胡艳波 何佳曦 康 健
去年，哈牡高铁上，一趟动车组列车激起漫天雪雾的视频，令不少人惊呼现实版“雪国列车”就在眼前。这绝美场景的背后，是铁路科研工作者为了让季节性冻土不再危及线路安全而展开的一项项艰苦攻关。今年，随着路基冻融智能监测系统正式列入中国铁路哈尔滨局集团有限公司科学技术成果推广计划，这一难关终被攻克。
之所以会出现冻土，是因为土壤里或多或少都含有水分，当温度降到0摄氏度或0摄氏度以下时，土壤里的水分就会凝结成冰将土壤冻结。据统计，我国季节性冻土区占国土面积的53.5％，主要分布在黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、甘肃、宁夏等地，覆盖范围广。
哈尔滨局集团公司管内线路全部铺设在季节性冻土地带之上，冻害时间一般从每年10月下旬持续至次年5月上旬，线路平顺性和安全性受到影响。
如何让动车组列车安全运行在冬季严寒的东北地区？如何在零下40摄氏度、积雪厚度达30厘米、线路土壤冻结深度达2米的情况下，保证动车组列车安全运行？多年来，哈尔滨国铁科技集团股份有限公司一直致力于研制路基冻融智能监测系统，对路基和钢轨状态变化进行实时监测，从根本上解决冻土问题对高寒铁路的影响。
哈铁科技公司研制的路基冻融智能监测系统目前在滨洲线大庆工务段管内运用。系统采用北斗定位技术、振弦式位移测量技术、激光测距技术和LSTM算法技术，选取具有代表性的路基冻融断面开展实时监测，实现对温度、湿度、渗透压、路基冻融和钢轨位移等数据的自动采集、分析统计、实时预警报警等功能。
实践是检验真理的唯一标准。据哈铁科技公司工电事业部副经理、高级工程师周萍介绍，在中国国家铁路集团有限公司和哈尔滨局集团公司的大力支持下，他们从2021年开始，集合众多骨干力量，围绕路基冻融变形特征及影响因素，研究利用北斗高精度定位技术、无线（有线）信息交互技术和数据智能处理技术，实现对路基冻胀观测点的高精度实时定位和监测。
一次在监测时，哈铁科技公司科研人员发现滨洲线153公里大庆至大庆东区间路基冻起最大高度将近100毫米。他们历时一个多月的时间，实时监测路基温度湿度、渗透压和钢轨冻胀变化等数据，并运用LSTM算法定量分析影响路基冻融变化相关因素，根据大数据分析的结果向相关工务段维修人员提出路基整修整治建议方案。
经过反复推演和整治，该处冬季路基冻起高度成功降至40毫米，为路基冻融智能监测系统的投用提供了宝贵的数据和实践支撑。
如今，路基冻融智能监测系统像一座座灯塔坚守在滨洲线上，通过对铁路路基的温度、湿度和渗透压进行实时监测，对路基温度、湿度和渗透压变化规律进行统计分析，实时监测分析路基位移变化规律，为黑土地上的线路安全运营保驾护航。
截至目前，经过一年半的运用，系统通过自动化监测手段，已经建立了路基冻融智能化监测预警信息系统，实现了实时预警、报警功能，为路基管理提供了科学的决策依据，为保障行车安全和运输安全稳定、确保安全生产和提高作业效率发挥了重要作用。
