在沙尘暴频发、气候环境不断变化的今天,铁路基础设施面临着前所未有的挑战。尤其是在我国西北、华北等沙尘重灾区,铁路线路积沙严重,不仅影响列车运行的稳定性和制动性能,更加剧了轨道与车辆的磨损,提升了维护成本,甚至埋下了安全隐患。如何在兼顾效率、环保与安全的前提下,完成对轨道系统的动态清洁,成为摆在铁路运输系统面前的现实难题。
近日,由兰州交通大学拓轨青年研发队主导开发的“轨净先锋”智能轨道清沙系统,正在为这一行业顽疾提供一条可行解法。该系统以“气动驱动+智能感知+数据反馈”为核心,实现了清洁与监测功能的有机统一,为我国绿色铁路建设、智慧交通运维注入了全新动能。正如业内专家评价:“这是一次从技术逻辑到治理模式的整体跃升,它的出现不仅是一个装置的创新,更代表着铁路设施智能化、绿色化治理能力的一次全面进阶。”
区别于传统依赖人工或高能耗机械的清沙方式,“轨净先锋”巧妙利用列车运行中所产生的动能,通过物理方式驱动高压气流,完成轨道表面与缝隙积沙的快速清除。其最大亮点是“自驱动、无外电、零化学添加”,不仅显著降低了清洁成本与能源消耗,还在极端天气条件下展现出良好的适应能力与清洁效率,真正实现了“列车不减速、轨道无积沙”。
更为关键的是,该系统并非一个“被动”执行的装置,而是一套具备“感知—判断—执行—反馈”完整闭环能力的智能平台。通过集成多组高精度轨面传感器、温湿度探头、边缘计算节点与中央控制模块,系统可实时获取轨道环境与设备运行状态,根据不同工况自动调节气流喷射模式与强度,从而实现“定制化清扫”和“状态感知下的最优控制”。据团队测算,相比传统设备,该系统作业效率提升超30%,设备寿命延长超过1.5倍,人工干预率降低50%以上。
不仅如此,“轨净先锋”系统还具备良好的环境友好性与工程拓展能力。其内置的二次颗粒回收与降噪系统,解决了清洁过程中扬尘二次污染和噪音干扰问题,使其在城市轨道、山区铁路、重载运输线等敏感区域同样具备部署潜力。系统整体采用模块化设计,不仅降低了维护难度,也为未来接入AI图像识别、远程调度、轨道健康预测等高阶功能预留了接口空间。
据悉,目前“轨净先锋”项目已取得多项自主知识产权,并完成实验验证与初步路网部署工作,正在与内蒙古、甘肃等地铁路运输管理单位合作开展实地示范运行,计划逐步推广至“京包线”“陇海线”等沙尘高发干线,形成以点带面的运维升级模式。
该项目的诞生,也离不开兰州交通大学长期以来在轨道交通工程、安全运维、智能装备制造等方向的持续积累与多学科交叉融合成果。作为交通运输部“智能铁路运行保障协同创新平台”成员单位,兰州交大始终坚持“产教研融合、科技强国有我”的使命导向,在铁路工程领域不断探索原创技术突破、青年科技人才引育、服务区域发展战略等多维度发力。该项目正是该校“工程类拔尖计划”成果转化的代表作之一。
从技术突破到工程落地,从校园实验室到广袤铁路线,“轨净先锋”正是当代高校青年以“小装置”服务“大国工程”的生动写照。当前,我国正全面推进“交通强国”建设、“智慧铁路”发展战略,该系统的广泛推广不仅有助于提升铁路运输运行的韧性与绿色指数,也将成为推动我国基础设施智能化治理体系升级的重要支点。
从风沙中突围,不只是一次工程挑战的胜利,更是一场青年科研力、工程创新力与国家战略协同发力的时代回响。
