在世界屋脊上书写科技答卷

1.04亿人次、超8.24亿吨货物，是这条1956公里钢铁大动脉交出的成绩单。20年前，青藏铁路横亘世界屋脊，彻底终结了“铁路永远到不了拉萨”的断言。如今，记者重走青藏线，探寻天路背后的科技守护。

千里遥控：51座无人站的“数智密码”

列车从青海西宁始发，海拔一路抬升。经过格尔木后，窗外的风景骤然变了模样——戈壁、盐湖、冻土荒原。自此，列车驶入青藏高原核心区，开启平均海拔4440米的格尔木至拉萨段行程。

1142公里的格拉段，共有58座车站，51座为远程管控无人站。这里藏着青藏铁路20年间平稳安全运行的秘密。青藏铁路格尔木电务段安全质量检查科科长张虎雄告诉记者，答案就藏在列车“大脑”里。

以前，列车大脑的控制系统（ITCS）是美国产品，它利用GPS卫星定位，让火车在无人区不依赖地面信号机就能畅行。“火车走到哪儿，从天上一看就知道。”张虎雄说。

但问题很快暴露。“首先，它就是一个‘卡脖子’设备。”张虎雄直言，“如果GPS停掉，格拉段的火车基本就跑不了。”列车的运行安全系于美国的卫星信号，这种不确定性让铁路人如坐针毡。

第二个问题是高昂的成本。一套ITCS设备的采购价，相当于国产同类设备的10倍。青藏铁路格拉段运营收入本就不高，再加上天价维护费，每次设备出问题，板卡必须送回美国原厂维修，中方人员却无权参与。这让张虎雄深刻体会到受制于人的滋味。

“必须用上自己的设备。”张虎雄暗暗下定决心。在青藏铁路职工的强烈反馈下，国铁集团鼓励科研人员对国产列车运行监控装置（LKJ）进行了高原适应性改造，优化电阻、电容等电气元件的耐候性，提升设备在低温和低氧环境下的稳定性。经过数年攻关，一套“高原版”国产LKJ诞生。

经过反复试验对比，国产LKJ的表现不亚于美国ITCS，甚至更优。而且成本大幅降低，维护周期变长，维修不再依赖国外厂家。更为关键的是，定位系统从GPS切换到了中国的北斗卫星导航系统，安全得到了全方位保证。

张虎雄告诉记者，如今，搭载国产LKJ系统的列车在青藏铁路格拉段平稳运行，这款国产装备终结了长达十余年的“卡脖子”之困。

热棒布阵：550公里冻土的“保温防线”

列车行驶在青藏铁路550公里的核心冻土层路段，窗外不时闪过路基两侧一根根灰色的金属棒。这些被称为“热棒”的装置，是冻土筑路的关键技术之一。这项技术的诞生，离不开海拔4750米的风火山上一座建于上世纪60年代的冻土观测站——它已为此默默坚守了60余年。

“青藏铁路的成败在路基，路基的成败在冻土。”中铁西北科学研究院有限公司总工程师李永强说。

冻土，是一种冬冻夏融、极易沉降变形的特殊岩土。1961年，我国第一个冻土观测站在风火山北麓建立，一代代科研人员克服高寒缺氧在此深耕。

上世纪80年代末，面对国外技术封锁，科研人员成功研制出我国首批土木工程用热棒——在密闭铁管内灌入液氨，暖季时液氨吸收热量气化上升，遇冷后冷凝回流，不断将冻土余热“抽”走；寒季则自动停止工作，无需外界能源。20年来，正是这项“无芯重力式热管”技术守护着天路安全。

挑战远未结束。随着全球气候变暖，青藏高原正经历暖湿变化。当年设计时考虑的50年气候变化约为升温1.5℃，而最新预测可能升至2℃。

为应对气候变暖的影响，李永强团队开始研发原创性新技术。“传统热棒在极端高温条件下效能会衰减，我们自主研发的太阳能热棒技术，利用高原强太阳辐射和昼夜温差实现光热协同制冷，制冷能力是普通热棒的1.5倍。”李永强表示，新型太阳能热棒已在青藏铁路117处冻土病害治理中得到应用，应用路段沉降量减少70%以上。

不仅如此，李永强团队还在加快研发恒功率智能热棒与多功能复合保温隔热材料，为治理高原冻土形成主动降温与被动隔热协同发力的技术方案。

监测数据显示，20年来，青藏铁路格拉段冻土区段96%的路基沉降控制在20毫米以内，远低于青藏铁路冻土区路基沉降50毫米的设计允许值。在全球冻土铁路普遍限速的背景下，青藏铁路以100公里时速平稳运行，跑出世界冻土高铁列车运行的最高速度，向世界交出“中国答卷”。

来源：科技日报