北京
1.04億人次、超8.24億噸貨物，是這條1956公里鋼鐵大動脈交出的成績單。20年前，青藏鐵路橫亙世界屋脊，徹底終結了“鐵路永遠到不了拉薩”的斷言。如今，記者重走青藏線，探尋天路背后的科技守護。
千里遙控：51座無人站的“數智密碼”
列車從青海西寧始發，海拔一路抬升。經過格爾木后，窗外的風景驟然變了模樣——戈壁、鹽湖、凍土荒原。自此，列車駛入青藏高原核心區，開啟平均海拔4440米的格爾木至拉薩段行程。
1142公里的格拉段，共有58座車站，51座為遠程管控無人站。這里藏著青藏鐵路20年間平穩安全運行的秘密。青藏鐵路格爾木電務段安全質量檢查科科長張虎雄告訴記者，答案就藏在列車“大腦”里。
以前，列車大腦的控制系統（ITCS）是美國產品，它利用GPS衛星定位，讓火車在無人區不依賴地面信號機就能暢行。“火車走到哪兒，從天上一看就知道。”張虎雄說。
但問題很快暴露。“首先，它就是一個‘卡脖子’設備。”張虎雄直言，“如果GPS停掉，格拉段的火車基本就跑不了。”列車的運行安全系于美國的衛星信號，這種不確定性讓鐵路人如坐針氈。
第二個問題是高昂的成本。一套ITCS設備的采購價，相當于國產同類設備的10倍。青藏鐵路格拉段運營收入本就不高，再加上天價維護費，每次設備出問題，板卡必須送回美國原廠維修，中方人員卻無權參與。這讓張虎雄深刻體會到受制于人的滋味。
“必須用上自己的設備。”張虎雄暗暗下定決心。在青藏鐵路職工的強烈反饋下，國鐵集團鼓勵科研人員對國產列車運行監控裝置（LKJ）進行了高原適應性改造，優化電阻、電容等電氣元件的耐候性，提升設備在低溫和低氧環境下的穩定性。經過數年攻關，一套“高原版”國產LKJ誕生。
經過反復試驗對比，國產LKJ的表現不亞于美國ITCS，甚至更優。而且成本大幅降低，維護周期變長，維修不再依賴國外廠家。更為關鍵的是，定位系統從GPS切換到了中國的北斗衛星導航系統，安全得到了全方位保證。
張虎雄告訴記者，如今，搭載國產LKJ系統的列車在青藏鐵路格拉段平穩運行，這款國產裝備終結了長達十余年的“卡脖子”之困。
熱棒布陣：550公里凍土的“保溫防線”
列車行駛在青藏鐵路550公里的核心凍土層路段，窗外不時閃過路基兩側一根根灰色的金屬棒。這些被稱為“熱棒”的裝置，是凍土筑路的關鍵技術之一。這項技術的誕生，離不開海拔4750米的風火山上一座建于上世紀60年代的凍土觀測站——它已為此默默堅守了60余年。
“青藏鐵路的成敗在路基，路基的成敗在凍土。”中鐵西北科學研究院有限公司總工程師李永強說。
凍土，是一種冬凍夏融、極易沉降變形的特殊巖土。1961年，我國第一個凍土觀測站在風火山北麓建立，一代代科研人員克服高寒缺氧在此深耕。
上世紀80年代末，面對國外技術封鎖，科研人員成功研制出我國首批土木工程用熱棒——在密閉鐵管內灌入液氨，暖季時液氨吸收熱量氣化上升，遇冷后冷凝回流，不斷將凍土余熱“抽”走；寒季則自動停止工作，無需外界能源。20年來，正是這項“無芯重力式熱管”技術守護著天路安全。
挑戰遠未結束。隨著全球氣候變暖，青藏高原正經歷暖濕變化。當年設計時考慮的50年氣候變化約為升溫1.5℃，而最新預測可能升至2℃。
為應對氣候變暖的影響，李永強團隊開始研發原創性新技術。“傳統熱棒在極端高溫條件下效能會衰減，我們自主研發的太陽能熱棒技術，利用高原強太陽輻射和晝夜溫差實現光熱協同制冷，制冷能力是普通熱棒的1.5倍。”李永強表示，新型太陽能熱棒已在青藏鐵路117處凍土病害治理中得到應用，應用路段沉降量減少70%以上。
不僅如此，李永強團隊還在加快研發恒功率智能熱棒與多功能復合保溫隔熱材料，為治理高原凍土形成主動降溫與被動隔熱協同發力的技術方案。
監測數據顯示，20年來，青藏鐵路格拉段凍土區段96%的路基沉降控制在20毫米以內，遠低于青藏鐵路凍土區路基沉降50毫米的設計允許值。在全球凍土鐵路普遍限速的背景下，青藏鐵路以100公里時速平穩運行，跑出世界凍土高鐵列車運行的最高速度，向世界交出“中國答卷”。
（來源：科技日報記者 何亮 吳葉凡 楊宇航）
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