2014年9月29日10时58分，一列由"神华号"交直交12轴+8轴大功率电力机车牵引210辆轴重30吨、载重100吨、KM98型底开门车辆的2.5万吨运煤重载组合列车，从山西神池南站驶出，历时12小时02分安全运行到达河北黄骅港站。

 

　　基于重载铁路TD-LTE宽带移动通信网络开行的分布动力重载组合列车，总长3090米、牵引总重25200吨，标志着我国在世界上首次完成了重载铁路基于第四代无线移动通信技术的研发与应用，具有自主知识产权的"轴重30吨以上重载铁路运输关键技术与核心装备研制"项目取得了重大突破性成果。至此，我国西煤东运第二大通道的重要组成部分--朔黄铁路已具备了开行30吨轴重两万吨重载列车的运行条件。

 

　　为进一步提升神华铁路的运输能力，同时安全、高效、节能、数字化运营，开展了"轴重30吨以上煤炭运输重载铁路关键技术与核心装备研制"课题研究，该项目课题是神华集团承担的国家"十二五"科技支撑计划，通过课题研究和工程化实施，形成我国自主知识产权的轴重30吨及以上重载铁路运输成套关键技术和装备，研制适用于轴重30吨及以上的重载货车、大功率交流传动电力机车、基于LTE的铁路宽带移动通信系统、重载列车状态监测系统、重载列车智能化协同操控系统；研发重载铁路运输调度优化技术、重载铁路线路基础设施强化改造技术；并通过示范工程，在既有朔黄铁路对课题形成的技术成果和装备进行工程化验证。技术成果全面推广应用后，"十三五"朔黄铁路年运输能力将达到5亿吨，年创造经济效益增加30亿元，运输效率提高30%以上，百万吨公里单位能耗降低30%。不但可以使神华重载铁路运输能力大幅度提高，而且整体提升了我国重载铁路运输技术装备水平，有力的推动了我国重载铁路发展。

 

　　朔黄铁路公司以该项目为依托，采取自主创新与集成创新相结合，注重成果推广与工程实践相统一，通过产学研用相结合创新实践，取得以下重载铁路技术成果：

 

　　研制了适用于轴重30吨及以上的重载货车，包括载重100吨级C96、C98、KM98等六种型号的大轴重货车已经完成样车试制，通过了30万公里运用考验和铁道车辆动力学性能试验，已有360辆30吨轴重KM98底开门漏斗车在朔黄铁路投入运行，大幅缩短了卸煤时间，提高车辆周转效率20%以上。

 

　　完成了具有自主知识产权的"神华号"大功率交流传动电力机车的研制，单机功率为9600KW和14400KW。目前已有33台"神华号"交流机车在朔黄铁路上线运行，在大大提高了机车运用效率的同时，去年一年靠制动再生发电节约电费1.2亿元。

 

　　对朔黄既有铁路基础设施进行强化改造，解决现有铁路路基、桥梁等基础设施对重载运输的适应性和耐久性问题，先后研发了重载铁路轨道路基快速连续检测技术，实现了混凝土结构服役耐久性在线实时自动监测；开发了桥梁静动力性能检测与实时监测系统,实现了重载铁路桥梁动力性能快速、准确与实时检/监测；研发了重载铁路桥梁与路基服役状态评估技术，实现了重载铁路桥梁和路基服役状态评估的信息化和智能化；发明了为提高列车轴重的辅助钢梁、体外预应力自平衡和拼装钢桁梁等3种重载铁路桥梁强化技术。

 

　　神华集团现有运营铁路1765公里，包括朔黄、神朔、包神、大准、甘泉、准池等线。朔黄线西起山西省神池县，东至河北省黄骅市，正线总长594公里，是神华铁路的出海通道，是我国西煤东运第二大通道的重要组成部分，是党的十四大报告提出的三大跨世纪工程之一。

 

　　目前，朔黄铁路采用基于800MHz+400kHz无线通信网络形成万吨组合列车机车无线重联同步操控系统传输通道，如进一步在既有线路提升牵引质量，满足开行2万吨及以上重载列车的要求，需克服该无线网络带宽窄及信号场强覆盖受限问题，迫切需要建设新一代宽带移动通信系统，为朔黄铁路大幅度提高运能提供技术支撑。

 

　　经过前期的技术研究、试验段验证及专家论证评审，朔黄铁路公司决定采用基于先进的TD-LTE技术研发重载铁路无线宽带移动通信专有系统。TD-LTE是目前商用技术中最先进的移动通信技术之一，在朔黄铁路30吨轴重重载运输成套技术创新中，采用TD-LTE承载重载列车安全业务，在世界上是首次研发应用，具有开创性意义。朔黄铁路LTE-R通信系统采用共站址双网冗余组网覆盖，A、B网业务负荷分担方式，实现神池南站至黄骅港站近600公里铁路沿线的4G专网信号覆盖，为机车无线重联同步操控、可控列尾、调度语音呼叫和视频监控等重载列车综合业务提供可靠传输平台。对此，朔黄铁路走出了一条全新的创新之路：

 

　　一是企业为主体、产学研用相结合，做中国重载铁路技术创造的典范。通过"产学研"联合研制模式，共同研发全球重载铁路先进装备技术；通过支持民族移动通信产业标准，推动自有知识产权的中国重载铁路核心技术创建及在世界范围的推广应用和标准的建立，实现共同发展。朔黄铁路LTE-R系统，能够实现实时安全数据信息传输、非实时文本数据信息传输、语音通信和图像数据信息传输等四大类八种业务的需求。LTE-R主系统以更小的传输时延、更大的数据传输速率、成熟的产品和完善的产业链的技术特点，满足了重载铁路的应用需求。

 

　　二是推动LTE-R技术在重载铁路中应用并使之不断演进，从而打造"更安全，更高效"的铁路无线宽带网络。针对朔黄铁路实际情况，在小觉站至西柏坡站建成40公里长的新型宽带移动通信系统研究试验段，并于2012年10月底完成承载铁路通信业务试验和实车运行测试，在此基础上朔黄铁路成功实现了基于LTE系统的机车无线重联同步控制、车地无线通信和调度命令传输、无线可控列尾等功能，成功实现了2万吨重载组合列车的多机车操控。

 

　　三是LTE-R系统拥有更先进的技术和更好的网络指标。经过现场试验，与GSM-R网络相比，LTE网络在网络注册时延、连接建立时延、端到端传输时延、吞吐量、丢包率等指标均优于GSM-R网络。

 

　　四是创新的双网络覆盖方案和多优先级业务保障机制，真正实现了铁路业务的零中断。双网负荷分担机制能够保证机车无线重联同步控制、列尾业务在故障场景下得到保障。多优先级业务机制，确保在视频、语音以及FTP大数据量传输等综合业务场景下的机车无线重联同步开展依然具有足够的带宽资源，其控制实时性和服务质量能够得到充分保障。此外LTE-R网络成功实现了铁路非安全宽带数据业务需求，如语音呼叫、视频监控、列车信息传送等业务。

 

　　五是在LTE网络的高带宽上，通过承载集群调度、远程数据采集、无线视频监控和列控数据传输等新业务，进一步提升了运输能力和设备日常维护效率。

 

　　朔黄铁路新型无线移动宽带通信系统是第四代无线通信技术在重载铁路行业的首次应用，是国际领先的重大技术创新。它的开通运行，为朔黄铁路未来5亿吨的年运量打造了先进的通信平台，使朔黄铁路具备了开行30吨及以上轴重重载列车的能力，有效解决了技术瓶颈问题，大幅提升了神华铁路的运输能力，加快神华集团建设具有国际竞争力的世界一流煤炭综合能源企业的步伐；形成具有我国自主知识产权的大轴重成套技术体系，推动LTE-R技术在我国铁路行业的应用，为中国乃至全球铁路的LTE宽带无线市场起到示范和引领作用，同时也将推动LTE技术应用于重载铁路相关标准的制定，提升我国铁路重载技术在国际上的核心竞争力。