载轨道的钢轨技术，同时确立健全的打磨标准体系，促进重载轨道质量的不断提升；2）重型列车具有纵向脉冲问题。 在正常情况下，重型火车的火车很长。在火车的牵引和制动过程中，火车通常在地面上具有很高的神圣性。 这种影响将影响火车车身的稳定性。 因此，纵向脉冲问题是重型列车面临的主要问题；3）重型铁路基础设施受损。重型铁路运输具有特殊性，严重破坏了铁路结构，对我国重型铁路轨道提出了更高的要求。因此，大力发展轮轨低功耗技术，加大重型铁路基础设施的建设，是发展重型铁路运输行业的巨大挑战。为了促进重型铁路技术的蓬勃发展，相关工作人员需要不断为重型铁路结构系统的设计提出新的理论和方法，以设计出符合重型列车的轨道。

3城市轨道交通的技术前沿与挑战

城市轨道是与人们生活密切相关的重要轨道，不仅运营规模大，而且建造规模也非常庞大。我国城市轨道建设目前正由建设转向建设养护，在此过程中，轨道施工安全问题和运营安全问题频发，此外，由于交通事故相对频繁，更加证明了我国城市轨道交通正面临着很多工程技术难题。城市轨道交通主要存在三个问题：1）城市轨道施工安全问题。城市轨道建设不仅包括公路工程，而且还包括市政工程和隧道工程，这些工程存在很多相似之处，比如施工周期短、工作量大且工程地质较为复杂等特点，同时，这些工程中，一旦发现质量问题，将极大威胁广大群众出行安全，所以，建筑施工中，相关工作人员一定要全面细致地分析施工地段的地貌、地质遗迹水文等，同时，提出一切切实可行的应对措施，确保公路轨道质量和安全，是城市轨道建设面临的最大难题。2）城市轨道地下结构恶化问题。城市轨道在正式投入使用之后，往往会因地下结构因素造成地面损伤、裂缝以及沉降等问题，这些问题都可能造成重大交通事故，甚至造成无法挽回的经济损失，所以，为了更好地维护城市轨道，确保城市轨道安全出行，城市轨道必须科学处理地下结构安全问题；3）城市轨道污染问题。如今，人们环境保护意识越来越强烈，城市轨道污染问题备受关注，噪音污染是当前面临的最大问题，车辆和地铁运行期间，因振动产生较大噪音，如果有效控制和减少轨道振动带来的噪音，也是当前城市轨道交通面临的主要问题之一。

4磁悬浮交通发展现状

磁悬浮交通是当代轨道交通中科技含量最高的部分，一直是大众关注的焦点。磁悬浮交通已经摆脱了传统轨道交通模式束缚，不再受轮轨系统约束，不仅磨损小、噪声低，而且速度惊人、振动小等诸多特点。目前，我国针对磁悬浮交通研究已经取得了新的进展，低温超导磁悬浮和常导电磁型技术体系越来越完善成熟。当前，受其他现实因素和技术限制，磁悬浮交通并没有大范围应用。首先，磁悬浮交通同轮轨系统不能有效兼容，其次，磁悬浮技术本身尚不完善，但是其本身并不缺少实质检验，所以，仍面临着技术局限问题。正因为这些技术缺点，让磁悬浮交通应用和发展受到了一定束缚。

结束语：

现今，人们工作生产、日常出行都不离开交通支持，交通给人们出行带来了极大便利。而轨道交通是当前城市交通出行的重要手段， 其发展意义重大。不论是城市轨道交通还是重载铁路等，都推动了社会进步发展，带动了地区经济发展。在不断进步发展中，我国轨道交通建设在世界领域已经取得一定辉煌成绩，然而，技术是无止境的，现阶段我国轨道交通仍面对众多困难和挑战。

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