高速铁道技术论文范文

高速铁道技术论文篇1

事故影响的扩大化

在7・23甬温线动车事故发生后，舆论对于高铁的指责是一浪高过一浪，比较具有代表性的是《新世纪周刊》近日发表的《高铁自主知识产权全面还原：奇迹诞生与终止真相》一文(下称“高文”)。综合近期部分媒体有关高铁报道的主要观点，其逻辑趋同，大多是把动车组的事故说成是高铁的事故，再把一切推向技术原因，结果是质疑中国的高铁技术，继而扩大到质疑中国的自主知识产权，甚至是自主创新。

这次事故是一个悲剧。对于悲剧因何发生，做充分的检查和反思，找出真正的原因，避免悲剧重演，可以说怎么做都是不为过的。重估高铁的安全性也是完全必要的。但笔者要说的是，悲痛不是真相与事实的挡箭牌，就如央视记者柴静曾说的那样：真相常流失于涕泪交加中。一旦以悲痛的名义，将舆论引导到“似是而非”上，这样的做法将导致用另一个悲剧去掩盖悲剧的后果。

对于此次动车组事故，到底是技术原因还是人为原因或是产品质量原因，这里面的责任是有巨大差别的。

被“栽赃”的速度

首先我们应认识到，7・23事故是动车组的事故，不是高铁事故，“动车”和“高铁”这两个名词是有区别的。笔者注意到在“百度问答”里，也有很多网友在询问这个问题。认同度比较高的答案是：高铁是行驶在无砟轨道上的高速动车，时速一般在300～380公里。动车是行驶在有砟轨道的普通动车，时速一般在200～250公里。“7・23”当事列车运行时速在200公里左右。显然，这个速度与“高文”中提到的时速限制在300公里以内的“安全冗余”，还有相当的距离。因此笔者对于部分媒体集中质疑高铁的速度这一做法大惑不解。对于这起并不是因“速度”而发生的事故，为什么许多舆论一直揪着“速度”的问题不放呢?200公里的时速已经运行了很多年，就算是京沪高铁350公里这一时速，在京津高铁也运行数年了，武广高铁也运行过。其刚刚运行时发生的停电故障，与高铁的技术本身没有太大的关联，因为就算是普通的电气化铁路，也是需要供电的。

对于中国的高铁建设，国外舆论一直非常关注的。2009年，在美国很热门的政治讨论类论坛freerepublic上，针对于中国武广高铁只用了4年就建成通车的消息，有网民评价道：

China is doing incredible things while we rot and decay.(中国正在创造伟大，而我们却在腐烂和衰败。)

I worry most about adversariesthat are builders。The fanatics burnout，you can outlast them like we didwith the Russians。The thieves destroythemselves。But the builders growstronger with every day that goes by。

(我最担心我们对手的实力就是他们的工程师，狂热的意识形态信徒很好对付，就如我们对付俄国人那样，但工程师会每时每刻不断变强。)

今年1月，美国总统奥巴马在国会发表2011年国情咨文演讲时，也以中国的基础建设发展，去“倒逼”美国必须保持强大的创新力，他说：“中国正在建造更快的火车和更新的机场。与此同时，美国自己的工程师在评价本土基础设施时，仅给出了D的低分。”

确实，中国的高铁“速度”一直是让国外竞争对手倍感压力所在。如果我们理解了这一点，或许就不难理解，为什么对于“7・23”这起并非由“速度”引起的事故，而今却将“速度”作为话题来热炒的原因。

“高文”中有如下报道：

原铁道部副总工程师周翊民在接受媒体采访时透露，国内从日本、德国引进的动车组，外方明确要求运行速度不能超过300公里／小时，铁道部把从国外引进的动车组冲刺300公里以上的时速，实际上“是吃掉了安全冗余”。

消息传出后遭到了铁道部的反驳。然而，来自铁路和机车制造系统内三家不同单位的专家向财新《新世纪》记者证实周翊民的讲话“符合事实”。

但是就是同一位副总工程师，在2005年5月18日《中华工商时报》上我们可以看到：

铁道部原副总工程师周翊民说：在轮轨高速铁路方面，我们有较充分的技术储备和潜力，只需引进少量国外的设备和技术，就具备了建设京沪高速铁路的条件。

被扭曲的“自主知识产权”概念

由于中国的高铁建立在“系统性地引进已被验证过的发达国家机车车辆关键技术，进行消化吸收和系统合成”上，因此先后有来自日本、法国、德国、加拿大的团队与相应技术被引进。“高文”中表示，这样的做法就是“引进国外高速铁路技术，终止国内进行了十年之久的高铁技术自主研发”。

对此，笔者认为，不能把“引进技术”与“自主创新”对立起来，可以说，人类迄今为止所有的科学创新都是站在前人的肩膀之上的。能够不重复劳动的当然要尽力购买，中国有大量的外汇储备，尤其是当我们外汇储备快速增长成为负担的时候，把技术引进放到第一位，是合理的选择。

在“高文”中，一位受访者表示：“就好像人家卖彩电给你，给了你一本有电路图和各部件尺寸的说明书，你都可以照猫画虎做出来，但他们不可能提及设计思路。实际上你并没有真正学会，一旦环境有所变化，该怎么修改，为什么要这样改，哪些东西必须要改，哪些可以不改，如果不搞清楚的话，还是不能说你完全掌握了这项技术。”

对于上述表示，我们要看到的是，一个庞大的系统工程不可能完全是自己的技术，就如我们做一个电脑控制的流水线，其中控制的电脑当然非常关键，但是电脑的CPU我们无法生产，只能进口英特尔的；操作系统的源代码，微软也不会给你。因此对于某个具体技术的掌握不在中国手里，并不能作为否认中国的自主创新的论据。

高铁项目是众多技术集成的系统工程，把这些技术全部整合在一起恰恰就是一个高难的技术。在计算机领域，系统集成公司是一项专门的技术活儿，中国的高铁能够整合德、法、日、加多国和多家公司的技术，本身就是巨大的创造。原来这些技术是在各国和各公司不同体系内的，现在被整合在了中国高铁这一个篮子里。而中国高铁在各国各公司当中是选择最好最强的公司购买技术的，这些技术“强强联合”的结果，必将是创造比原来技术水平更高的新的系统性技术，这可以非常容易地回答为什么中国的高铁时速可以跑到350公里而他们的只能是300公里。笔者不明白，

这怎么就不能被视为“创新”呢?

更进一步的是，中国在国外先进技术的基础上进行研发，研发时间必然极大缩短，按照西方的研发时间来推论中国站在巨人肩膀上的研发时间，是没有可比性的。对于可靠_生等极限的实验，很多是可以以理论模型计算的，就如说一个灯泡产品的寿命有多长，是用不着把这个灯泡使用到坏掉才知道其寿命参数的!因此笔者认为，文中对高铁技术的很多质疑似是而非，实际上起到了蛊惑的作用。

这里笔者发现很多质疑都把“自主知识产权”与“专利技术”等同起来，这是对“知识产权”概念的扭曲。专利权只有20年保护期，西方研制高铁和高铁面世时间已经过去很久了，很多专利没有多久就要到期了。此外，对于专利技术的保护和立法的根本思想是以技术公开换取政策保护，避免社会的重复开发。凡是没有完全公开技术细节的专利技术，当你发现了这些细节内容时，就可以以这些没有公开的内容再申请新的专利。因此对于这些专利技术，我们在研发高铁时，本来就没有必要绕过；不购买也可以查阅其专利技术的资料。我们对于外国高铁专利技术的使用和进一步研发，完全是可以在购买其专利技术之前就已经开始了。

对于自主知识产权在系统整合方面的技术，这不是专利却是技术秘密，这样的秘密是可以长期保持一个国家和一个公司的系统性技术优势的。而在这样的系统之上，最关键的是形成了另外两个比专利更强大的东西，一个是版权，一个是标准!版权保护时限是50年，远远超过专利20年的保护时限；而标准如若握在我们自己手里，则是对于整个市场的长期控制优势。我们引进的技术是来自德、法、日等不同国家的，他们原来的技术和产品有自己的标准，而我们把它们整合到一起，实际上是将世界不同的标准统一整合在一个体系内，实现了在他们标准之上的新标准――中国的标准。依据这新标准设计的产品，同时也就享有了中国自主的版权。

大家都知道这样一个道理：一流的企业卖标准，二流的企业卖品牌，三流的企业卖技术，四流的企业卖产品。中国高铁整合多国技术，再加上中国自主的技术和产品，形成新的高铁标准，一个超越世界现有水平的350公里时速的标准。如果这不是自主创新的奇迹，笔者不知道还有什么可以算作奇迹。

事故是事故，奇迹是奇迹。事故发生了，举天同悲。但如果用被混淆的概念来否认奇迹的话，笔者只能说，这是郭德纲相声里那句“不想当厨子的裁缝不是好司机”式的混乱逻辑。

而借着中国此次事故，日本国内有舆论已经开始“抢劫”中国高铁的署名权了，在中国高铁大量技术整合和购买于德、法的情况下，把中国高铁称为“盗版日本的新干线”，把我们所取得的技术成果变成他们自己的了。

发展高铁不能因噎废食

在中国，铁路承担了非常多的政府、社会职能。如果完全按照企业行为运作，可以说暑运或春运票价再涨一倍，照样还是很多人乘火车，铁路总公司每年利润立马会翻番。但事实上，中国的铁路运营并没有“企业化”，因为企业化后，直接受损的是老百姓。

中国的铁路运费并不是按照成本计算的，而是按照吨／公里统一计价。对于偏远的地方修建铁路的成本高昂、使用率相对较低，但也是按照平均水平计价了。这是对于地方的补贴，这个补贴对于发展地方经济尤其是偏远地方经济至关重要。中国大力发展铁路，对降低整个社会总成本起到了重要作用。

中国高铁在带来了巨大的社会效益的同时，也给中国带来了全球影响力。2010年境内外媒体密集报道，中国与多个周边国家洽谈修建高速铁路，铁道部成立了数个境外合作项目协调组，中国高铁技术的大输出，对于中国整合高端制造业和产业大提升、改变外贸出口结构都具有划时代的意义。而且，改变的不仅仅是经济效益，还将改变世界地缘政治格局。

据“高文”报道：日本亚特兰蒂斯投资公司研究总管埃德温・摩纳称，“7・23”事故之后，“中国高铁出口的机会为零。恐怕中国高速铁路建设者需要花至少20年时间，才能重新向国外采购者证明高速铁路技术的安全性。”

这样的表态，不禁让我想起了网上曾胜传的一个说法：我们的“运十”下马以后，美国人喜不自禁地说：“运十不下马，我们的波音卖给谁去”。这个说法的真实性无从考证，但“波音卖给谁”并非不是一个值得思考的问题。

“运十”悲剧不应重演

“运十”，中国自主研发的大型飞机，曾被视为“自力更生与引进国外技术的一次很好的结合”。据报道，从1980年9月首飞成功到1984年，“运十”共飞行了130多个起落、170多个飞行小时。先后飞抵北京、哈尔滨、乌鲁木齐、郑州、合肥、广州、昆明、成都等国内主要城市，并七次沿“死亡航线”飞抵拉萨，成为首架飞抵拉萨的中国产飞机。1985年2月，“运十”停飞。而在此前，外电曾报道说“在得到这种高度的技术时，再也不能视中国为一个落后的国家了”、“你们航空工业一下子赶上来了15年”等。

“运十”项目下马有其客观历史原因，此处不再提及。但在技术发展上的损失也是显而易见和让人心痛的，如我国航空工业在大型喷气式客机研究中迎头赶上的“15年”时间又退了回去，重要的是，这是对我们发展高科技产业士气的一次沉重打击。

就在本文成文之时，又一消息传出：8月21日，财新网披露，“正式上路不过半月，高铁列车就在关键的动力轴处发现不明裂纹。”而与涉的北车集团同日正式回应，称报道中所说的列车累计运行680万公里，还没有更换过一次车轴，召回的真正原因是为了降低故障率，提高列车正点水平。北车集团技术人员解释说，裂纹报告属于探测设备过于灵敏导致的“虚探”。铁道部7月份专门就此开会研究，最后调整参数，统一探伤系统的损伤标准，并对探伤作业进行了重新培训，确认早前报告有裂纹的车轴并没有问题。

高速铁道技术论文篇2

从引进时速200公里高速列车技术,到自主开发时速350公里、380公里“和谐号”动车组;从京津城际铁路、武广高铁运营,到京沪高铁即将开通,中国迅疾跨入引领世界的“高铁时代”。

惊诧于中国速度,各国舆论疑惑:中国高铁似乎在一夜之间完成华丽转身,从一个不起眼的追赶者变成了世人关注的领跑者。

感慨于中国高铁,美国总统奥巴马日前在国情咨文中急切地表示:“我们没有理由让欧洲和中国拥有最快的铁路。”

瞩目于中国模式,一些国家在探究中国创新之谜,以中国高铁为目标展开新一轮追赶。

也许,他们并不知道,中国高铁的速度,升腾于中国人对“速度”情有独钟、矢志不渝的梦想;

中国高铁的道路,记录了中国人奋力创新、勇超世界一流的心路历程;

中国高铁的模式,彰显着社会主义制度凝聚的团结协作、联合攻关的强大力量;中国高铁的精神,演绎着铁路人报效祖国、忠诚无悔的信念追求。

怀揣与风竞速的梦想,中国以豪迈气魄发展高速铁路,涌动着赶超世界一流的雄心壮志。2008年6月24日,北京南站。

“呜……”随着一声汽笛长鸣,8时54分,一列“和谐号”动车组瞬间提速,风一样驶离北京,奔向天津。

车头明亮的驾驶室内,铁道部总工程师何华武、总规划师郑健、安全总监耿志修、副总工程师光、副总工程师安国栋……这些中国高铁的领军人物和他们的部长一起,凝神屏息,眼睛一刻不眨地盯着操作电脑显示屏幕。他们的心跳随着车速的提高而加速。

219、278、300……数字不断跳动,车速急速提升。15分钟后,屏幕上跳出394.3的数字。

与风竞速,陆地飞行。

犹如一道白色闪电,奔驰在莽莽原野上的“和谐号”动车组,划出一道梦幻般的轨迹。

这是一个历史性时刻,在我们自主设计建造的线路和国产动车组上,中国轨道交通时速最高纪录诞生了!

多少铁路人期待已久的梦想化作触手可及的现实。此时,这些平日里不苟言笑的铁路硬汉们欢呼雀跃,热泪盈眶……

沿着历史轨道,回溯艰辛历程,一段逐梦之旅令人难以忘怀。

何时能在中国大地上跑出风一样的速度,这在当时中国铁路人心中,是一个美好而遥远的梦幻。

何华武,四川资阳人。新中国第一条铁路――成渝线就从他家乡门前穿过。听着成渝铁路汽笛声长大的他,和很多高铁人一样,心中很早就埋藏着高速铁路的峥嵘之梦。

1979年,何华武考入中国铁道科学研究院。图书馆里,一份介绍日本新干线的资料让他震撼:时速210公里。他第一次得知世界上还有如此之快的车速。中国将来能做到吗?“那个梦啊,只敢想,不敢说呀!当时中国铁路时速只有几十公里。”回忆起学生时代,他感慨万千。

也就在那一年,改革开放的春风开始在中国大地上吹拂。

之后20年,公路、水运、民航快速崛起,而在综合交通运输中占骨干地位的中国铁路,却一直低位徘徊。列车平均时速仅为62公里,人均铁路只有5.5厘米。5.5厘米,那还不足一根香烟长呀!

一边是铁路运速慢,常亏损,一边是百姓买票难,运货难。中国铁路究竟如何发展?

穷则变,变则通,通则达。中国铁路人开始反思,开始奋起,开始睁大眼睛看世界。

1991年的一天,一列高速列车从法国巴黎站开出,目的地里昂。一路风驰电掣,时速200公里。

疾行列车中,几位学者模样的东方人在兴奋地谈论。他们是来自中国铁道部的工程师,此行目的是考察法国东南线改造情况,何华武就在其中。

12年前在资料上了解到的“新干线”速度,这一次,他亲身感受到了。同时感受到的还有外国同行傲慢的目光,这让他们受到深深刺激:“凭什么中国铁路就干不上去,我们要争一口气,用劲追呀!”

那个时期,德国、法国、日本等国高速铁路已日臻成熟,中国也开始了对高速铁路的艰辛探索,但很多中国人并不知道高铁为何物。建设中国高铁之路充满着疑惑、不解和争论。

1990年,当京沪高速铁路构想浮出水面时,一石激起千层浪。围绕“中国要不要建设高速铁路”和“用什么技术修建高速铁路”,唇枪舌剑,持续10年。

10年中,不管经济技术底子如何薄弱,高铁建设争论多么激烈,铁路人始终以特有的顽强和执著,默默地坚守着自己的梦想。

1994年,沈大铁路提速列车的一声汽笛,为铁路第六次面积大提速,鸣响了进军的号角。

这是追求梦想的冲击,这是迎着希望的奔跑,一次次地加速,一次次地跨越,中国人在奋力拉近与高铁的距离。

2007年4月17日,杭州火车站,8060次列车工作人员在发车前将车牌拆下。这天,8060次杭州至嘉兴硬座普客列车迎来最后一班旅程。次日凌晨,全国铁路将实施第六次大面积提速和新的列车运行图。

与前几次不同,这次大提速使中国铁路既有线路速度进入世界先进行列。繁忙干线提速区段达到时速200至250公里。这是世界铁路既有线提速最高值。“和谐号”动车组从此驶入了百姓的生活中。

六次大提速,引发了人们更多的期盼:铁路还有没有新的提速?铁路提速的终极目标是什么?是高速铁路!

根据国外经验,高速列车的研制一般需要花费20年左右的时间。在我国铁路现有技术装备的基础上,如果完全依靠自主研发,要系统掌握时速200公里及以上动车组技术至少需要10至15年,系统掌握时速300公里动车组技术还要更长的时间。

中国铁路发展等不起,经济社会发展等不起。站在前人的肩膀上,充分利用后发优势,积极吸收人类文明的先进成果,走引进消化吸收再创新道路,用最小的代价、最短的时间,实现中国高铁之梦,最终成为中国铁路人的睿智选择。

铁道部党组根据党中央、国务院的要求,经过十余年的酝酿,根据几次提速所积累的经验,以破解运量和运力这个最主要矛盾为突破口,在2003年郑重地提出了跨越式发展的构想。

让路网在960万平方公里的土地上快速延伸,让列车在万里铁道线上加速奔跑。

2004年初的北京街头,樱花含苞,玉兰绽放。中国高速铁路规划,就在那一个早来的春天应运而生了。

2004年1月,国务院常务会议讨论并原则通过历史上第一个《中长期铁路网规划》,以大气魄绘就了超过1.2万公里“四纵四横”快速客运专线网。

3个月后,国务院又召开会议专题研究铁路机车车辆装备有关问题,明确提出“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的基本方针,确定了引进少量原装、国内散件组装和国内生产的项目运作模式。

国家要富强,人民要幸福,就必须尽快建成一个发达完善的铁路网。这是几代中国铁路人孜孜以求的夙愿,更是历史和时代赋予当代铁路人的神圣使命。

铁道部部长这样诉说当时的梦想:“要干,就要占领世界高铁技术的制高点;要干,就要引领世界未来铁路发展趋势;要干,就要干出百年不朽之作,给后人留下宝贵的财富;要干,就要在我们这一代人手中变成现实。”

那就是像风一样跑。中国铁路迎来加快发展的黄金机遇期,中国高铁驶上了开向春天的希望轨道。

要想知道高速铁路怎么回事,只需在北京与天津之间往返体验一下就知道了。

你可以先在北京站坐上北京至松原的2589次普通快车,这趟车是11时36分发车,到达天津是13时27分,耗时1小时51分。

13时50分再乘京津城际高铁C2042次列车返回,30分钟后就到达北京南站。

81分钟的时差,200多公里的速度差,让一个普通人对高铁有一个最直观的感性认识。

这样一个速度差和时间差,要用多少年才能补上?对此,中国人和外国人的看法并不相同。

2004年,在中国引进高速列车技术时,日本川崎重工总裁大桥忠晴曾这样耐心劝告中方技术人员:不要操之过急,先用8年时间掌握时速200公里的技术,再用8年时间掌握时速350公里的技术。

在大桥忠晴看来,这已经够快了。毕竟,新干线从时速210公里提升至300公里,日本人用了近30年的时间。

但是,中国人可等不起!从车辆到线路,再到通信信号技术,一边引进消化吸收一边自主创新,中国人用自己的方式“跑”了起来。

2004年至2005年,中国南车青岛四方、中国北车长客股份和唐车公司先后从加拿大庞巴迪、日本川崎重工、法国阿尔斯通和德国西门子引进技术,联合设计生产高速动车组。

动车组是尖端技术的高度集成,涉及动车组总成、车体、转向架、牵引变压器、牵引变流器等9大关键技术以及10项配套技术,涉及5万个零部件,短时间内消化吸收如此纷繁复杂的技术,谈何容易!

光受命组建动车组项目创新团队。“我宣誓,我所从事的事业关系到党和国家的最高利益……”团队的成员们仍清晰记得当年在香山的一个宾馆里发出的誓言。宣誓时,每个人的眼眸里闪着泪光。

这是团队的力量,这是铁路人的志向。汇集了国内铁路装备设计制造企业、科研院所、高等院校等单位的精英人才,怀揣着梦想,涌动着赶超一流的激情,在誓言中创造着一个又一个奇迹。

每一个看似不起眼的部件,每一项细微的技术,都凝聚着引进消化吸收再创新的艰辛与付出。

动车组的乘客大多不会注意,两节车厢连接处外端有一对长条橡胶风挡,看上去没有多少技术含量。在2005年双方联合设计阶段,一些外方技术人员为这个跟我们捉起了“迷藏”。

“请问,这个橡胶长条是干什么用的?”

“哦,没什么大用,只是为防止乘客从站台上掉下来。”

然而,这一轻描淡写的解释却令青岛四方公司的技术人员疑云丛生。

“不会这么简单吧?风挡的橡胶标准要求这么高,难道只为防止乘客从站台上掉下?”“哦,这个……应该还可以减少空气阻力吧。”

对这个支支吾吾的回答,青岛四方技术人员还是将信将疑。

2006年初,第一批原型车进厂后,青岛四方的技术人员通过试验分析,发现这对风挡竟然有替代转向架防止列车侧滚的功能。“不管什么部件,什么技术,都要打破砂锅问到底,才能把先进的技术学到手。”青岛四方设计主审邓小军说。

三年磨砺,一朝惊艳――140对、时速200公里以上的国产动车组,在2007年4月18日,全国铁路第六次大提速时首次闪亮登场。

她们有一个共同的名字――“和谐号”。中国,从此有了属于自己的高速列车。

郑德润,一位在英国旅居多年的老华侨,在互联网上得知这个消息后十分振奋。2007年6月,思乡情浓的他,从伦敦飞回北京,登上开往河南郑州的D133次动车组,专程体验“和谐号”。“我经常在欧洲乘坐高速列车,现在我们终于有了属于自己的高速动车组,太自豪了!这是我多年的梦啊!”一路上,郑德润兴奋不已。到站后,他还站在“和谐号”车头前,照了一张与动车组的合影,“我要拿回去,让外国人也看看!”

国际铁路联盟定义,时速200公里以上就可以称为高速铁路。第六次大提速中,中国有超过6000公里的既有铁路干线,实施了时速200公里以上的提速。

但,中国铁路人并没有打出“高速铁路”的旗号。“其实,不少人都建议喊出这一口号。”铁道部新闻发言人王勇平回忆说,“我们没有同意,因为中国的高铁之梦不会就此停步!我们还有更远的梦!”

在时速200公里动车组下线后,不少外国人认为,中国至少要在这个平台上消化、停留10年。但中国人等不了,旋即启动了时速300至350公里的动车组研制工作。

就像举重一样,到最后就是增加一公斤,也是了不得的事。

在时速200公里以上的高速平台上,高速列车可不像汽车加油提速那么简单,时速每提高10公里,都是一个质的飞跃。

一般技术可以通过引进掌握,但核心技术是花多少钱也买不来的。这一点,时速350公里动车组牵引电机上一个瓷瓶就是最好的说明。

本来,考虑到国内技术未达到标准,牵引电机上一个起绝缘作用的高压端子瓷瓶,事前沟通好要从外国进口。但一些存有戒心的外方技术人员通知:没货。

进口不了,就只能自己干。“我们找遍了国内相关企业,最后与温州一家企业联合进行国产化攻关,终于利用国内技术填补了这项空白。”南车株洲电机有限公司技术管理部经理吴顺海说。

转向架技术、空气动力学技术、制动技术、牵引传动技术、列车网络控制技术……靠自己的攻关,一项一项地突破,所取得的报告成果有百项之多。

仅用两年的时间,中国从时速200公里的平台一跃登上了时速350公里的平台。

2008年8月1日,京津城际铁路开通运营。几位外国高铁专家登上首趟北京驶往天津的高速列车。“诸位,列车运营时速将达到350公里。”上车后,中方人员介绍道。“350公里?能行吗?”显然,他们对这个速度有怀疑。

车窗外,田野加速向后退去,车内显示屏上的速度数字不断上升。当稳定在时速350公里时,几位专家不敢相信自己的眼睛。车到天津后,面对满桌佳肴,专家们心不在焉,仍沉浸在刚才的迷惑中。

如果说,时速350公里的动车组,让中国追赶上世界先进水平,那么,时速380公里动车组的研制,将使中国登上世界高铁的制高点。

2008年2月26日,铁道部和科技部签署了《中国高速列车自主创新联合行动计划》,共同研发运营时速380公里的新一代高速列车,最高运营速度将比德国、法国的高速列车快60公里,比日本新干线快80公里,节能环保和综合舒适性也高人一筹。

46岁的赵明花,这个文弱的朝鲜族女子,是有20多年工龄的长客股份副总工程师。她一辈子的梦想,就是制造中国的高速列车。1998年,她曾主持设计了国内首个动力分散型动车组“春城号”。她有过成功的欢笑,也有过失败的泪水。她倔强、不屈,梦想着:中国人,一定能造出世界最快速度的高速列车。

当2009年初接到铁道部要求研制时速380公里动车组任务时,她彻夜难眠。她深知登顶的艰难,但梦想就在眼前。她要放手一搏!

第二天,刚投入研制,就碰到了第一个难题:如何增加牵引电机动力。

增加动力,意味着要加大牵引电机体积。而牵引电机安装在列车底部的转向架上,空间极其有限,增加一厘米都很困难。

她带着一个几十人的团队,一年中,痴迷一般,反复试验。常常累了就趴在桌子上睡一觉,饿了就吃包方便面。“记不清有多少次了,眼看就要成功,但一仿真试验还是过不了关。大家流泪了。”赵明花对那段艰难的日子刻骨铭心,“但擦干眼泪,还要接着干。”

终于,通过提高电机材料绝缘效果和增强散热功能,在外形尺寸不变的情况下,硬是将电机功率提升了25千瓦,达到了世界顶尖水平。

网络控制系统研制成功,中国动车有了“中国芯”;绝缘栅双极型晶体管(IGBT)研究突破,有了“中国脑”;车体加宽0.4米并进行了改造,有了“中国身”;动车头形全新设计,有了“中国面孔”……“和谐号”动车组集合成为“中国名片”。

到目前为止,中国动车组已取得累计900余件高速铁路相关专利授权。新一代时速380公里的动车组也将于今年上半年下线。

引进先进技术消化吸收,完全国产化生产时速200至250公里的高速列车;自主设计时速350公里动车组;自主打造时速380公里动车组,成为中国高速铁路集大成之作。

三步走,每一步跨越,都凝聚着高铁人的智慧和心血;每一步跨越,回忆起来都令人荡气回肠。

高速铁路线和高速动车是一对孪生兄弟。在决定引进先进动车技术之时,建造自己的高速铁路线就提上了日程。“车速越快,对铁路的要求越高。”何华武说,“高平顺、高稳定”是高速铁路建设的两大关键要求。

有砟、无砟,中国曾有过激烈的争论。

传统轨道都是有砟的,也就是枕木下面垫石砟,而无砟则是将铁轨铺在一个高强度混凝土板上。到底采用哪种技术?这是一个重大的技术问题,那段时间,铁道部会议室里,科技人员一次次攻关研讨。气氛热烈而凝重。

这是一个艰难的决定。试想,上万公里的高速铁路线,一旦技术路线错误,必将导致可怕的灾难。但铁路人的信念是:“个人的荣辱无关紧要,我们要对历史负责,对人民负责!”

铁道部曾组织技术人员多次到日本、德国、法国等国考察高铁轨道技术,也在国内短线铁路上做过试验。高铁线路开工前,他们心里基本上有本账。

有砟在工程建设期能省钱,但车速越高,列车晃动越剧烈,后期养护需大量投资。无砟可以保持列车的高平、高稳,少维修。无砟成本虽是有砟的1.3到1.5倍,但运营十年左右,这个成本连本带息就都回来了。

争论、考察、研究,反复权衡,认真比较,科学判断,慎重决策,铁道部最终决定高铁线路使用无砟轨道技术。

但当时,中国并没有现成的技术。铺设无砟轨道,对中国高铁人来说,如同让拉二胡的乐师改弹钢琴。

首先是地质沉降问题。高速列车轨道沉降误差以毫米计,标准比F1赛车跑道还要高。我国东西南北线路跨度大,地形复杂,遇到的许多问题在国外都碰不到。

刚刚开通运营的郑州至西安高速铁路90%线路处于黄土覆盖区,遇雨季就沉降变形。一旦变形,就要毁路重建。国内十几位顶尖院士集中会诊,勘探地形,查阅资料,收集数据,终于找到了解决办法。

在地质最为湿陷的地方,每隔大约一米就打下一个水泥土挤密桩。在建筑面积200万平方米的洛阳龙门站,这种长约10米、直径0.4米的桩子足足打下了50万根。

“洛阳龙门站路基有8米多高,打下这些桩子和灌浆后,你要想在上面钉个钉子都不可能。路基面就像大理石一样光滑,甚至在上面可以滑旱冰。”中国铁建铁四院副总工程师、郑西高铁总体设计负责人郭志勇说。

不同于普通铁路,高速铁路线路常常要飞架空中。京津城际铁路、京沪高速铁路桥梁总长占到全线八成以上。桥梁选型,至关重要。

“举目已觉千山绿,宜趁东风马蹄疾”。负责攻关的郑健常用这句古语激励自己的团队。2005年大年初二,铁道部一声召唤,全国桥梁工程设计、施工、装备研发各路专家迅即从四面八方云集北京,集中攻关。

多少个不眠之夜,多少次试验论证,他们优选出32米简支梁、桥架机架设为主的技术方案,创造出制造、运输、架梁等一系列新技术,解决了高铁建设中久拖不决的大课题。5年过去了,如今回忆起来,当年的场景在郑健的脑海里依然是那样清晰。

线形问题、道岔问题、精确定位问题……“技术的问题可以快速提高,但是必须爬的台阶一个都不能少,都要我们自己创造。”何华武说。“列车时速上升到350公里,车厢内水杯的水几乎纹丝不动!”如今,中国高速铁路“高平顺、高稳定”性能得到了国际同行一致赞叹。

通信信号,是高速铁路指挥控制系统。这项技术不在转让之列,京津城际铁路使用西门子技术,花去19亿元。而面对武广高铁,西门子又开出64亿元天价。

受到刺激的高铁人,决定自己干。2007年底,铁道部成立了攻关组。

在浓厚的春节年味中,20多名专家离开了家,集中到北京西站附近一幢大厦里攻关。2008年大年初一,他们回家吃顿饺子就又回来埋头工作。

仿真实验室很快搭建起来。专家们像开足马力的发动机24小时分班运行,轮回进行模拟试验,查找问题,修改数据,再回归测试。

铁路上有落物怎么办?控制系统能提前觉察,自动发出信号,那段轨道信号就变成红颜色。

列车在距离障碍物6公里外就接到故障信号,自动停车。

钢轨出现裂纹,信号会自动检测,变成红色,列车自动停止。

4000多个场景仿真试验模拟完成后,他们把控制技术用到武广高铁试验。

谁知,系统装上列车后,失灵了。车上空调、发电机等,对控制系统造成干扰。专家们又回到北京仿真实验室,边查边改,边改边查。

试验,修改;再试验,再修改……经过上百次反复,这套世界上目前最先进的无线列控技术终于开发成功,运用到武广高铁上。

如今,武广高铁线上的动车组已累计高速奔驰300万公里,故障率仅为十万分之四。这是一个国际一流的数据。

5年面壁,终成正果。“车、路、信号”这个庞大的高铁体系技术平台,就这样奇迹般地被中国人搭建起来。

高速铁道技术论文篇3

关键词：客运专线系统工程安全保障体系

Abstract:Applyingthetechnologyofhigh-speedrailway,thesafeandpunctualoperationwithhighspeedofSHI-TAIdedicatedpassengerrailwaylinewillbeensuredbythemeticulousdesign,implementedconstruction,high-standardinfrastructuresaswellashigh-qualitytechnicalequipments,theimprovementofsystemandmanagement.Inviewofthecharacteristicofdedicatedpassengerrailwaylineandcombinedwiththeforeignadvancedexperiencesofhigh-speedtrain,thearticleputsforwardthesafetyassurancesystemofdedicatedpassengerrailwaylineandintrudesitscompositionandcontents.

Keywords:DedicatedPassengerRailwayLine;EngineeringSystem;SafetyAssuranceSystem

1绪论

保证旅客和货物的安全是运输服务行业最基本的要求。铁路运输有运量大、路程远等特点，一旦出现安全事故将产生巨大经济损失和恶劣的社会影响，因此安全成为铁路运输的生命线。当铁路处于低速阶段时，铁路发挥的功能远远未达到极限能力，不安全因素较少，无论是人还是设备都有足够的能力来应付事故或突发事件，通过依靠设备技术条件和维修保养标准与限度，依靠人的操作规范和行为指南，可以保障铁路的安全运转。然而当铁路在高速运行下，运行速度通常是普通铁路的2倍多，无论是人、设备还是环境造成的不安全因素剧增。一旦发生设备异常、违章操作和外界环境的突发事件，可供纠正和避免事故的时间很短，可供选择的方式也很有限，所造成的后果将是灾难性的。

自1964年世界第一条高速铁路诞生以来，经过40多年的发展，高速铁路已经遍布世界主要发达国家，累计运送旅客上百亿人次。当安全、快速、舒适成为时代对于运输业的要求，高速铁路因此成为世界铁路发展的主流和趋势。我国客运专线均采用高速铁路的技术体系，保证列车行车安全是客运专线设计施工、设备制造、系统开发和运营管理的前提条件。因此，运用系统工程的理论，借鉴国外高速铁路安全运行的经验，构建我国客运专线安全保障体系，做到防患于未然，具有十分重要的意义。

2国外高速铁路安全保障体系

世界各国在设计、建设和运营高速铁路时，均把确保旅客生命财产和行车安全放在首位，把安全技术作为高速铁路的重要技术加以系统研究、精心设计并在建设施工和运营管理运用之中不断完善，通过实现基础设施高标准、技术装备高质量、运行管理自动化和安全监控实时化，来保证高速列车安全。

2.1日本新干线行车安全保障体系

日本对高速铁路行车安全保障体系的研究和建设注重系统性，将安全保障的概念融于整个高速铁路运营管理系统之中。日本新干线高速铁路在其30多年的发展历程中，没有发生一起旅客死亡事故，其安全保障体系功不可没。日本的新干线行车安全保障体系大致经历了三个发展阶段：

（1）列车自动控制(ATC)和调度集中(CTC)

日本铁路在既有线列车上装备了大量的ATC设备，接收和处理列车当前位置的有关信息；随着电子技术的进步，东海道新干线1964年开通伊始就使用了CTC，完成集中控制、列车运行集中监视和信号设备故障监视等功能，实现以调度所为中心对列车安全的保障。

（2）计算机辅助的运营管理系统(COMTRAC)

1972年新干线岗山枢纽开始使用COMTRAC系统，并在随后20多年中不断地开发和完善。COMTRAC系统是一个功能较为完备的综合系统，包括运行图生成与变更，车辆安全与运用、列车运行控制与监视、旅客引导信息控制等运营管理功能以及CTC、电力调度、车辆、接触网、线路状态检查、灾害监测等安全功能。

（3）计算机化的安全、维护与运营系统(COSMOS)

1995年东日本铁路公司成功开发了COSMOS系统。COSMOS系统利用先进的网络技术将几乎所有与运营和安全相关的系统综合起来，包括计划生成、运营管理、维护作管理、设备管理、电力控制、中央信息监视、车辆管理和车站作业管理8个子系统，是一种全新概念上铁路安全、维护与运营系统。

2.2法国TGV列车行车安全保障体系

法国高速铁路创造了当前世界轮轨系交通的最高试验速度515.3Km/h，运营速度也达到300--320Km/h，其安全保障体系以TVM--430机车信号自动控制系统为核心，依靠车--地之间可靠的通信将列车、沿线设备和控制中心联系起来，还增加了设备监测和报警子系统，进一步强化列车运行安全的保障功能。车载设备包括TVM--430机车信号、故障监测和诊断装置、车载局域网等；沿线分布了接触网电压监测、热轴监测、降雨监测、降雪监测、大风监测、立交桥下落物监测等各种监测设备；控制中心主要包括行车调度、电力调度和中央维护监督三部分，并通过网络传递信息。

2.3德国ICE行车安全保障体系

德国高速铁路不同于日、法两国，属客、货混运型，且隧道约占线路长度的1/3，因此，隧道内的行车安全成为其安全保障的重点，除了采用安全监测系统外，还制定了严格有效的防范措施以及运营措施。德国ICE高速列车在高速线上采用了防灾报警系统(MAS90)，其主要特点是利用功能强大的车载故障监测和诊断系统，通过无线通信与地面维修中心构成集行车控制、故障监测、维护等功能于一体的行车安全保障体系，除可监督线路装备的运用状态外，还可识别和及时报告环境对行车安全的影响，以及移动设备发生破损的情况。

3国内铁路安全保障现状

随着RITS在我国的发展，我国在铁路紧急救援与行车安全领域已经进行了初步的研发，相应技术在铁路上得到了探索性的应用，其中典型的是沪宁铁路行车安全综合监控系统，包括以下几个子系统：

（1）行车安全监测系统：行车安全监测系统定期、经常性地对固定设施、移动设备进行有效的监测，建立起“车对地”、“车对车”、“地对车”、“地对地”的行车安全监测闭环系统，使与行车安全有关的装备处于监控之中。

（2）行车安全信息系统：行车安全信息系统由信息采集、传输网络和安全信息管理中心构成。传输网络将采集到的人员操控、设备工况以及环境状况等数据，传送到安全信息管理中心，由其对数据进行分析和评估，并评定其危险等级，供行车、维修、救援等部门决策。

（3）救援维修支持系统：利用监测信息和管理系统，为维修、救援等提供决策支持，并进行维修体制创新。

总体来说，我国对于铁路安全防灾的研究仍停留在局部性和理论性研究阶段，尚未形成系统、动态性的良性局面。而铁路已有的安全监测体系的信息准确性、实时性差，不能满足铁路客运专线运营管理的需要。因此，进行全面系统的研究，提出适合与我国铁路客运专线运营管理模式及自然环境的安全保障体系方案，是我国铁路客运专线建设的一个重要环节。

4构建石太客运专线安全保障体系

石太客运专线连接河北、山西两省省会，是全国“四纵四横”快速客运骨架网之一，是铁路网“八纵八横”主通道的重要组成部分，也是我国煤炭运输的一条主通道，对促进河北、山西两省区域经济协调发展，对保障国家重点物资运输都具有十分重要的作用。客运专线全长189.79公里，采用高速铁路的技术体系：设计为近期兼顾货运，行车速度200km/h以上，电力牵引，动车组高速列车，SS9中速列车，DJ1货运机车；采用融资、建设、管理一体化，企业化经营的新模式。

石太客运专线桥梁和隧道所占的比例比较大，仅隧道就占总里程的39.3%，且地质情况多变，技术复杂，安全问题也随之加剧：（1）客运专线运行速度高，行车密度大，对控制设备的依赖性大大增加，对线、桥、隧和通信信号等基础设备设施要求也更加严格；（2）客运专线沿线自然环境、地理环境的变化将会给行车安全造成严重影响，且客运专线的事故往往涉及到人员伤亡；（3）石太客运专线设计初期采用客货混行，其行车组织影响因素较多，存在着很多不安全因素。

4.1运用系统工程的理论

系统工程是组织管理系统的技术方法，它从系统整体出发，根据总体目标的需求，以计算机为工具，综合集成自然科学、工程技术、社会科学、管理学、经济学等领域的知识和技术，进行系统研究和建设。

目前，我国普通铁路在车、机、工、电等方面都开发了相应的安全保障系统，如自动停车装置、热轴监测系统、滑坡监测系统等等，然而大多数安全保障技术却没有完全实现相互的协调，基本上处于各自为政的局面。石太客运专线安全保障体系涉及到高速列车的机车车辆、弓网关系、供变电、线路轨道结构和桥梁隧道、运输组织、列车控制、行车指挥、设备维修养护、环境监测、现代化检测技术、动力学、机电一体化等高新技术以及管理人员和管理理念等，是以现代化高新科技为依托的复杂的系统工程。

运用系统工程的理论和方法，分析研究石太客运专线生产的各个环节以及客运专线技术的各个方面，可以将石太客运专线安全保障体系认为是人(人员)--机(设备)--环(环境)--管（管理）四为一体的系统，即一个以“管理”为中枢、“人”为核心、“机”为基础、“环境”为条件组成的总体性的安全保障体系。

（1）人员因素：在石太客运专线生产和运营中，安全管理的各项规章制度和措施，最终都要落实到管理人员身上。根据安全相关理论，人的差错率在10-2--10-3左右；有关统计数据也表明，在1989--1998年间，我国铁路由于人为因素造成的行车重大、大事故占事故总数的42.2%；如2006年4月11日两辆列车在京九铁路广东境内发生的追尾事故，造成20余名旅客和工作人员受伤，列车机车受损，主要原因也是机车乘务员违章作业造成的。因此，“人”是安全保障体系的核心，管理人员和生产人员对待安全工作的态度和具体行为，将直接影响到客运专线的安全状况。

（2）设备因素：设备的差错率一般远低于人的差错率。但是由于客运专线设备多且复杂，设备数量基数大，导致其发生事故概率也较大；而且客运专线运行速度高，行车密度大，对控制设备的依赖性和对线、桥、隧、机车和通信信号等基础设备设施要求也更加严格。石太客运专线所保障的是人身安全，因此其设备设施是安全的基础保障。

（3）环境因素：外界自然环境（风、雨、雪、洪水、地震、滑坡、泥石流等）的异常变化，会危及客运专线的行车安全，并诱发安全事故。如大风会破坏列车的车体，积雪将影响道岔的正常工作；又如2006年4月12日T70次列车被困乌鲁木齐“百里风区”沙尘暴将近33小时。石太客运专线要追求“零事故率”，必须考虑环境因素，尤其是恶劣气候对客运专线运行的影响，建立灾害快速反应系统，突出客运专线在灾害天气下运输的优越性。

（4）管理因素：“人”、“机”、“环境”往往是造成事故的直接原因，而“管理”看似是间接原因，但追根溯源却是根本的、本质的原因。石太客运专线安全保障体系只有在管理要素的作业下，与“人”、“机”、“环境”的有机结合下，才能保障客运专线的安全。

4.2安全保障体系的基本框架

运用系统工程的理论，借鉴国外高速铁路运行安全保障的成功经验，结合客运专线安全因素分析，构建石太客运专线安全保障体系的基本框架如下图所示：

图1石太客运专线安全保障体系框架图

（1）基础设施安全技术子系统是石太客运专线安全运营的基础保障，包括轮轨系安全、列车机车安全、列车制动安全、牵引供电及弓网安全和路线、桥梁、隧道设计及施工安全。主要应用国内外相关的先进技术对基础设施和设备设计、建设的安全技术进行管理，对机车、车辆、线路等行车过程中的执行“元件”实行安全控制以保障石太客运专线的安全，即实现石太客运专线的硬件设施的安全可靠。

（2）综合安全保障子系统以人的管理为核心的，集成环境控制、设施设备监测与诊断、自然环境等监控，以及风险预测、紧急事件处理和管理的综合系统。通过行之有效的行车调度指挥，对行车有关的固定设施、移动设施进行实时监测，并对外界的自然环境进行监控、预测和防治，建立事故应急处理、救援应急预案以保证石太客运专线运行的安全。

（3）安全评估子系统对石太客运专线的安全保障系统进行评估、预测并找出系统存在的薄弱环节，对事故预防工作做指导；对安全工作情况进行监督考核，通过一系列的奖惩机制切实保障石太客运专线的安全；对发生的事故安全问题进行科学分析和总结，找出应对方法并提出改进方案。

5结论与建议

石太客运专线安全保障体系是一个集成基础设备设施、安全技术硬件系统和人员、管理软件系统的复杂大系统。目前，客运专线相关的工艺和技术已日趋成熟，因此在管理理念、管理人员选择、管理制度制定、安全文化建设等软环境方面就显得尤为重要。

（1）健全安全管理制度

安全规章制度是对各项安全管理工作所作的规定，是全体管理人员和基层操作人员在安全方面的行动准则，也是石太公司规章制度的重要组成部分。石太客运专线应制定系统的安全制度，规定组织、管理和技术方面的安全要求，使各级管理人员在安全工作中做到有章可循，使安全工作做到统一行动、统一指挥，最大限度的预防各类事故的发生，保证客运专线的正常运行。

（2）强化风险预警机制研究

客运专线行车事故和影响行车的自然灾害（风、雪、雨、洪水、地震等）一旦发生，将有可能造成重大人员伤亡、设备损坏、经济损失和恶劣的社会影响。石太客运专线应建立对风险事故的研究，对风险进行等级合理的划分，并根据风险等级制定一系列的应急救援预案，最大限度减少事故带来的经济损失和社会影响。

（3）加强以人为本的安全生产文化建设

客运专线要把安全生产提高到安全文化的战略高度来认识，突出“以人为本”的原则，提高企业的安全生产管理水平，构建具有客运专线特色的企业文化，使石太公司管理人员从安全生产的深层次观察问题、思考问题，把安全生产诸要素通过机制形成责任链条，突出人在安全载体中的调整作用，强化了职工的责任意识和危机意识，激活了人这一安全主体的原动力。

（北京交通大学交通运输学院，唐会）

参考文献：

[1]张新芳，高速铁路、客运专线防灾安全监控系统设计探讨[J]，铁道工程学报，2006，（2），71-74

[2]王山，孙全欣，高速铁路运行安全系统的研究[J]，内蒙古科技与经济，2003，（4），69-71

[3]穆恩生，高速客运专线的行车安全保障体系[J]，世界轨道交通，2005，（3），20-22

[4]何宇强，毛保华，大规模客流条件下铁路车站旅客安全保障体系的研究[J]，中国安全科学学报，2005，15（9），17-20

[5]铁道科学研究院高速铁路技术研究总体组，高速铁路技术[M]，中国铁道出版社，2005

高速铁道技术论文篇4

【关键词】高速铁路；精测精调；实训基地；轨检小车

一、引言

多年来，湖南高速铁路职业技术学院密切关注铁路发展趋势，重点建设铁路特有专业群，立足衡阳，面向湖南与周边地区，主动适应区域经济发展方式转变和高速铁路产业优化升级的需要，充分发挥学院积淀60多年的铁路行业特色，在专业、师资、资源、人才、服务等方面与铁路企业全面合作，践行培养“作风硬、技艺精、适岗快、后劲足、创新强”高素质技术技能型人才，形成适应铁路产业升级的专业体系和符合高职教育规律的办学定位。为区域经济、行业经济和社会发展作出了积极贡献，先后被国家教育部、省政府、省教育厅等上级部门授予“全国职业教育先进单位”、“全国职业技术学校职业指导工作先进学校”、“湖南省招生和就业先进单位”等荣誉称号。

铁道工程技术专业是学院的核心专业，湖南省精品专业，铁道部优秀专业，中央财政支持建设专业；1951年开始创办， 2005年开始招收铁道工程技术专业三年制高职大专生，2011年开设铁道工程技术专业桥隧检测方向，2012年孵化出桥隧检测与加固工程技术专业，2013年从铁道工程技术专业孵化出高速铁路工程及维护技术专业。铁道工程技术专业遵循 “依托铁路、服务行业、校企共建、乘势发展”的专业建设理念，发挥行业背景深厚和地方政府鼎力支持的双重优势，借外力壮实力、联企业强内涵，着力提升人才培养质量和专业内涵建设，办学62年来为铁路系统培养近1.6万毕业生，现有全日制在校生1544人，毕业生就业率99%，对口就业率95%以上，企业满意率98%以上，近三年订单培养学生占毕业生总数65%。

铁道工程技术专业始终保持着在铁路行业的技术引领优势，是全国地方铁路培训基地、铁道部广州铁路集团公司工务系统培训基地、香港地铁培训基地。主要面向铁路、地铁、轻轨、地方铁路等行业，对接高铁产业，在华南、中南、西南、华东等地区的铁路工务维修、工程施工、工程监理、工程检测等领域地位卓著； 牵头制定了铁路行业高职专业教学计划和教学大纲，制定了湖南省测量工（初、中、高级）职业技能鉴定试题库，编制《工程测量工职业技能鉴定指南》、《工程测量工职业技能培训与职业技能鉴定教程》，编写了全国第一本《高速铁路・线路》教材，编写铁道部高速铁路线路工、桥隧工岗位标准，主编铁道出版社出版的高速铁路系列教材7本，主编高速铁路各类培训教材8本，第一家承办全国高速铁路工务培训班，为铁道部、广州铁路（集团）公司、南宁铁路局等举办高速铁路新技术培训班数期。

为了对接高铁产业，引入高铁新设备、新技术，本着产学互动、校企“共建、共享、共赢”的原则，与广州铁路（集团）公司、南方高速铁路测量技术有限公司深度合作，综合分析毕业生职业岗位群和职业能力要求，服务地方经济，加快建设“产业契合度高、校企合作紧密、社会服务能力强、管理体制机制完善、实训师资队伍水平高、教学资源丰富”的高速铁路精测精调实训基地。

二、基地建设概况及功能

（一）建设概况

高速铁路精测精调实训基地采取校企共建方式，分别与广州铁路（集团）公司、南方高速铁路测量技术有限公司合作，针对高铁高深技术，共同建造高速铁路精测精调实训基地，达到校企资源共享、互惠共赢的目的。基地由室内实训室和室外基地两部分组成。室内实训室按照多功能教室设计，实现高速铁路精测精调理论知识培训与精密数据处理功能。室外基地完全模拟高速铁路真实环境，以精测精调技术服务的流程形式进行设计。可以作为测量人员进行精测精调技术的实作场地，也可以作为技能鉴定的考场。

（二）基地功能

本基地采用现场实际工作环境，实现高速铁路运行养护阶段精测精调方面的技术学习与培训需要。主要功能如下：

1、员工技能培训与技能鉴定

基地建成后，可以满足广铁集团高速铁路工务精测员工在职培训，可以提高铁路在职员工在精测精调方面的理论与技能综合素质，为集团的高速铁路运行与维护提供技术支撑，实现高速铁路的可持续发展。

在培训完成之后，依托基地，可为广铁集团职员进行相关的技能鉴定，取得相关的职业资格证书后方能进行高速铁路的精测精调工作。

在此基础上，可以与湖南省职业技能鉴定中心合作，开发出高速铁路精测精调测量工职业资格，进行相关职业技能鉴定工作，抢占市场先机，实现基地效益的最大化。

2、工程类教师现场进修与学生顶岗实习

学校工程类相关的教师可在此基地上进行精测精调技术方面的进修。教师通过进修以后，掌握高速铁路精测精调技术后，可为广铁集团在高速铁路精测精调方面提供技术咨询与服务。同时，也可以为学生顶岗实习提供实习场所，使学生掌握精测精调的技术，更快适应高速铁路的发展，满足广铁集团对高速铁路精测精调人才的需求。

（三）现有基础

随着高速铁路发展对测量技术提出了更高的要求，为了适应人才培养需求与现场技术服务，我院积极加强高速铁路精测精调技术的学习与研究。

2010年，广铁集团与我院共建轨道交通综合实训基地，其中包含一段高速铁路精测精调培训线路。2008年至2010年，我院马长清教师全程参与京沪高速铁路建设工作，系统掌握了高速铁路精测精调技术。2010年，我院组织郑智华、黄小兵两名青年骨干教师参加南方高铁精测精调技能培训。为满足高速铁路测量技术教学、培训及施工参考需要，2011年，我院组织教师教师编写了《高速铁路精测控制网及无砟轨道板精调测量技术》一书。另外，为了紧密结合现场高速铁路测量技术的要求，近两年从现场单位引进具有精测精调技术的专业技术人员4名。为了配合现场需要，我院自2010年至今开办了一系列高速铁路工务培训班，开设了精测精调课程。

在仪器设备方面，目前我院精测精调的仪器及设备主要有数字水准仪一台，轨检小车一台套，进口高精度全站仪一台以及相关技术软件。

三、基地建设内容

计划在三年内完成与行业接轨的实训基地建设，达到在同行业中领先的地位，集教学、科研、社会培训、技能鉴定、生产实践为一体的高速铁路精测精调培训基地。满足实训教学、技能鉴定和技能培训的需要。

精测精调基地建设由室内实训室和室外基地两部分组成。

1、室内实训室

室内实训室按照多功能教室设计，可满足50人左右的理论知识培训要求。

室内实训室建设主要包括硬件部分和软件部分组成。硬件部分主要为多媒体教室。

软件部分主要是各种数据处理软件。

2、室外基地

基地完全模拟高速铁路真实环境，可作为测量人员进行精测精调技术的实作场地，也可作为技能鉴定的考场。

室外基地建设主要包括精测精调设备（高精度全站仪、轨检小车、标架、小棱镜等各种配件）、各种控制点标志。

四、结语

目前无砟轨道定位测量方法，基本上都采用在CPⅢ控制网的控制下，先用全站仪自由设站后方边角交会的方式确定全站仪中心的三维坐标，再按极坐标测量的方法测量轨道上轨检小车棱镜点的坐标，最后与轨道点的设计坐标进行比较，计算该轨道点测量坐标和设计坐标的差值，从而逐步把轨道调整到位的方法。这种方法可靠，但是速度较慢，不能快速完成高速铁路运行维护任务。

基地建成后，可根据测量定位技术与现场实际情况相结合，完善精测任务的组织流程，研发出符合现场所需的快速可靠的精调方法与技术，并进行精测精调技术推广，从而节省人力物力，实现经济效益。

参考文献：

[1]刘昭琴等.对高职教育实训基地内涵建设的探索与实践.职业教育.2012（10）.

[2]王桂花等. 生产性实训基地长效机制研究与实践.职教论坛. 2011（12）.

[3]杨润辉.校内生产性实训基地建设的校企组合新模式探索.职业技术教育.2012（5）.

[4]金卫东.基于工学结合的校内生产性实训基地建设.中国大学教学.2011（1）.

作者简介：

高速铁道技术论文篇5

据当时的报道：“219、278、300……数字不断跳动，车速急速提升。15分钟后，屏幕上跳出394.3的数字”、“这是一个历史性时刻，在我们自主设计建造的线路和国产动车组上，中国轨道交通时速最高纪录诞生了！”、“多少铁路人期待已久的梦想化作触手可及的现实。此时，这些平日里不苟言笑的铁路硬汉们欢呼雀跃，热泪盈眶……”中国高铁昂扬迈入快速、大规模的建设期。

不料，三年后动车事故瞬间引爆了舆论，对于高铁安全、技术能力、财务成本的质疑达到顶点。在铺天盖地的质疑和批评声中，中国高铁发展迅速进入寒冬期，不但遭遇降速，多条规划中的高铁线路建设也被暂停。

而与此同时，一些新兴国家的高铁项目正在如火如荼地规划进行中。2012年8月22日，来自商务部网站的消息称，泰国政府将耗资4000亿铢用于4条高铁项目的首阶段招标施工，以期把泰国发展成为整个东盟的中心。项目将于明年初进行国际招标，泰国总理首席顾问攀萨表示，上述4条线路的建筑工程计划于2018年完成。就在消息传出的第二天，8月23日，巴西政府公布了该国首条高速铁路项目的招标公告草案，同时宣布首轮投标将于2013年5月29日举行，2020年高铁将全线通车。

与新兴国家的如火热情对比，中国高铁不禁令人唏嘘。

舆论之殇：非理性质疑的动机何在？

就在今年7月，有媒体发表封面文章直指中国高铁为“国产化幻觉”，批评中国高铁技术号称拥有独立自主知识产权，实则为“市场换技术”战略失败之下西方技术的劣质仿制品；中国高铁的拳头产品CRH380A型电力动车组是时任铁道部领导“拍脑袋”决策的蹩脚产物……

中国高铁技术果真如此不堪吗？回答这个问题，有必要首先回顾对中国高铁形象造成致命打击的7·23动车事故。令人啼笑皆非的是，7·23事故甚至都不是高铁事故，而是普通动车组的事故。所谓“高铁”是行驶在无砟轨道上的高速动车，时速一般在300~380公里，“动车”是行驶在有砟轨道的普通动车，时速一般在200~250公里。另外事后事故调查发现，因为速度过高造成动车事故的原因根本不成立，但令人费解的是，部分媒体却无视上述事实，“执着”地将质疑和批评的矛头指向了高铁的速度和技术。

对于事故悲剧的发生，人们有理由愤怒，对遇难者表现出最深切的哀悼与最基本的尊重，更应当仔细检讨事故的原因、亡羊补牢，但是因为发生一起事故就质疑乃至否定整个中国高铁事业，却非以“公正客观”而自居的媒体的理。爆发这种非理性质疑背后的动机是什么？我们有理由对此打上一个问号。

有一个现象值得我们思考：从2005年开始，中国每年死于公路交通事故的人数连年超过10万，甚至远多于美军过去10年伊拉克和阿富汗战争的阵亡总人数，但是并没有人据此要求中国的汽车工业也“停下您的脚步，等一下您的子民”。舆论对中国高铁为何如此偏激？有个背景不容忽视，那就是我国汽车制造业被洋品牌占据着大半的江湖，国内汽车品牌基本上是大众、丰田、本田、通用等洋品牌的天下，攫取国内汽车市场利润超过80%；国内汽车品牌只能分享剩下不到20%的利润空间，民族自主品牌奇瑞、吉利等几乎成为低端汽车品牌代名词。而我国的高铁产业和核心技术却牢牢掌握在本国手中，并在部分方面占据了全球技术的制高点。这不得不令人认为是高铁动辄得咎的深层次原因之一。

技术之辨：中国高铁“强强结合”创造出新的高标准

似乎是为了给自己的立场“洗地”，有媒体将矛头对准中国有独立自主知识产权的高铁核心技术，指责其为“市场换技术”战略失败之下，是对西方先进高铁技术的劣质拷贝。报道出来后，迅速有技术人士对此进行了逐项反驳，在此不一一列举。

早在2011年11月，就有舆论指责中国的高铁建立在“系统性地引进已被验证过的发达国家机车车辆关键技术，进行消化吸收和系统合成”上，因此先后有来自日本、法国、德国、加拿大的团队与相应技术被引进。有媒体据此表示，这样的做法就是“引进国外高速铁路技术，终止国内进行了十年之久的高铁技术自主研发”。但“引进技术”与“自主创新”并不是一个对立的命题。可以说，从19世纪的美国、日本，到20世纪的苏俄，这些后发大国崛起的过程中，都曾大规模地引进先进国家技术，并取得了跨越式发展。在中国有大量外汇储备的情况下，把技术引进放到第一位，是合理的选择。高效的技术整合，同样是一种创新。

高铁是一项系统性工程，这样的系统性工程不是某项单一技术能够包打天下的。即使是手机这样的低端电子产品，所涉及的技术专利也不在少数。即使是全世界最大、最先进的企业也不可能全部拥有这些技术，要进行大量购买、引进和技术互换。高铁所涉及的技术专利则更多，在外国企业已有专利的情况下进行必要的技术引进是合理的举措。这样的系统性工程，关键不在于某项技术，而在于各种技术的整合，通过整合形成新的技术和知识产权，形成自主的新技术标准。

中国的高铁项目是众多技术集成的系统工程，能够整合德、法、日、加多国和多家公司的技术，本身就是巨大的创造。原来这些技术散落在各国各公司不同体系内，现在被整合在了中国高铁这一套体系中了。而中国高铁在各国各公司当中是选择最好最强的公司购买技术的，这些技术“强强联合”的结果，必将是创造比原来技术水平更高的新的系统性技术，因此在原来西方的技术下高铁时速300公里，现在经中国整合可以达到350~380公里，这样各国技术在中国高铁上的整合，恰恰是中国高铁科技的核心价值所在。

全世界商学院都在给MBA学生灌输“一流企业卖标准，二流企业卖品牌，三流企业卖技术，四流企业卖产品”的理念。恰恰是中国高铁整合多国技术，再加上中国自主的技术和产品，形成新的高铁标准，一个超越世界现有水平整整50公里~80公里时速的标准。

个别媒体的选择性失明和双重标准，对于中国高铁系统性的妖魔化背后，是中国高铁已经形成了事实上的“全球标准”，而这恰恰是国外技术同行最害怕、竭力要去打压的。

就连质疑中国高铁的人也承认，CRH380A的牵引传动系统由中国南车株洲所、电机公司制造，转向架由中国南车四方股份公司制造，部分制动系统由南车浦镇公司制造，但还有部分是科诺尔制造的。问题是上文已经阐明高铁是一项系统工程，所有的技术不可能由一国专美，比如制动就是非常专业的一门技术，西门子、庞巴迪、阿尔斯通、川崎重工都广泛采用科诺尔的制动，难道说西门子和川崎重工也不拥有核心技术，只是买来零部件组装一下而已？事实上中国高铁成功的关键就是没有采用“市场换技术”的方式，而是坚持“引进先进技术，联合设计生产，打造中国标准”。

还有媒体说自2009年CRH380A诞生以来，中国高铁产业还从未出口哪怕一台时速超过200公里的动车组，并以此来证明中国并不真正掌握高铁核心技术。但不要忘记，任何产品的出口，除了产品本身品质过硬之外，首先还要有产品外需市场；而现在的事实是，美国、巴西、俄罗斯等国的高铁，大多还停留在方案规划阶段，远未进入实际建设阶段，对于高铁的现实需求并未产生。自CRH380A诞生以来，没有实现出口的不仅仅是中国高铁企业，而是全世界的高铁企业。

价值之算：高铁的承担与创造

个别媒体炮轰中国高铁的另外一个借口是高昂的成本和财务压力。由于高铁技术密集型、资本密集型的产业特征，以京津城际高铁为例，从2008年8月开通到2010年底，期间的亏损为7亿元。

根据上述“习惯性质疑高铁”的媒体所报道的数据：中国在2006年前后大规模启动高铁建设，此后铁路建设资金年年加码，2006年是2088亿元，2007年为2520亿元，2008年为3000多亿元， 2009年6000多亿元，2010年已增至7000多亿元，这些资金主要来自国内借款。另据铁道部财报显示，2006年到2012年一季度，铁道部的净资产从8623亿元增至15786亿元，增长1.8倍，而同期负债则从6401亿元增加到24298亿元，增加了3.8倍。尤其是2008年到2011年大力兴建高铁期间，总负债的年复合增长率高达41%。

然而，在这些质疑中，偏偏没有谈高铁对中国经济的总促进和总贡献，高铁对全社会运行承担的总成本。

2012年4月，有微博网友晒出了一张由6张火车票组成的图片，并写道：“北京到武昌的K37次列车票价，1996年280元，1997年280元，1999年281元，2000年281元，2010年281元，2012年205元（注：学生票折后，全价281元）”。这条微博被网友大量转发，甚至引发了网友“铁道部最有良心”的感慨。不夸张地说，这就是中国铁路建设惠民的铁证。据4月21《长江商报》报道：“在记者昨日随机采访的15位市民中，九成以上的市民对火车票价17年不变表示赞同。”

铁路对一个国家究竟意味着什么？从英国历史学家H·韦尔斯在其著作《世界史》中的一段话我们或许可以找到答案：“南北战争开始时，美国还没有通往太平洋的铁路；战争结束后，铁路像藤蔓一样铺展开来，把辽阔的美国连接成一个在精神与物质上都不可分割的统一体。”包括高铁在内的中国铁路建设，具有同样的价值。

如果算经济账的话，除了高铁建设的投资和维护运营成本以及高铁本身的运营收益比率，还要算一下高铁建成后拉动的沿线商贸、旅游、文化市场的大发展价值几何？武广高铁、京沪高铁开通带动的环渤海经济圈、大武汉经济圈、长株潭经济圈、长三角经济圈、珠三角经济圈经济的大交流价值几何？高速铁路开通之后，既有铁路运输线路释放出来的数亿吨货运能力价值几何？高铁建设带动的中国制造业由低端向高端的产业升级价值几何？通往内陆腹地的高铁建成后吸引沿海地区产业转移、促进区域经济平衡发展和共同富裕又价值几何？如深圳富士康要把生产基地迁到郑州和成都，其动力就是搭高铁建设的“顺风车”。

算完社会账、经济账，还要算一下常人并不关注的政治账、战略账。熟悉西方地缘政治理论的人都知道，整部文明史就是陆上强国与海上强国的陆权、海权之争，陆权的载体是铁路，海权的载体的船队，世界最主要的物流、人流、资源流，要么通过铁路，要么通过海洋，世界强权的权力投送途径也是沿着铁路线和海上航线推进。

近年来，中国的“高铁外交”颇见成效，此前有消息称，我国正与他国商谈建设高速国际铁路网，打造以中国为中心的连接17国的亚洲铁路网络，计划在2025年前实现。如若这项计划能够实现，那时，中国的商品、投资、劳务输出和影响力将沿着高铁网络的每一根枕木流向欧亚大陆的尽头。

什么是国家核心利益？高铁就是（国家核心利益之一）。为高铁算账，不能简单地算笔经济账。不谋全局者，不足谋一域。学会算政治账、战略账，才是一种更加深远的智慧。

未来之路

从中国崛起所受到的硬资源约束条件来看，未来高铁成为中国主导运输模式是必然的。

2011年民航运送旅客2.9亿人次、货邮552万吨，机场182个，其中旅客吞吐量超千万的机场有21个，首都机场客运量为全球第二，浦东机场货运则是全球第三。而且在高铁受限的同时航空建设却在增速，《“十二五”综合交通运输体系规划》中对原机场布局规划进行了调整完善，规划布局新增机场82个，全国80%以上人口在直线距离100公里内能享受到航空服务。这也意味着，到“十二五”末，机场数量将达到257个。但问题是机场是占地大户，中国的耕地已经非常稀缺了，再加上飞机本身也是燃油消耗的大户，以世界资源持续紧缺、中国资源瓶颈的态势，中国以空运为主的人流模式难以持续发展。

除了航空以外，中国高速公路的建设也在加快。但问题还是耕地与石油资源的硬约束，高铁建设使占用的土地只是建设相同运力高速公路的2/3，而且汽车用油、高铁用电，能够节省大量的能源。

对于高铁的盈亏概算，必须有20年以后的长远眼光，在石油价格暴涨以后再看高铁的成本，再看经济效益是否划算。在全球石油越来越少的情况下，使用电力的高铁成本在未来的优势是不可忽视的。

高速铁道技术论文篇6

中图分类号： U266.4文献标识码： A文章编号： 10044523（2013）06093509

引言

与武广振动报警故障类似，京沪高速晃车现象再次说明了高铁运用存在技术经济性问题。经济速度作为高速转向架的重要技术指标之一，仅仅是高速转向架非线性与高铁车辆安全稳定裕度之间权衡或优化结果。高铁车辆必须应用基于抗蛇行频带吸能机制的稳定新理论（简称稳定新理论）来证实其在经济速度下具有安全冗余。

降低蛇行振荡参振质量是高速转向架技术创新的主要特征之一。日本新干线作为高铁运用的新纪元，主要归功于松平津的学术贡献，首次在理论与试验上证明了轨道车辆横向动力学是一个非保守系统[1]。根据威金斯理论[2]，在高速轮轨接触下车轮自旋蠕滑是决定横向蠕滑力的主要因素之一。因而降低蛇行振荡参振质量是减小车轴横向力的最有效技术途径。如3种电机悬挂方式（即体悬、简单架悬和弹性架悬）对比研究表明[3]：电机吊架横摆振动可以减小动车转向架摇头运动的相位滞后，进而降低跟随轮对的车轴横向力。客观地讲，如何突破常规轨道车辆商业速度极限仍然是高铁运用的基本问题之一。对于300 km/h高速转向架来讲，目前有两种不同的技术创新趋势，如德国西门子公司ICE3系列转向架，牵引电机以弹性吊架形式实现横摆振动。而庞巴迪公司Zefiro 380高速列车动车转向架则采用了永磁电机新技术。由于悬挂高阻抗作用，高速转向架具有非线性，且轮轨磨耗敏感。因而与常规轨道车辆不同，高铁车辆必须得到充分证实其在最高商业速度下具有安全冗余。目前型式试验也做了相应的修订：对于任何新型高铁车辆，其试运行里程必须达到30万公里方可进行稳定性能验收型式试验。根据上述高铁车辆安全稳定理念，文献[4]结合武广振动报警故障原因分析，提出了抗蛇行串联刚度判定准则，并制订了基于抗蛇行软约束的安全稳定裕度调控技术对策。针对京沪高速晃车问题，抗蛇行软约束在现场调控中得到工程应用。长期跟踪测试数据统计分析也充分证实了抗蛇行软约束的技术优势，如在两到三个镟轮周期内连续保持踏面磨耗的均匀性。随着京广高铁（约2 200 km）联通与运营，中国高铁已经实现了不同经济区域之间的城际运营或长交线路运营。因此，鉴于服役条件的复杂性与不确定性，有必要进一步强调高速列车稳定鲁棒性能。

为此，本文在文献[4]的基础上，首先讨论高速转向架核心技术问题及其相应的5大技术创新。再结合典型问题及其解决，阐述高铁运用的技术经济性。最后，应用稳定新理论给出了转向架优配方案，以充分展示新一代高速转向架的3大稳定特征。

1高速转向架核心技术问题

1.1快速铁路客运技术探索

在既有线路提速和高铁运用的工程实践过程中有着多种多样的前沿技术探索。在既有线路提速的技术探索过程中，养路成本是最值得借鉴的欧洲铁路经验之一，如钢轨蛇行屈曲变形等问题。高速摆式列车是既有线路提速的典型案例之一，曲线通过车体倾摆（2.0～3.0）°。尽管车体横向平衡得到了恢复，但是车轴横向力仍然很大。摆式转向架经历了抗蛇行减振器性能的相关研究[5～7]，但是主动控制技术却在车体横向减振上得到了应用。由于复摇枕及其倾摆机构的复杂性，特别是曲线通过惯性坐标系不断变化，横向主动控制不得不被切换掉，并以横档气缸“夹持”取而代之。美国高速列车Acela采用了新型摆式转向架，以丝杆电子反馈控制取代液压伺服控制，其倾摆角度也降低至（0.5～1.0）°。目前高速列车Acela在东北走廊既有线路上也实现了200 km/h运用。但是根据添乘与维修现场调研，摆式转向架的技术可靠性仍然是考察要点之一，如实际运用故障率较高。

在车轮踏面选用以及轮对定位确定之后，抗蛇行减振器是改善转向架稳定性能的重要环节之一。日本新干线原始转向架具有如下主要技术特征：即选用低锥度踏面，采用拉板轴箱定位，特别强调横向定位刚度，以彻底解决低锥度晃车问题。为了进一步提高车速，采用了大阻尼抑制蛇行机制，如每架抗蛇行减振器线性阻尼为2×2 450 kN·s/m。根据威金斯理论，在自旋蠕滑≤0.6时，车轮自旋蠕滑对横向蠕滑力效应呈现线性递增规律。因而轮轨接触等效锥度较低，其自旋蠕滑相当于“负阻尼”，是影响蛇行振荡的负面因素之一。因此采用大阻尼抑制蛇行机制无可厚非。

但是日本新干线运用存在轮轨磨耗遗留问题。当车速提高至300 km/h以上，或轮轨磨耗等效锥度达到0.25以上，蛇行振荡加快，大阻尼抑制蛇行机制不再奏效了[8]。尽管目前日本新干线经历了多次技改，其运用的技术经济性问题主要集中在修程制度上，如日系车辆技术服役寿命15年，3A修程60万公里，镟轮修程仅为20余万公里，其等效锥度0.25以下。这基本符合相关国际标准（如UIC 518）所规定的运行速度空间要求。运行速度空间是指轨道车辆的运行速度与轮对镟修所控制的等效锥度之间的关系空间。

技术经济性是指高速轮轨新技术与社会经济发展需求的最佳切入，以达到“双赢”的长远发展技术目标。中国经济发展具有区域性特征，特别是在发达国家制造业“回归”形势下，经济结构转型以及城镇化进程不断加快。快速铁路客运也将面临多层次需求，因而高铁应当作为快速铁路客运的最佳补充手段以缓解供需矛盾。同时任何新技术都具有局限性，关键在于如何达到“双赢”的长远发展技术目标。

1.2高速转向架5大技术创新

为了克服轮轨磨耗敏感性改善300 km/h高铁运用的技术经济性，如图1所示，ICE3系列转向架具有技术创新，暂且归纳成以下5点：

（1）高锥度高刚度车轮选用宽轮缘S1002G踏面，与钢轨CN60KG匹配，其等效锥度为0.166。而根据UIC 518规定，当车速大于280 km/h时，实际轮轨接触的等效锥度不得超过0.15。同时采用了迫导向轮对定位方式，特别强调了纵向定位刚度120 MN/m，而横向12.5 MN/m。等效锥度越高，踏面磨耗指数也越大，因而采用轮对定位高刚度以控制踏面磨耗。

（2）电机弹性架悬为了降低蛇行振荡参振质量，牵引电机以电机吊架形式实现弹性架悬。也就是说，转向架蛇行模态与相应的电机横摆模态必须具有运动耦合关系，以释放蛇行振荡能量，这是控制车轴横向力的先决技术条件。

（3）抗蛇行减振器冗余设计与常规转向架不同，高速转向架是以抗蛇行频带吸能机制来提高其稳定裕度。为了避免抗蛇行高阻抗所造成的液压件损坏，抗蛇行减振器采用了必要的“自保”措施，形成了所谓的抗蛇行高频卸荷机制，这将给抗蛇行动态刚度带来非线性影响。为了确保高铁运用安全，采用了抗蛇行减振器冗余设计形式，即每架4个。

（4）车体横向悬挂特性“小迟滞低阻抗”为了最大程度地降低与走行部的横向耦合影响，车体横向悬挂具有“小迟滞低阻抗”特性。因而欧系车辆车体摇头模态阻尼较高（简称车体摇头大阻尼），如动车车体摇头运动模态阻尼接近或超过60%。根据威金斯理论，车体摇头大阻尼是造成动车稳定性态出现非线性变化的主要原因之一。

（5）德系空簧“软悬挂”特性与日系空簧设计风格不同，德系空簧不再强调节流孔的阻尼效应，有效降低了在高频激扰下空簧动态刚度，实现了所谓的空簧“软悬挂”特性。激扰频率越高，气囊内空气热力学过程越趋于绝热过程，因而空簧动态刚度具有非线性。日系空簧设计强调节流阻尼效应，因而其动态刚度具有较强的非线性影响，即所谓的日系空簧硬悬挂。两者垂向振动传递机制，暂不讨论。

1.3核心技术问题

从横向非保守系统的基本观点出发，ICE3系列转向架试图以抗蛇行频带吸能机制来重点解决蛇行振荡所造成的转向架不稳定问题。但是，这里存在一个抗蛇行技术实现局限性问题：即抗蛇行动态刚度非线性。

抗蛇行频带吸能机制是指抗蛇行相位滞后与高频阻抗之间的自调节机制。基于MAXWELL模型，文献[4]归纳并提出了抗蛇行频带吸能机制，并将高速转向架的抗蛇行减振器功能进行了重新定位，即衰减蛇行振荡、控制蛇行幅值以及兼顾曲线性能。衰减蛇行振荡是指以频带吸能机制有效吸收蛇行振荡能量。由于吸能频带有限，因而选用较高锥度踏面（其等效锥度0.166大于UIC 518所规定的0.15）。而控制蛇行幅值则是指以抗蛇行动态刚度限制高速轮轨接触下蛇行振荡幅值，进而降低车轴横向力，因而踏面磨耗较轮缘磨耗要大。通常高速车轮选用宽轮缘踏面以便实现经济镟修。与高速摆式列车不同，抗蛇行频带吸能机制以最为简单可靠技术方式协调解决了稳定与导向矛盾。随着激扰频率降低，抗蛇行动态刚度趋于零。也就是说，只要缓和曲线长度足够，曲线性能就能够得到兼顾。

降低蛇行振荡参振质量是实施抗蛇行频带吸能机制的重要前提条件之一。对于如图2所示的Sachs抗蛇行减振器，由于泄流阀和安全阀存在泄漏特性，不可能完全达到弹簧与阻尼串联单元的理想特性，见图3。

4结论

（1）作为京沪高速晃车现象及其现场调控的跟踪研究，通过动态仿真、现场调研、相关试验以及构架动荷特征等多方面综合分析，可以确认抗蛇行软约束技术优势，如在两到三个镟轮周期内连续保持踏面磨耗的均匀性。这是在中国高铁运用中首次自主进行安全稳定裕度调控的成功案例。

（2）面对长交线路高铁运营，也必须认清欧系车辆的两个基本不稳定问题：即转向架稳定裕度不充裕问题和高速列车稳定鲁棒性问题。现有引用车型的典型故障是上述两个不稳定问题的具体表现。从振动失效或振动疲劳分析角度来看，高铁运用必须采取以预防为主的技术对策，以进一步改善高铁运用的技术经济性。

（3）根据稳定新理论，转向架优配协调解决了上述两个基本不稳定问题，其经济速度由原来的（280～300）km/h提高至（350～380）km/h。但是鉴于目前对线路服役环境复杂性与不确定性的认知水平，高铁商业运用速度还必须降低至300 km/h，以获得更大的安全冗余。因而在300 km/h高铁运用中，转向架优配将充分展示新一代高速转向架3大稳定特征：适度拓展速度空间系统优化构架动荷、克服轮轨激扰与磨耗消极影响以及更加强调高速列车稳定鲁棒性能。

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高速铁道技术论文篇7

【关键字】铁路信号技术；发展；新阶段

前言：最早的铁路信号只是信号员以手势对列车进行调度和指挥，没有融入科技元素。随着时代的进步，人们对运输产业的要求逐渐提高，而铁道运输作为我国运输产业的主体也不断发展进步，铁道信号技术也不断融入新的科技元素，适应新形势。如何运用先进的自动化技术、计算机技术、通信技术、网络信息技术等不断提高与发展铁道信号技术，以适应列车运行的需要，是铁道部门需要长期讨论的课题。

1.铁道信号技术对铁路运行的重要性

铁道信号技术是运用自动控制系统，通过控制列车运行间隔，达到控制列车交错的目的。这一技术的应用与发展提高了列车的运行安全性、降低了运行成本、改善了列车员的工作环境，对于我国铁路产业具有重要意义。铁路大提速以及高铁项目的实施，表明我国铁路产业正在向着高速度、高密度的方向发展，铁道信号技术的地位变得更加重要[1]。

2.铁道信号技术发展现状与存在问题

2.1从铁道部门管理层面分析

我国铁道部门的整体管理系统存在一定的漏洞，管理水平较低、管理分散。例如，比较发达的城区与比较落后的城区之间的铁路信号设备不统一，差异较大。有些设备较落后的地区信息传递慢，导致信息处理不及时。铁路运行系统自身虽然有各种各样的检测系统，但由于信息过于分散，还是很难满足不同地区对于信息处理的需要，有些地区的信号设备也不能很好的发挥实际作用。铁道总部与各个地区的铁道部在管理上也没有统一的标准，导致出现问题时二者之间不能很好地沟通协调，有效解决问题。从铁道部门的管理层面来讲，已经制约了铁道信号技术的推广与统一，阻碍了我国铁路行业的发展[2]。

2.2从铁道部门人才层面分析

我国铁路信号技术水平本身就不高，再外加上有关部门的管理者对铁道信号技术的人才不够重视，导致我国铁道部门基本不具有处理铁路信号复杂问题的高素质人才。在铁路信号处理部门的工作人员基本没有学习过专业的铁路信号处理知识，大多数都是从相关行业调动过来，因此在面对较为复杂的信号处理问题时，许多工作人员束手无策。从这一层面来讲，没有精通专业知识的人，即使引进先进的设备与技术，也不能够充分发挥其优势。

2.3从铁道信号技术层面分析

列车的正常运行除了依靠列车这一基本装备外，还必须依靠与之相对应的控制系统。我国铁道信号控制系统整体水平不高，在列车的运行过程中，调度指挥、对特殊情况的判断大多数仍然依靠调度员与列车司机，自动化程度不高。由于列车不断提速，列车班次逐渐增加，导致调度员与司机的工作强度越来越大，不仅很难保证工作效率，列车的安全运行也得不到保证，一旦出现事故，后果不堪设想。因此，必须全面提高铁道信号技术，提高自动化水平，减轻列车运行过程中对人力的依赖[3]。

3.从各个层面加快铁道信号技术的发展

3.1均衡各地设备，统一铁道部门的管理

要想加快铁道信号技术的发展，首先就要解决管理系统中存在的问题，统一管理水平。铁道总部要与各个地区的铁道部门沟通协调，统一管理标准。相关部门要想办法均衡各地的信号设备，对于落后地区所需要的设备及时补充，避免出现信息反馈慢、处理不及时的情况，使铁路运行系统能够对各个地区的系统进行检测，做到信息共享，使信号处理设备发挥其优势，满足各个地区对信号处理的需要。

3.2加大对铁路信号技术人才的培养

国家应该加大对铁路信号技术方面人才的培养力度，设置有关的科研机构，鼓励大家投入到铁路信号技术的研究中。高校应该设置铁路信号处理技术、铁道信号设备维护等专业，开设与最新的信号处理技术相关的课程，培养专业人才，避免相关职位出现无人可用的局面。铁道有关部门的管理者也应该重视相关人才，加强对相关部门工作人员专业知识的培训，理论联系实际，争取培养出既精通于调度，又精通铁路信号处理的人才。只有相关人才到位，才能更好的利用先进的设备与技术，使我国的铁道信号技术稳步快速发展。

3.3提高铁道信号技术的自动化水平

整个铁道信号技术除了依靠先进的设备、高素质的人才之外，先进的自动化技术同样重要。我国铁路发展的大趋势是高速度、高载荷、高密度。列车速度的大幅度提升、承载重量的增加、班次的增多都为列车的调度以及处理突况的能力带来新的挑战。显然，传统的依靠调度员进行调度、依靠列车司机处理突况已经不能适应列车行业的发展，自动化信号处理技术成为不可阻挡的趋势。因此，必须全面提高信号技术的自动化水平，保证列正高效安全运行[4]。

4.铁道信号技术发展的展望

4.1信号实时传递技术将全面推广与实施

铁路运行的环境比较特殊，不同于其他运作环境，要想实现信号实时传递技术，就要将系统管理、资源管理、任务管理、消息管理、事件管理、定时器管理等各个管理系统统一起来，做到信号实时传输、实时处理。由于各个管理系统被统一管理，就更要注重计算机系统的安全性。必须使用高性能的计算机系统，并实时检测、实时排查，保证整个计算机的安全性、可靠性。铁道信号实时传递技术的全面推广与实施，将全面推动铁道信号技术的发展，对我国铁路运输产业具有重要意义。

4.2计算机科学与通信工程在铁路信号处理方面的应用

传统的铁路信号处理技术应用分立元器件以及模拟信号处理技术进行信号处理，这种方式处理速度慢，传递信息慢，已经不能满足当今铁路行业发展的需要。因此，利用计算机科学与通信工程成为了铁路信号技术的必然选择。经过计算机的快速分析与计算、通信系统的快速传递与共享，大大加快了信息的传递以及处理速度，提高了工作效率，减少了对人力的依赖，有利于铁路信号技术的快速发展。

总结：随着现代运输业的快速发展，铁路运输产业已经进入了全新的时代，为适应铁路运行发展的需要，铁路信号技术必须从各个层面进行提高。从管理层面来说，铁道部门必须改善分散的管理局面，统一管理标准，使信号处理集中化、统一化；从铁道信号技术人才层面来讲，国家、高校以及相关的管理部门必须注重相关专业人才的培养，解决铁道信息处理专业部门无人才可用的局面；从技术层面来讲，必须应用新的科学技术，全面实现信号处理自动化，保证列车高效、安全运行。只有应用先进的科学技术，培养专业的人才，才能使铁路信息处理更加数字化、智能化。

参考文献：

[1]王芳.铁道信号工程发展[J].中国新通信，2013，14：2.

[2]周志强.铁道信号技术现状与发展展望[J].科技传播，2013，19：226+219.

[3]宋福顺.试论地铁通信信号技术发展的新阶段[J].网络安全技术与应用，2013，11：107+109.

高速铁道技术论文篇8

5年前，我国铁路的运行时速还不到100千米；5年后，从没有一寸高铁到目前包括新建高速铁路和既有线路提速达到时速200～250千米的线路，我国已投入运营的高速铁路营业总里程达到6920千米。

在短短的5年时间里，我国铁路按照“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术方针，瞄准世界高速铁路最先进技术，通过原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，取得了一系列重大技术创新成果，系统掌握了集设计施工、装备制造、列车控制、系统集成、运营管理于一体的高速铁路成套技术，形成了具有自主知识产权和世界先进水平的高速铁路技术体系，取得了六大技术创新成果。

工程建造技术 针对我国复杂多样的地质及气候条件，攻克了湿陷性黄土和软土地区沉降变形控制难题，掌握了复杂地质条件下高速铁路地基处理和路基填筑技术，系统掌握了常用跨度简支箱梁的制造、运输、架设成套技术，攻克了跨大江大河和高架站桥等复杂桥梁建设难题，建成武汉天兴洲、南京大胜关长江大桥、济南黄河大桥等世界一流的新型结构大跨度桥梁。我国高铁自主技术体系攻克了大断面复杂隧道建设技术难题，建成复杂地质山区高速铁路长大隧道群和水下铁路隧道，首次实现了高速列车在隧道内以时速350千米交会。我国铁路科研人员系统掌握了高速铁路有碴、无碴轨道成套技术，大规模制造铺设无碴轨道。科研人员自主研制了满足时速350千米要求的高速道岔，掌握了超长钢轨制造、运输、铺设、焊接成套技术，攻克了长大桥梁无缝线路技术难题。同时，构建了高速铁路牵引供电系统设计、施工、检测技术平台，研发了大容量供电、大张力接触网、高速接触网检测、远程监控等成套装备，攻克了高速列车重联运行接触网关键技术难题。

高速列车技术 我国铁路科研人员系统掌握了时速200～250千米动车组核心技术，全面构建了设计制

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造体系。在此基础上，攻克了制约速度提升的技术难题，在高速列车基础理论、关键技术、制造工艺、试验评估等方面实现了系统集成创新，成功搭建了时速350千米动车组技术平台，国产时速350千米动车组大批量投入运营，在京津、武广、郑西高速铁路上表现出良好的运行品质。为适应京沪高速铁路运营需要，成功完成了时速380千米新一代高速列车的设计生产，首列下线后先后在沪杭高速铁路和京沪高速铁路试验段上连续创出运营试验的世界纪录。“和谐号”动车组以运营速度快、运量大、节能环保、平稳舒适等特点，跻身世界一流行列。

列车控制技术 我国铁路科研人员系统掌握了满足时速250千米的ctcs-2级列车运行控制技术，成功应用于既有线第六次大规模提速和新建的时速250千米高速铁路；研发了具有世界领先水平的ctcs-3级列车运行控制系统，基于无线通信网络系统实现地面与动车组控车信息的双向实时传输，满足了动车组列车时速350千米、最小追踪间隔3分钟的安全运行要求，适应我国高速铁路高速度、高密度及不同速度等级动车组跨线运行的特点，成功应用于武广、郑西高速铁路。

客站建设技术 按照客站建设“功能性、系统性、先进性、文化性、经济性”的新理念，广泛采用大跨度钢架结构、悬垂结构无柱雨棚设施以及冷热电三联供、智能化分级光控系统等先进技术，成为与城轨、地铁、公交，乃至航空港等多种交通方式紧密衔接的综合交通枢纽。北京南、天津、上海南等155座现代化铁路新客站已投入运营。

系统集成技术 我国铁路科研人员系统掌握了高速铁路总体设计、接口管理、联调联试等关键技术，实现了高速铁路工务工程、动车组、牵引供电、通信信号、运营调度、客运服务等各子系统的集成，使整体系统功能达到最优。在不同速度等级列车混合运行、高速线与既有线互联互通、地车安全信息连续传输、轨道电路对无碴轨道适应性等方面实现重大技术创新，形成了先进完善的高速铁路系统集成技术体系。

运营维护技术 我国铁路科研人员研发了现代化高速综合检测列车，实现了基础设施检测监测的自动化和养护维修的机械化。与此同时，我国开发了安全防灾预警技术，实现了对雨雪等灾害的实时监测和自动应急处理；开发并广泛采用调度集中系统，全面实现了运输调度集中统一指挥；研制了适应大客流量、响应时间快、系统安全性高的综合客运服务系统，较好地满足了旅客自助化、个性化、多样化的服务需求；积极开展高速铁路减震降噪、节能环保等技术攻关，大量采用新材料、新能源及现代信息技术，使高速铁路在节能环保方面的优势得到充分发挥。