数字化引领铁路智慧运维，新技术筑牢轨交安全防线

　　近年来，随着我国铁路网的不断扩展和客货运需求的日益增加，铁路运维面临的挑战也越来越大。在既有铁路网的基础上提升运维效率和保障安全成为了当前铁路行业的核心任务。然而，传统的铁路运维技术和方法在面对新的需求和挑战时，显得相对落后和力不从心。北京新科启源科技有限公司(以下简称“新科启源公司”)作为铁路智能监测和安全运维领域的领先企业，凭借其在数字化技术和新型装备方面的优势，为提升铁路运维效率、保障铁路安全运行做出了卓越贡献。

　　一、当前铁路运维面临的挑战

　　随着铁路网络的不断扩展和列车运行速度的提升，铁路运维的复杂性和难度也在不断增加。现阶段，铁路运维主要面临以下几个方面的挑战：

　　(1)安全防范压力大： 随着铁路客运量和货运量的增加，列车运行密度大幅提升，这使得铁路安全防范的压力增大。如何确保客、货列车的安全运行，成为铁路运维的重中之重。

　　(2)技术相对落后，难以适应复杂环境： 许多传统的铁路监测和维护技术依赖于人工操作和经验判断，缺乏先进的设备和数字化分析手段。这导致在复杂的铁路环境中，特别是在高寒、高湿、高温等极端环境条件下，传统检测手段的效率和准确性难以保障。

　　(3)数据孤岛，信息不对称： 在传统的铁路运维体系中，各个环节之间的数据难以实现共享和整合，这就造成了信息不对称，导致应急反应速度慢，故障处置不及时，影响了铁路运输的效率和安全。

　　(4)人力成本高，工作强度大： 铁路运维工作量大，环境复杂，且对技术人员的专业素质要求高。目前，大部分的铁路运维工作仍依赖于大量的人工巡检和维护，这不仅成本高昂，而且随着人力资源的紧张，也使得铁路运维面临人力短缺的困境。

　　二、新科启源公司推动铁路智慧运维的技术创新与应用

　　面对上述挑战，新科启源公司立足于数字化转型和智能化技术创新，围绕铁路“提质增效”的目标，研发了一系列高效的铁路运维产品，并提供了专业的技术服务。以下是公司近年来为提升铁路运维效率、保障铁路安全运行所做的主要工作：

　　2.1 新科启源公司简介

　　北京新科启源科技有限公司是一家注册于北京经济技术开发区的专精特新、双高新技术企业，集研发、生产、销售为一体，在北京拥有研发场地2000余平。公司致力于轨道交通领域的智能监测和安全运维，核心研发团队来自清华大学、北京大学、中科院等。公司从理论研究、精密仪器设计、软件开发、算法研究到现场应用管理，均已形成了完整的闭环技术体系。此外，公司返聘了中科院和铁科院多位专家学者，并以中科院为技术支撑开展研究工作。目前，公司已累计申请11项发明专利，59项实用新型专利，21项软件著作权。近年来，新科启源公司与中国国家铁路集团有限公司、中国铁道科学研究院及其下属的多家铁路局建立了合作伙伴关系，包括北京局、哈尔滨局、太原局、西安局、济南局、上海局和广州局等，不断拓展新技术、新产品的应用面，得到了各用户单位的高度赞赏。

　　2.2 创新产品设计与技术应用

　　2.2.1铁路客运领域——高铁站台智能安全防护装置

　　随着我国铁路营运里程的不断增加，铁路站台数量越来越多，站台上旅客的安全管理问题成为各路局关注的重点。在旅客进入站台候车至列车进站这段时间内，需要对站台上候车旅客进行安全管理(防止旅客越过安全警戒线跌落站台或在站台边缘被高速行驶的列车惯流吸入股道，造成重大伤亡事故;防止行李物品因风吹、地面斜坡掉入股道，影响行车安全)。目前，主要靠站台上的列车管理员手持喇叭进行人工管理，该管理模式存在安全漏洞，也对站台管理人员造成较大的工作压力。

　　针对客运站台的安全管理需求，新科启源公司研发了站台智能安全防护装置。该装置通过拉力传感器、红外线和超声波传感器等技术，实时监测站台环境，自动控制安全门的升降，防止旅客误入危险区域。此外，系统还具备智能报警功能，一旦检测到异常情况，能够迅速发出声光报警，提示站台工作人员进行干预，极大提高了站台的安全管理水平。

　　2.2.2 工务领域

　　1.钢轨探伤的智能化及数字化

　　钢轨的健康状况是铁路安全运营的重要因素。钢轨在使用过程中会因应力作用产生各类疲劳缺陷，如不及时检出，会造成断轨，影响行车安全。定期对钢轨进行无损检测，是保证铁路运营安全的重要举措，因而提高检测效果和效率具有重要意义。

　　目前国内主要采用基于超声检测的手推车式探伤仪(简称手推车)和检测速度可达80km/h的大型钢轨探伤车。手推车缺陷检出率高、灵活性好，但手推车需徒步进行，运行速度低，无法满足快速增长的运营里程(尤其是高铁)带来的探伤需求。大型钢轨探伤车检测速度快，但是其造价贵，后期维护成本高，且相对手推车探伤灵敏度小、伤损检出率不足，难以满足日常检测要求。

　　针对上述问题，新科启源公司经过多年的研发，研制出了探伤车检测速度可达15km/h的自走行双轨探伤车，手推式双轨探伤仪等产品，并根据现场使用情况，开发了探伤管理软件、探伤数据智能数据分析系统等。

　　(1)双轨式钢轨超声波探伤仪

　　新科启源公司自主研发的RWUT-S1型双轨式钢轨超声波探伤仪，具备高效伤损检测能力。该设备通过先进的超声波探测技术，可以高效识别轨道内部的各种裂纹和伤损，并具备自动焊缝识别功能。与传统的手推式探伤仪相比，RWUT-S1型探伤仪采用了全自动AI智能判伤技术，能够实时分析检测数据，自动判别伤损属性，提高了检测效率和准确性，减少了人力成本和人为误差。

　　(2)手推式双轨探伤仪

　　公司自主研发的RWUT-M2型手推式双轨探伤仪满足天窗点外作业条件，又可兼顾钢轨内部伤损(含垂向裂纹)和表面伤损检测，同时，兼具伤损自动识别功能;可同时兼顾钢轨母材和焊缝(含垂向裂纹)快速探伤，上下道便捷，满足点外作业模式;双轨同时作业效率高，检测数据稳定，人为因素影响较小。 探伤数据智能数据分析系统 采用AI智能识别技术，实现探伤行进和数据回放过程中的全自动焊缝识别和伤损智能识别，能够实时准确地识别出各类常见伤损，降低了人为疏忽造成的伤损漏检，同时提升了数据分析效率;综合分析多周期检测数据，可以提升伤损判定的准确率，同时监控伤损的发展规律。

　　2.线路测量的智能化及数字化

　　为提高铁路线路的运营质量和安全性，新科启源公司依据国铁集团要求制定了一套详细的普速铁路精测实施方案，旨在通过精确的轨道测量和优化的捣固方案来确保轨道的几何状态达到最佳，从而提高列车运行的平稳性和安全性，包括基准站建设、现场测量、线形生成和捣固方案生成等四部分，全部由新科启源公司设计完成。

　　同时，公司全自主研发的GJY-TW-XK-01型轨检仪采用“GNSS+相对”相结合的方式，一方面利用惯导的测量能力测量轨道相对几何形状及轨道不平顺;另一方面，利用GNSS绝对定位抑制积分累积误差，并精确确定轨道不平顺发生的位置，形成一套完整的轨道调整信息，该技术可有效抑制传统相对测量技术出现的漂移误差，导致测量精度降低。目前该产品已完成了5000余公里的线路精测，TQI显著降低。

　　3.智慧巡检+线路物资运输

　　新科启源公司针对铁路工务、电务等系统现场作业的难点、痛点，研制出了便于现场施工、作业管理的各类设备，有效提高了现场作业的智能化水平，降低了劳动强度。

　　(1)自走行线路巡检小车

　　针对铁路汛期线路巡检难题，新科启源公司研制了XKXJ-V1型自走行线路巡检小车。该设备可在复杂的线路条件下进行自动巡检，具有高安全性、强适应性和便捷操作性等特点。已通过多项复杂环境下的测试并为多个铁路局供应，得到了铁路系统的高度评价。

　　(2)智能防撞四轮平车

　　为解决铁路维护过程中物资运输问题，新科启源公司研制了XKGK-01型智能防撞四轮平车，消除了传统平车因缺乏制动装置而导致的安全隐患。该设备设计了多种制动方式和自动报警功能，能够有效避免因溜车造成的安全事故。此外，该设备还配备了定位功能和扫码使能功能，进一步加强了现场安全管理。

　　2.2.3 铁路数据大模型

　　为更好地支持铁路运维的数字化转型，新科启源公司开发了一个专门的铁路数据大模型，旨在通过整合和分析来自不同来源的铁路运维数据(如客运、探伤、精测等)，为铁路管理部门提供全面、准确、实时的数据支持和决策依据。

　　铁路数据大模型的构建基于大数据和人工智能技术，主要包括数据采集、数据清洗、数据存储、数据分析和数据可视化等步骤。利用物联网(IoT)设备和传感器技术，实时采集铁路运维中的各类数据，如列车运行数据、轨道状态数据、设备健康数据、环境监测数据等，在数据采集之后，对数据进行清洗和预处理，确保数据的质量，然后通过机器学习、深度学习等人工智能技术，对铁路运维数据进行深入分析和挖掘。例如，可以通过对探伤数据的分析，预测钢轨的使用寿命和故障概率;通过对列车运行数据的分析，优化列车调度方案;通过对环境数据的分析，预警潜在的安全风险等，最终将数据分析结果以直观的方式呈现给用户，帮助铁路管理人员更好地理解数据和做出决策。

　　2.3 专业技术服务

　　除了在设备研发和技术创新方面的相关工作外，新科启源公司还在铁路服务领域提供了全面、专业的支持，包括探伤服务、精测服务以及人员培训服务等。这些服务覆盖了铁路运维的多个关键环节，为确保铁路系统的安全和高效运行提供了有力保障。

　　1.探伤服务

　　探伤服务旨在通过先进的技术手段对铁路钢轨进行全面的检测和评估，确保铁路线路的安全性和可靠性。公司不仅自主研发了双轨式钢轨超声波探伤仪和手推式双轨探伤仪等先进设备，还提供了完整的探伤服务方案，拥有一支经验丰富的探伤团队，能够根据铁路局和地方铁路公司的具体需求，提供定制化的现场检测服务。在完成现场检测后，公司会将采集到的探伤数据进行详细分析，生成专业的检测报告，帮助铁路管理部门及时了解轨道的健康状况，提前进行预防性维护。

　　2. 精测服务

　　精测服务是新科启源公司为提高铁路线路几何状态和列车运行平稳性而提供的一项重要服务。通过高精度的轨道测量和分析，公司帮助铁路部门优化轨道几何形状，确保列车的安全运行。公司提供的轨道精测服务利用了自主研发的高精度惯导轨道检测仪和GNSS技术，获取轨道的几何参数，如轨距、超高、轨道中线位置等，这些精确的数据能够帮助铁路管理人员了解轨道的实时状态，并进行相应的调整和维护，有效消除轨道的不平顺度，提高列车的运行平稳性和舒适性。

　　3. 人员培训服务

　　在确保铁路运维安全和高效的过程中，除了依赖先进的设备和技术，专业技术人员的素质和能力也至关重要。新科启源公司认识到这一点，因此特别提供了全面的人员培训服务，帮助铁路部门培养高素质的运维人才。公司为客户提供详细的设备操作和理论知识培训，包括探伤仪、轨道检测仪等设备的使用方法、维护要点和故障处理，铁路探伤、精测的基本原理、数据分析方法以及最新的技术发展趋势等。另外，对于需要进阶学习的客户，公司还提供高级培训课程，深入探讨更复杂的探伤技术和数据分析方法。

　　三、总结

　　新科启源公司通过数字化和新技术的应用，推动了铁路智慧运维的发展。公司自主研发的各种智能检测设备和分析系统，不仅提高了铁路运维的效率，还大大提升了安全性和可靠性。未来，公司将继续坚持以安全为核心，以技术创新为驱动，不断推出更为先进的铁路运维产品和解决方案，为实现铁路运输的高效、安全和智能化做出更大的贡献。