戍天九思：5G-R赋能重载铁路：世界首列3.5万吨级群组列车...

lameihua

　　据12月8日《科技日报》报道，世界首列3.5万吨级重载群组列车在内蒙古包神铁路上成功完成了试验开行。该成果由中国神华、包神铁路等单位联合攻关，其核心技术是利用5G-R共生雷达技术，通过“虚拟连挂”方式，实现了多列货运列车无需物理挂钩即可协同运行。这是一次对全球铁路运输技术体系的颠覆性变革。

　　将我国现有铁路货运能力提升 50%以上

　　这项技术的核心在于“虚拟连挂”，即用无线信号代替传统的机械车钩，让7列独立的5000吨列车像一个整体一样同步加速、刹车、停车。

　　一是运力大幅提升。试验数据显示，该技术可使列车编组时间从传统的3小时缩短到了15分钟，使现有铁路重载2万吨级提升到3.5万吨级，其货运能力提升 50%以上。

　　二是无需新建铁路。我们不需要大规模新建铁路，只需通过技术升级，就能让现有的铁路网“吞吐量”大增。这对于节省国家基建投资、快速响应能源运输需求至关重要。

　　三是能源安全的“压舱石”。这项技术直接服务于“西煤东运”等国家战略通道，更高的运力意味着能源能够更稳定、更快速地从产地输送到港口和电厂。在当前复杂的国际环境下，大幅提高铁路运输效率，不仅直接关系到国家能源安全，而且对降低物流成本、稳定产业链供应链、构建全国统一大市场将具有深远意义。

　　3.5万重载货车背后的四个技术创新

　　这次3.5万吨级重载货车技术核心突破是全球首创的 “虚拟连挂”智能控制技术。11月14日，任正非在国际大学生程序设计竞赛选手座谈会上透露：国铁正在试验5G-R无线调度系统，试验450公里时速的高铁和管理3万吨重载货车，用5G-R共生雷达可实时检查线路安全和高速运转列车安全。

　　这次试验的3.5万吨“群组列车”总长度约为 3.3公里，由 7列独立的5000吨级货运列车组成，共包含30辆电力机车和300辆货车，控制难度极大，背后有一系列协同技术创新。

　　一是神经系统——5G-R 与高可靠无线通信。这是这次试验的基石。它的作用是充当列车之间的“神经系统”。传统列车靠车钩硬连接传递拉力和制动力，而群组列车靠的是无线信号。

　　技术创新点——必须保证通信的超高可靠性和超低时延。如果指令传输慢了，后车还没刹车前车停了，就会撞车；如果信号断了，列车就得自动安全停车。这次试验成功验证了5G-R能够支撑起7列独立列车毫秒级的同步响应，实现了“无线代替有线”。

　　二是决策中枢——重载列车群组运行控制系统（智能大脑）。它的作用是整个3.5万吨编组的指挥官。有两大技术创新点：

　　①虚拟连挂算法。它通过复杂的算法，计算出每列车的相对速度和绝对距离，让7列物理上分离的火车在逻辑上成为“一家人”。

　　②动态编组。这个大脑足够聪明，允许列车在不同车站“即插即用”。比如，试验的7列车是在4个不同车站分别发车，然后在运行途中“汇合”成一列长编组，到了终点站又能自动解编。这比单纯拉长一列车要智能得多。

　　三是执行与感知——智能协同与精准控制。除了通信和控制，列车自身的执行能力和感知能力也至关重要，这可看作是“小脑”和“感官”。

　　“小脑”——精准协同控制技术。仅仅有大脑发指令不够，每列车的制动系统和牵引系统必须能精准执行。这涉及到对列车纵向冲动（拉拉扯扯的力量）的极致控制，确保在同步刹车时，列车不会因为受力不均而脱轨或断钩。

　　“感官”——多源感知融合。列车需要实时感知自己的位置、速度以及前后车的状态，这通常结合了北斗卫星导航、地面应答器和车载传感器等技术，为“大脑”提供决策依据。

　　四是紧追踪运行模式——运输组织的创新。这属于“软技术”的创新。依靠上述技术，列车之间的追踪间隔被压缩到了极致——发车间隔进入3分钟时代。这种高密度的行车组织模式，本身就是一种技术创新，它让铁路线路的通过能力提升了100%。

　　5G-R共生雷达技术应用潜力巨大

　　这次试验成功不仅仅是为了一列火车，它更像是一个起点。这种“群组控制”理念，未来完全可能应用在城市轨道交通和高速铁路上，推动整个中国铁路网向更高效、更安全、更智能的方向升级。可以说，用“中国智慧”解决了“如何让火车跑得更多、更快、更省”的世界难题。

　　特别是5G-R（5G-Radar）共生雷达技术，也叫5G通感一体技术，主要是利用广泛部署的5G基础设施，实现“通信即感知”，它在智慧城市、安防系统、自动驾驶和战场侦察监视等领域应用潜力巨大。目前，中国正在推动5G-R成为全球铁路通信的新标准。这次试验成功，证明了中国在列车无线协同控制领域的技术已经成熟，这将极大地增强中国在国际电信联盟（ITU）和国际铁路联盟（UIC）中的话语权。