于永生:用科技铸就“中国重载第一路”辉煌

2023-07-14 06:33刘娜
科学导报 2023年41期
关键词:机车课题列车

刘娜

年少的梦想在他心里不断生根发芽,他并非一出场就自带“主角光环”,而是在人生的岔路口,选择逐梦前行,与时代共振,展示了一名铁路科技工作者的担当。他就是于永生,中国铁路太原局集团有限公司重载铁路技术研究中心研究室主任、高级工程师,曾获茅以升铁道工程师奖、詹天佑铁道科学技术奖专项奖等荣誉。

“那时候从没坐过火车,对火车充满了好奇和向往,后来,我选择了铁路院校,经常乘坐火车往返于家与学校之间,亲身经历了铁路大提速的变化,感受到铁路技术进步给生活带来的深刻影响,投身铁路科研工作成为了我的梦想。”毕业后,于永生如愿进入中国铁路太原局集团有限公司科学技术研究所,开始自己的科研之路。他从整理铁路规章、翻译科技论文做起,潜心学习,丰富阅历,逐步参与到课题研究中。

重任在肩 他全力以赴

于永生的科研与“中国重载第一路”大秦铁路密不可分。在没有成熟经验可循的条件下,大秦铁路经过长期创新探索,形成了一整套以“产运需”对接、“集疏运”协同、“速密重”并举为主要特点的具有自主知识产权的重载运输体系。2021年,大秦铁路以4.2亿吨的年运量继续保持世界单条铁路年运量最高纪录。这一纪录凝聚着众多铁路科研人员躬身实践、辛勤耕耘的智慧和汗水,于永生就是其中之一。

2019年初,在中国国家铁路集团有限公司的支持下,太原局集团公司着手组织开展“新一代重载组合列车无线同步操控系统研究与应用”攻关。这个重担落在了于永生团队的肩上。

重载技术开发投入大、周期长,需要有一定的技术沉淀和技术储备。于永生带领团队按照先易后难、分阶段实施的策略,先后完成了自主化同步操控系统技术方案论证与评审、样机研制、机车改装、试验方案评审等工作。

2019年9月,于永生及团队按照技术试验大纲,开始对19大项、37小项、200余个环节逐一进行测试。技术试验并非一帆风顺,任何微小误差都有可能导致此项点所处系统乃至更大系统的重新调整甚至推倒重来。其间,在一次系统“背靠背”试验中,出现了从控机车与主控机车无法实现同步的状况。

同步性是安全开行组合列车的基础。于永生及团队先是将目光放在了主控机车上,将10余项判定条件和执行条件逐一梳理后,依然没有找到“症结”。随后,他们转换思路,在从控机车方面逐个项点反复排查。最终,他们在一个看似无关紧要的微小异常反应中找到了突破口,实现了主控机车、从控机车操纵同步。

虽然现在回忆起来云淡风轻,但当时于永生却是顶着千钧压力。在数月的试验中,他几乎每天都会遇到诸如此类的问题,这是对身体和意志的双重考验。

在瓦日线万吨组合列车试验、北同蒲线2.1万吨组合列车试验成功的基础上,2020年4月11日,应用国产化无线同步操控系统的2.1万吨重载组合列车在大秦铁路全线成功试运行,各项性能指标全部达到课题阶段目标,实现了重载组合列车无线同步操控技术自主创新的历史性突破。这标志着中国铁路重载组合列车控制技术发展取得了重大进步。

服务运输 他冲锋一线

大秦铁路有60%是山区坡道,线路环境复杂,驾驶2万吨重载列车对司机提出了极高要求。

《两万吨重载列车模块化操纵办法》是重载司机安全平稳操纵的作业指导书。为快速培养更多高质素的重载司机,2017年,于永生受命开展重载列车操纵评价技术研究。

为将个性化的重载列车操纵经验转化为可复制、可推广的作业指导书,于永生数次添乘机车,将景生启等优秀重载司机精准操纵的经验心得按照起车、调速、过分相、停车、电空循环制动等操作进行分类。他将其中约束性条款进行分解,形成计算机可识别的数值评判指标,并在实践中不断对评价指标参数进行优化完善,保证评判标准的合理性和实用性。

为了确保数据采集过程中不对机车其他系统造成干扰,于永生深入研究机车数据总线通信技术,按照采集数据类型制订数据采集方案。在进行机车操纵数據采集方法研究和地面分析软件开发中,他从操纵评价、统计分析、错误数据识别过滤计算等方面进行反复尝试,不断完善,使之更加适应现场运用。

从事应用技术研究多年的于永生认为,铁路科研人员的价值必须以现场需求为导向。2021年1月,瓦日线出现重载列车经过长大隧道时“列车管压力异常波动”现象。为快速解决这一危及行车安全的问题,于永生一头扎进瓦日线展开调研,详细记录列车运行过程中的各项数据,逐一分析排查可能导致异常的3种因素,最终找到了引发“列车管压力异常波动”现象的病根——隧道内外环境温度变化,并据此提出针对性整改措施,有效消除了安全隐患。

合作共赢 他释放能量

“重载运输是一个庞大的技术体系,任何一项课题都不是一个人甚至不是一个单位能够独立承担完成的。”于永生在研究的“重载机车、车辆及可控列尾装置的匹配性研究”,是一项致力于装备合理匹配、系统整体性能最优的课题。他说,这项课题的最大难度在于协调多家科研机构、生产企业共同找出“最优解”。

机车、车辆、可控列尾既是3个独立的装备,分别都有自己的技术参数和设计标准,又共同组成了一个系统。于永生说:“每个独立装备的个体最优并不能达到系统的最优。这就需要我们站在系统的角度提高三者的适配性,调整3个独立装备的技术标准、参数。但要调整哪个装备、调整到什么程度,这个装备的工艺、成本是否支持,需要在太原局集团公司重载铁路技术研究中心这个以需求为牵引的合作平台上不断协调才能完成。”

于永生介绍,这个旨在破解制约重载铁路发展难题、推进科技成果转化和应用的平台,通过与多家高等院校、科研院所、装备生产制造企业深度合作,聚合了强大的人才和研发优势。

作为项目牵头人,于永生从系统最优角度提出要求和目标后,中南大学、大连交通大学、中车齐齐哈尔车辆有限公司、眉山中车制动科技股份有限公司、克诺尔公司等参研合作单位会共同跟进,不断优化设计标准、生产工艺、技术参数,让项目向着整体最优的目标趋近。

“科研既无捷径,也无坦途,发挥协同作用能够大幅提高科研效率和成果转化率。”体验过数学模型误差过大不达预期的失落,也曾陷入试验失败找不出症结的僵局,更无数次在深夜愧疚无法陪伴家人左右,但于永生还是执着坚守年少的梦想,共参与了“重载铁路技术升级深化研究”“重载组合列车自动驾驶技术研究” 等10余项重载课题、“重载铁路技术升级深化研究”等4项国铁集团重大课题、“基于MPC的重载组合列车差异化控制研究技术研究”等8项太原局集团公司重载专项课题。

如今,于永生依旧执着于重载铁路技术研究与应用,全身心扎在大秦铁路上,同时也把科研的种子播撒在铁道线上,让科技报国的理想在守护重载铁路安全的实践中落地生根、开花结果。

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