鐵路不僅是綜合交通運(yùn)輸體系的骨干，更是國(guó)民經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重大民生工程，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。鐵路 90% 以上的運(yùn)能用于關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重點(diǎn)大宗物資運(yùn)輸，以煤炭、礦石、石油、鋼鐵及有色金屬等為主。目前，鐵路運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)正朝著客運(yùn)高速、貨運(yùn)重載的方向快速發(fā)展。一方面，鐵路運(yùn)營(yíng)里程世界第一，建成了世界上最現(xiàn)代化的鐵路網(wǎng)，全國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)里程約14萬(wàn)公里（高速鐵路3.6萬(wàn)公里），而到2035年預(yù)計(jì)達(dá)20萬(wàn)公里（高速鐵路7萬(wàn)公里）， 并 且實(shí)現(xiàn)20萬(wàn)人口以上城市鐵路覆蓋、50萬(wàn)人口以上城市高鐵通達(dá)；另一方面，隨著貨運(yùn)線(xiàn)路（如浩吉鐵路，年設(shè)計(jì)運(yùn)量2億噸）的不斷開(kāi)通，以及新型貨車(chē)（C80E型通用敞車(chē)、GQ80型輕油罐車(chē)）的計(jì)劃投入使用，使具有運(yùn)能大、效率高、成本低等特點(diǎn)的重載鐵路綜合能力得到了顯著提升。

       危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸作為鐵路運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，主要以汽油、煤油、柴油等石油產(chǎn)品和苯類(lèi)、酸堿等化工產(chǎn)品為主。目前，鐵路危險(xiǎn)貨物主要（占比超95%）采用鐵路罐車(chē)運(yùn)輸。一方面，鐵路罐車(chē)是列入《實(shí)施強(qiáng)制管理的計(jì)量器具目錄》的國(guó)家強(qiáng)制檢定容量計(jì)量器具。鐵路罐車(chē)經(jīng)過(guò)容積檢定后得到容積表，即罐內(nèi)高度和容積對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)表。貿(mào)易結(jié)算時(shí)，雙方依據(jù)容積表，通過(guò)測(cè)量液位、溫度、密度等參數(shù)計(jì)算液體貨物量。所以，容積檢定結(jié)果的準(zhǔn)確度直接關(guān)系貿(mào)易過(guò)程的公平、公正、準(zhǔn)確。另一方面，鐵路罐車(chē)主要裝運(yùn)具有易燃易爆、有毒有害等特性的危險(xiǎn)貨物，如超裝超載或欠裝欠載，在運(yùn)輸過(guò)程中易造成溢漏、爆炸、脫軌等事故。中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司制定的《鐵路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸管理規(guī)則》規(guī)定了非氣體類(lèi)液體危險(xiǎn)貨物的體積和重量允許充裝量。鐵路罐車(chē)經(jīng)過(guò)容積檢定后，得到所裝運(yùn)貨物在參考條件下的準(zhǔn)裝高度范圍，其準(zhǔn)確與否關(guān)乎鐵路運(yùn)輸安全。

       國(guó)家鐵路罐車(chē)容積計(jì)量站（以下簡(jiǎn)稱(chēng)罐車(chē)站）作為國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局授權(quán)建立的國(guó)家專(zhuān)業(yè)計(jì)量站，負(fù)責(zé)全國(guó)范圍內(nèi)鐵路罐車(chē)容積（含液化氣體鐵路罐車(chē)容積）強(qiáng)制檢定、罐式集裝箱容積檢定；取得全國(guó)范圍內(nèi)三維激光掃描儀校準(zhǔn)國(guó)家計(jì)量授權(quán)，開(kāi)展全國(guó)范圍內(nèi)三維激光掃描儀校準(zhǔn)；取得鐵路罐車(chē)罐體檢測(cè)國(guó)家資質(zhì)認(rèn)定，開(kāi)展鐵路危險(xiǎn)貨物罐車(chē)罐體安全檢測(cè)。此外，罐車(chē)站還負(fù)責(zé)相關(guān)檢定規(guī)程、計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)規(guī)范的制定、修訂，計(jì)量檢定、計(jì)量校準(zhǔn)、檢測(cè)技術(shù)和貨物運(yùn)輸安全研究等工作。下面從以下幾個(gè)方面對(duì)罐車(chē)站開(kāi)展鐵路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)計(jì)量的工作進(jìn)行介紹，并談?wù)剬?duì)產(chǎn)業(yè)計(jì)量工作的思考和展望。

一、計(jì)量檢定
1. 立足容量計(jì)量需求幾何測(cè)量法的誕生
       自1985年建站到1988年取得鐵路罐車(chē)容積檢定裝置計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，罐車(chē)站積極面向市場(chǎng)需求，以快速解決鐵路罐車(chē)容積量值溯源問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，僅歷時(shí)三年研發(fā)了以套管尺、鋼卷尺等傳統(tǒng)長(zhǎng)度計(jì)量器具為手段，通過(guò)測(cè)量罐體幾何特征值進(jìn)而獲得其容量的幾何測(cè)量法。該方法測(cè)量準(zhǔn)確，不僅滿(mǎn)足計(jì)量需求，更具有易于檢定員學(xué)習(xí)掌握的特點(diǎn)。1986 年至 1993 年，隨著罐車(chē)站西安、沈陽(yáng)、吉林、錦州、包頭、南京、齊魯、茂名等分站陸續(xù)成立，該方法迅速在全國(guó)推廣，目前解決了我國(guó)近 12 萬(wàn)輛鐵路罐車(chē)的容量溯源問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)輕油、粘油和酸堿等類(lèi)型罐車(chē)的全覆蓋。

圖1　現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量校準(zhǔn)檢定員登上罐車(chē)放置線(xiàn)錘測(cè)量橫直徑

2. 開(kāi)展精密計(jì)量研究容量比較法的出現(xiàn)
       為進(jìn)一步提高鐵路罐車(chē)容量計(jì)量準(zhǔn)確度、先進(jìn)性和拓展性，罐車(chē)站于 2001 年起，開(kāi)展了鐵路罐車(chē)容積量傳系統(tǒng)的研制工作，設(shè)計(jì)了以高等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)金屬量器組、磁致伸縮液位計(jì)、實(shí)時(shí)流量校準(zhǔn)裝置為硬件基礎(chǔ)，以自動(dòng)化計(jì)量軟件為平臺(tái)的容積量傳系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用容量比較法，通過(guò)層級(jí)式傳遞方式，將介質(zhì)逐級(jí)傳遞至一等、二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器，經(jīng)其定量后量傳至鐵路罐車(chē)、罐式集裝箱等中大容器完成量值溯源。2009 年，采用容量比較法的鐵路罐車(chē)容積量傳系統(tǒng)建成，測(cè)量結(jié)果的相對(duì)擴(kuò)展不確定度由410-4 提升至 210-4，計(jì)量校準(zhǔn)范圍由鐵路罐車(chē)拓展至其他中大容量容器，并具有仲裁檢定、型式試驗(yàn)等技術(shù)能力。容量比較法的出現(xiàn)標(biāo)志著我國(guó)鐵路計(jì)量和中大容量容器計(jì)量達(dá)到新的高度，為加強(qiáng)國(guó)際間交流和提升中國(guó)的話(huà)語(yǔ)權(quán)提供了重要支撐。 

圖2 以二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器組&r心的中大容積量傳系統(tǒng)

3. 提高計(jì)量綜合水平三維激光掃描法的問(wèn)世
       2010年， 罐車(chē)站開(kāi)始進(jìn)行三維激光掃描容積測(cè)量技術(shù)研究，以解決幾何測(cè)量法自動(dòng)化程度較低，尤其在面對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)新車(chē)型的容積測(cè)量，存在人員勞動(dòng)強(qiáng) 度 大、 操作復(fù)雜等方面的問(wèn)題。2018年，通過(guò)在點(diǎn)云處理技術(shù)方面的不斷積累和長(zhǎng)期深耕，罐車(chē)站科研團(tuán)隊(duì)攻克了超大數(shù)據(jù)快速吞吐、點(diǎn)云智能分析與處理（去雜、配準(zhǔn)、建模等）、廣域拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征增強(qiáng)提取等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題，自主研發(fā)了鐵路專(zhuān)用海量點(diǎn)云檢定檢測(cè)軟件（3D-ASR）， 最 終 形 成 了 三維激光掃描法。該方法可在數(shù)分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)千萬(wàn)級(jí)點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理，及容積表與準(zhǔn)裝高度范圍信息等數(shù)據(jù)高效輸出，測(cè)量結(jié)果的相對(duì)擴(kuò)展不確定度高達(dá) 310-4，遠(yuǎn)超測(cè)繪 /BIM 等行業(yè)應(yīng)用。 

二、計(jì)量應(yīng)用
1. 計(jì)量應(yīng)用軟件
       面對(duì)多樣化的市場(chǎng)需求，罐車(chē)站研發(fā)了多種類(lèi)型的計(jì)量軟件，以滿(mǎn)足石油、化工等企業(yè)用戶(hù)運(yùn)用鐵路罐車(chē)的計(jì)量需求。計(jì)量軟件采用符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求的計(jì)算方法和結(jié)果，結(jié)合液位、溫度、密度等信息，用戶(hù)即可快速便捷地得出鐵路罐車(chē)、罐式集裝箱、立式罐、臥式罐等裝載液體貨物的體積、質(zhì)量。 

2. 定制化解決方案
       罐車(chē)站提供完全客戶(hù)定制化的解決方案：

（1）計(jì)量安全信息支撐平臺(tái)
       計(jì)量安全信息支撐平臺(tái)可供用戶(hù) ERP 等系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)用，已在鐵路鐵路燃油配送系統(tǒng)與中央軍委后勤保障部軍油工程等平臺(tái)應(yīng)用多年，有效保障了各單位計(jì)量校準(zhǔn)能力。

（2）鐵路罐車(chē)信息采集與在軌車(chē)輛管理軟件
       鐵路罐車(chē)信息采集與在軌車(chē)輛管理軟件在中石油西北銷(xiāo)售分公司、延長(zhǎng)石油集團(tuán)公司、日照港等單位進(jìn)行使用，有效加速了庫(kù)區(qū)物流運(yùn)轉(zhuǎn)效率。 

（3）鐵路罐車(chē)計(jì)量安全信息電子標(biāo)簽及識(shí)別系統(tǒng)
       鐵路罐車(chē)計(jì)量安全信息電子標(biāo)簽及識(shí)別系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)電子標(biāo)簽及識(shí)別系統(tǒng)），應(yīng)用 RFID 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息隨車(chē)電子化存儲(chǔ)、遠(yuǎn)距離讀寫(xiě)信息、裝載量現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算等功能。目前，電子標(biāo)簽及識(shí)別系統(tǒng)已通過(guò)國(guó)鐵集團(tuán)技術(shù)評(píng)審，并已開(kāi)展試用工作，未來(lái)將會(huì)更好地服務(wù)于罐車(chē)計(jì)量工作。

三、安全檢測(cè)及工藝檢測(cè)
1. 安全檢測(cè)
       為了規(guī)范鐵路罐車(chē)罐體檢測(cè)管理，防止鐵路罐車(chē)裝運(yùn)危險(xiǎn)貨物超裝超載及罐體長(zhǎng)期腐蝕造成跑、冒、滴、漏等問(wèn)題，保證鐵路罐車(chē)的運(yùn)輸安全，罐車(chē)站依據(jù)國(guó)鐵集團(tuán)規(guī)定，受企業(yè)委托對(duì)鐵路危險(xiǎn)貨物罐車(chē)罐體進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)測(cè)量封頭、人孔、聚油窩、上下板等關(guān)鍵位置壁厚并對(duì)罐體外觀(guān)、標(biāo)記、安全附件進(jìn)行檢查，實(shí)現(xiàn)罐車(chē)全服役周期安全狀態(tài)跟蹤與把控，為我國(guó)鐵路危貨運(yùn)輸事業(yè)持續(xù)保駕護(hù)航。

2. 工藝檢測(cè)
       罐車(chē)站將點(diǎn)云處理技術(shù)擴(kuò)展應(yīng)用至罐體工藝檢測(cè)等方面。運(yùn)用廣域拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征增強(qiáng)提取技術(shù)實(shí)現(xiàn)需求參數(shù)輸出（如直線(xiàn)度、圓度），且可根據(jù)不同需求自適應(yīng)調(diào)整參數(shù)。該技術(shù)不僅避免了傳統(tǒng)人工檢測(cè)方法人為誤差較大的問(wèn)題，提高了檢測(cè)可靠性，而且，具有快速高效、數(shù)字化輸出的優(yōu)勢(shì)。該成果已應(yīng)用于軌道車(chē)輛質(zhì)量把控等多個(gè)領(lǐng)域，獲得了中車(chē)等多家單位的高度認(rèn)可。 

四、思考與展望
       經(jīng)過(guò)30余年的發(fā)展，罐車(chē)站目前已由傳統(tǒng)法定計(jì)量校準(zhǔn)檢定機(jī)構(gòu)蛻變?yōu)榧瘒?guó)家授權(quán)任務(wù)、產(chǎn)研結(jié)合、技術(shù)服務(wù)為一體的先進(jìn)計(jì)量校準(zhǔn)檢測(cè)技術(shù)機(jī)構(gòu)。從計(jì)量校準(zhǔn)檢定方法的不斷豐富與創(chuàng)新，到計(jì)量應(yīng)用方案的多元化、定制化；從終端計(jì)量到過(guò)程檢測(cè)，乃至全過(guò)程監(jiān)控。罐車(chē)站在開(kāi)展鐵路危險(xiǎn)貨物產(chǎn)業(yè)計(jì)量時(shí)，始終秉持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的發(fā)展模式，研究全溯源鏈、全產(chǎn)業(yè)鏈、全壽命周期、前瞻性的計(jì)量校準(zhǔn)技術(shù)，有效發(fā)揮計(jì)量在產(chǎn)品全壽命周期中的作用，在保障運(yùn)輸安全、促進(jìn)貿(mào)易結(jié)算，推動(dòng)鐵路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。

       目前，我國(guó)正處于傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)減弱、實(shí)體經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)失衡、中高端產(chǎn)品服務(wù)短缺的宏觀(guān)背景之下，產(chǎn)業(yè)質(zhì)量形勢(shì)雖總體向好，但在高端領(lǐng)域不容樂(lè)觀(guān)。計(jì)量校準(zhǔn)作為依附性產(chǎn)業(yè)，無(wú)論所處產(chǎn)業(yè)的形勢(shì)如何，一定是與其同發(fā)展、共進(jìn)退的。過(guò)去人們對(duì)計(jì)量的認(rèn)識(shí)僅停留在針對(duì)計(jì)量器具的基礎(chǔ)層面，使計(jì)量難以與產(chǎn)業(yè)直接聯(lián)系，沒(méi)有充分發(fā)揮其量值數(shù)據(jù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中作用。應(yīng)建立計(jì)量與產(chǎn)業(yè)技術(shù)融合發(fā)展的路徑，結(jié)合科研院所、高等院校、企事業(yè)單位等資源優(yōu)勢(shì)開(kāi)拓創(chuàng)新，只有這樣才能使計(jì)量概念從傳統(tǒng)的計(jì)量器具回歸到量值數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的科學(xué)內(nèi)涵，為產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)提供可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)，不斷構(gòu)建與優(yōu)化計(jì)量校準(zhǔn)在產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用模式，真正向計(jì)量推動(dòng)、服務(wù)和引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向邁進(jìn)。