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2020年9月以來，受中鐵二局集團(tuán)委托，湘潭大學(xué)智能導(dǎo)航與遙感研究中心蔡成林教授團(tuán)隊(duì)和株洲長遠(yuǎn)智造股份有限公司（以下簡稱“長遠(yuǎn)智造”）開展產(chǎn)學(xué)研合作，對(duì)長遠(yuǎn)智造生產(chǎn)的CYP500型群枕式長鋼軌鋪軌機(jī)組（以下簡稱“鋪軌機(jī)組”）進(jìn)行智能化改造。

改造后的智能化鋪軌機(jī)組集輪胎、輪軌和履帶走行于一體，采用國內(nèi)首創(chuàng)的群枕式步進(jìn)作業(yè)法，機(jī)型為長鋼軌鋪設(shè)和軌枕布設(shè)一體機(jī)。鋪軌機(jī)組由長鋼軌拖軌牽引車、主機(jī)、輔機(jī)、枕軌運(yùn)輸車組、軌枕搬運(yùn)車、動(dòng)力液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、智能導(dǎo)向系統(tǒng)、施工衛(wèi)星定位系統(tǒng)、施工綜合管理系統(tǒng)等幾部分組成。充分利用了北斗高精度定位技術(shù)等前沿高新技術(shù)。該鋪軌機(jī)組同時(shí)解決了現(xiàn)有施工過程中的兩大關(guān)鍵難點(diǎn)問題：第一，鋪軌機(jī)組精度受工況、人工及其他干擾因素影響的問題；第二，布枕機(jī)的群枕位置相對(duì)定位精度不高的問題。2021年7月，鋪軌機(jī)組在成昆線順利施工，取得良好效果，這是北斗定位技術(shù)在軌道交通施工機(jī)械設(shè)備智能化過程中的典型成功應(yīng)用，也是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位技術(shù)科技成果轉(zhuǎn)化的新領(lǐng)域。

圖1 CYP500型群枕式長鋼軌鋪軌機(jī)組施工現(xiàn)場

智能化改造后的鋪軌機(jī)打破了傳統(tǒng)長鋼軌鋪設(shè)的固有模式，將需要人力進(jìn)行鉛錘定位、遙控鋪軌機(jī)行進(jìn)和肉眼對(duì)準(zhǔn)的方式進(jìn)行替代，不僅節(jié)省了經(jīng)濟(jì)、時(shí)間以及人力成本，還大大提升了鋪軌機(jī)組的鋪軌施工精度。智能化改造后的鋪軌機(jī)組采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位保證精度，結(jié)合自主研發(fā)RTK定位技術(shù)節(jié)省成本，雖然使用的是單頻定位接收模塊，但其靜態(tài)定位精度也可以達(dá)到毫米級(jí)，其采用的改進(jìn)整周模糊度求解算法使得整周模糊度的固定只需要10s左右，定位精度收斂到幾個(gè)毫米內(nèi)只需要30s左右。在西昌鐵路施工路段進(jìn)行實(shí)地測試的精度小于10mm，完全滿足施工要求，群枕的橫向縱向安裝間隔誤差均小于±3cm。

圖2 北斗RTK系統(tǒng)及天線安裝示意圖

圖3 鐵軌鋪設(shè)完成

后期，雙方將繼續(xù)加強(qiáng)合作，探索北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)在鐵路工程施工機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用及相關(guān)的科技成果轉(zhuǎn)化。