现代轨道交通工程发展前景与遇到的困境李世杰

李世杰

林州市中宏建设工程有限公司河南林州456550

摘要：伴随社会经济与科学技术的不断发展,我国在轨道交通工程方面取得了很大成就。本文将主要就其现代轨道交通工程科技前沿与挑战方面,而做出一定的分析与研究。进而,以期有效掌握其相关前沿发展趋势、以及合理规划其未来道路的良好发展。

关键词：现代轨道交通工程；科技；挑战

1现代轨道交通工程前沿科技与面临的挑战

本文主要从高速铁路、重载铁路、城市轨道交通及磁悬浮交通四个重点领域出发，分探究轨道交通的前沿科技及面临的挑战。

（1）高速铁路

我国高铁沿线的水文、地质、气候及环境条件复杂，这就给高铁后期运行及维护带来挑战，部分线路上已经明显出现了基础结构的裂化，损伤严重，同时，部分轨道板出现离缝、断纹，这些问题都给机车安全行驶带来影响.

①基础结构性能的演化。根据实际调查显示，在很多无砟轨道都出现了破坏和结构性的损伤，主要有底座、轨道板裂纹，砂浆与轨道板之间的充填层的粘结性破坏等，并且长期抽到雨水等入侵，导致裂纹的急剧增大，对轨道产生严重的破坏。

②高铁维护技术标准体系缺乏。由于我国高铁起步较晚，目前还没有形成完善的高铁后期运行维护技术标准体系，高铁基础的维护包括多方面的内容，如轨道结构层面裂缝的维护、轨道表面剥离限值等，在未来仍旧需要投入更多的研究。

③环境保护技术。随着高铁技术的快速发展，其还面临着严重的环境保护问题，主要包括环境振动、噪声、电磁辐射等，其中噪声是最为主要的影响因素。并且，噪声控制难度大，且需要耗费大量的成本，虽然在预测方法、理论模型及控制技术等方面取得了不小成果，但是，仍旧需要投入更多研究，如干扰防护技术和电磁辐射评估技术等。

（2）重载铁路前沿科技与挑战

①轮轨磨耗问题。目前，在重载铁路运行过程中，轮轨的疲劳伤损和磨耗是主要的问题，已经严重影响了轨道的结构安全性能。

②列车纵向冲动问题。列车的纵向冲动问题也是重载铁路面临的问题，巨大的冲击力严重影响了列车行驶的安全可靠性。在这个面临的挑战有：不同列车配置、不同编组、不同外界环境、不同线路条件下组成的列车，还要提高对车间联接技术、操作技术等方面的研究。

③基础结构损伤问题。我国重载铁路基础结构损伤问题主要发生在桥隧结构和轨道结构部件上，但是对于路基的强化技术和道床强化技术的研究还相对较少，应该提出新的方法和设计理论.

（3）城市轨道前沿科技与挑战

①复杂地质条件下的施工。城市轨道兼顾市政工程、隧道工程及公路工程的特点，受到周围地质环境及工期的影响，施工安全问题十分突出。应该不断提升施工的安全性，需要充分考虑地质条件，开展流固耦合轮、散体力学的研究。并且应该确定近接的要求和特点，构建细致的力学模型。

②地下结构的变形。受到临近建筑、土层差异、地下水等因素的影响，很多城市轨道线路出现了变形，给列车运行的安全性带来严重影响。为了有效解救这个问题，需要确定结构性能演化的机理，研发新的健康评估技术，并开展快速控制及修复技术。

③噪声及振动的控制。应该从噪声的源头上入手，掌握其传播的途径和规律。此外，一些新的轨道交通，如跨座式单轨交通、直线电机轨道交通、空中悬挂式轨道交通等，其噪声和环境振动较小，但是，也应该开展相应研究。

（4）磁悬浮交通的前沿科技与挑战

①稳定性。当轨道梁、车辆及控制系统的一些参数不合理匹配时，就会容易导致列车出现耦合振动，给列车行驶的稳定性带来严重影响。目前，该问题解决的突破点在于应该充分考虑轨道梁与车辆行驶的动态作用，寻找电磁悬浮控制技术。另外，应该开展结构创新和优化设计，提升轨道结构的整体性.

②长寿命低振动磁浮道岔技术。常规的磁悬浮列车已经很好的解决了列车脱轨的问题，但是，也就提出了磁浮道岔结构设计的问题，不仅应该确保道岔的灵活性，同时还要保证列车在经过时的平稳性。应该不断研究该技术，提升道岔梁-磁悬浮列车的耦合振动机理研究。

③基础科学问题研究。通过构建室内真空管道测试平台，开展实验性的研究。但是，目前仍旧存在一些问题，如在超高速运动场中，超导体的力学和物理特征仍需探究，捕获磁通的影响机制、超导体材料的物性关系等。其次，在实际运行中还应该确保乘坐的舒适及安全性。

2提升轨道交通的战略地位

（1）重构有轨道交通参与的各种运输方式之间、基础设施与使用系统之间协调发展和有机配合的综合运输新体系。各种运输方式在布局和衔接上要协调，同时各种运输方式的运行使用系统与交通网络供给系统要有机匹配，以实现系统高效率。

（2）发挥轨道交通在连续、无缝衔接和一体化的交通运输服务组织中的作用。轨道交通与国家交通基础网络要形成一体化的物理连接，运行使用系统在运输服务、市场开放、经营合作、技术标准、运营规则、运输价格、清算机制、信息以及票据等方面要形成一体化的逻辑连接，运输全过程要实现一体化的运输组织和服务。

（3）轨道交通要成为应用现代先进技术（包括信息化、智能化、节能、安全、环保等技术）的先导和引领。要以提高整个交通运输系统的发展水平和质量以及管理和服务水平为切入点，依托轨道交通增强我国的交通供给能力，提高安全保障性，实现创新发展。

（4）实现城市生活质量提高与轨道交通统筹协调可持续发展之间的平衡。一方面，要建立发达、完善的现代化轨道交通运输系统，以满足经济发展和人们生活质量提高的需要；另一方面，使轨道交通运输体系的城市、城际空间发展结构和规模与经济、社会、环境发展相协调，要通过调整供给系统、制定政策以及宣传教育等方式，引导人们树立节约资源、保护环境的交通消费价值观，从而改善其交通出行行为。

3明确“轨道上的中国”建设重点

（1）加快以轨道交通为支撑的交通枢纽设施建设。充分发挥交通枢纽对城市内部、外部、城际交通的有机联系作用，提升综合运输体系的整体效率与效能。

（2）培育以轨道交通为载体的交通枢纽经济。在轨道交通与其他交通运输方式的结合部寻求枢纽经济要素聚集发展的突破，加快交通与城市经济、产业的融合联动发展，培育城市经济的新增长点。

（3）加快以轨道交通为核心的交通标准化建设。促进多制式的技术融合，充分发挥“多规合一”的作用，使轨道交通成为交通衔接技术创新与标准建设的重要引导力量。

（4）加快以轨道交通为引领的城镇化建设。对于拥有轨道交通的城市，要充分发挥轨道交通在串接其他交通方式、优化城市空间和产业布局方面的作用，从城市区域交通的整体发展出发，提高城市交通效率。对于新建轨道交通的城市，要高起点规划轨道交通网络、交通枢纽，实现各种运输方式的统筹规划和综合发展，解决好相应的政策、标准等问题，使轨道交通成为城市空间合理拓展、产业高效布局、要素合理流动的重要载体和引导。

结语

综上所述，随着我国科技水平的不断发展，相关学科知识也在不断进步，极大的推动了我国现代轨道交通工程的发展，全文主要介绍了四大重要领域的最新发展动态，分析了其中存在的问题，并对面临的挑战进行了概述。

参考文献

[1]屠念浔.城市轨道交通工程线路设计方法研究[J/OL].交通世界，2017（36）：160-161.

[2]刘扬.浅谈城市轨道交通工程中高性能混凝土质量控制[J/OL].中国战略新兴产业.

[3]翟婉明，赵春发.现代轨道交通工程科技前沿与挑战[J].西南交通大学学报，2016，51（02）：209-226.

[4]胡文高.我国城市轨道交通工程监测发展现状[J].江苏科技信息，2015（25）：33-34.