高速公路技术创新范文
时间：2023-11-12 14:38:20
高速公路技术创新篇1
我国高速铁路主要创新进展
在我国高铁建设过程中，科技创新发挥了重要的支撑作用，解决了一系列技术难题并取得了一批重大创新成果。
（一）突破了高铁工程建造技术难关
近年来，我国高铁突破了复杂地质条件、高墩大跨复杂桥梁建造等系列工程建造技术难关。攻克了京津城际高铁松软土、郑西高铁湿陷性黄土、武广高铁岩溶地区、哈大高铁防冻胀、京沪高铁深厚软土等一系列技术难题，掌握了复杂地质条件下高速铁路地基处理和路基填筑成套技术体系。建成了武汉天兴洲、南京大胜关长江大桥和济南黄河大桥等世界一流的新型结构大跨度桥梁，系统掌握了长大桥梁简支箱梁的设计、制造、运输、架设成套技术体系。系统掌握了无砟轨道设计、制造、施工、检测及维护等技术，研发了高速铁路钢轨及扣件、大号码道岔等重要轨道部件，首创了在长大桥梁、高架站上铺设无砟轨道的技术，构建了无砟轨道技术标准体系。
（二）掌握了高速列车成套技术
通过引进消化吸收再创新，系统掌握了时速200～250公里高速列车总成、牵引控制、制动系统、牵引变流等9大核心技术以及10大配套技术，形成了我国时速200～250公里高速列车系列技术标准体系。在此基础上，以提升速度和安全可靠性为核心，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系统创新，成功研制出时速350公里高速列车并实现批量生产，成功研制了时速380公里新一代高速列车。在列车控制技术方面，采用GSM-R无线通信网络系统实现地面与动车组控车信息双向实时传输，构建了时速300～350公里等级的CTCS-3级列控系统，能够满足时速350公里、最小追踪间隔3分钟运行要求。
（三）掌握了高铁运营管理技术
在检测技术上，成功研制了时速250、350公里的高速综合检测列车。在运营调度上，针对我国既有线列车与高速列车、不同速度等级高速列车跨线运行的复杂运输组织方式，研发了高铁运营调度系统。在安全预警技术上，建立了防灾预警监测和自动应急处理系统，实现了对风、雨、雪、异物侵限等灾害的实时预警和监控。在客运服务技术上，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以及多种不同类型的制票设备和自动售检票系统，设计开发了车站旅客服务集成管理平台，较好地满足了旅客自主化、个性化、多样化的服务需求。
（四）掌握了高铁系统集成技术
系统掌握了高铁总体设计技术、子系统间优化匹配技术、接口管理协调技术、系统测试及安全控制技术、系统评估和联调联试技术，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、轨道电路对无砟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。高铁系统集成技术的建立，为我国优质高效推进高铁建设、提高高铁系统安全可靠性和运行品质提供了保证。
京沪高速列车的创新组织
我国于2006年引进了时速200公里及以上动车组技术，通过三几年的消化吸收再创新，取得了重点实践和阶段性成果。在此基础上，2007年8月，科技部与铁道部就依托京沪高速铁路工程、联合推动我国高速铁路技术创新达成共识，2008年2月26日，共同签署了《中国高速列车自主创新联合行动计划》（以下简称《联合行动计划》）。《联合行动计划》确定：以满足京沪高速铁路需求的高速列车（动车组）成套关键技术和适合我国国情的高速铁路运输组织和控制系统技术为研发重点，加快建立和完善具有自主知识产权、时速350公里及以上、国际竞争力强的我国高速列车技术体系。
《联合行动计划》总投资30亿元，其中国拨资金10亿元，铁道部组织配套资金20亿元，在亟待解决的工程技术难题、提升系统设计与集成能力、以及支撑发展的基础理论研究等三个层面设置了l0大课题任务，分别研究高速列车轮轨耦合等系统动力学、系统总成等关键技术及装置、高速受流等相关配套技术等等。实施三年来，基本掌握了时速350公里及以上高速列车（动车组）成套技术，取得了一批自主创新成果。
一是在高速列车整车研制方面。成功自主研制了符合京沪高速铁路运输需求的、持续运营时速350公里、最高运营时速380公里的新一代高速列车，今年初，在京沪高铁先导段运行试验中创造了每小时487.3公里的世界铁路运营试验最高速度，预计今年6月30日将全面投入正式运营。就技术水平而言，我国新一代高速列车最高运营速度比日本新干线高80公里，比德国ICE和法国TGV高60公里，在节能环保性和综合舒适性等方面也具有较为明显的优势。
二是在控制系统等关键技术创新方面。自主设计的列车运行控制系统(CTCS.3级)已成功运用于武广高速铁路，首次在时速350公里条件下实现列车控制信息“车地”双向传输，这代表了当今世界最先进水平。牵引供电系统关键技术也取得了重大突破，研发了世界上首创的、张力达到37kN的高强高导接触网导线，突破了不断电自动过分相技术，初步测算，采用最新技术可使京沪高速铁路节省社会时间成本4000万小时以上，年节电达到6亿度以上。
三是在创新平台建设方面。已陆续建成一系列代表当今世界最高水平的试验研究平台，其中包括：时速达到600公里的高速列车滚振试验台，1∶1的铝合金车体模态与疲劳分析试验台，1∶1的高速转向架动力学参数响应分析试验台和1∶1的牵引传动与网络控制系统综合试验台，试验风速350公里以上并具有噪音测试功能的地面交通工具风洞试验台，雷诺数达到1∶8、试验速度接近500公里的动模型实验系统。
高铁组织创新中的成功经验
《联合行动计划》的成功得益于打破常规的组织体系，主要经验包括如下几个方面。
（一）搭建了有利于发挥“举国体制”作用的计划管理架构
《联合行动计划》启动之初，就成立了双组长制的领导小组和由一大批国内顶级专家组建的总体专家组，其中包括中国科学院和工程院院士、以及铁路行业的技术领军人物，由两部门负责同志及相关科研单位、企业专家共同组建的70余人的计划管理办公室。从各个机构的构成及运转方面，实质上形成了市场经济条件下有利于发挥“举国体制”作用的计划管理框架，可以总结出三方面经验：一是两部门有明确的各自分工，科技部主要负责组织全国的科技力量（其中铁路系统的仅占一小部分）进行科研攻关，铁道部负责组织需求和进行政府定购引导。同时，两部门联合按照终端产品安全运行的标准进行过程把关。二是突破制度性的束缚，根据铁路行业特殊情况，创造性的允许行政干部进入专家组工作，从而更大的发挥了既懂专业、又有管理经验的行业专家的作用。三是创造性的引入项目承担单位的骨干人员，进入计划管理办公室工作，不仅为有效把握各研究单位科研进度、促进合作提供了可能，而且为培养我国自己的高速铁路管理人才奠定了基础。
（二）设计了投入强度空前、多计划协同的国家科技计划支持模式
该项目不仅仅局限于10亿元规模，也不局限于国家科技支撑计划本身，而是涉及973、863和科技支撑三个国家科技计划等五个项目，总投入近15亿元，其中科技支撑计划投入达10亿元。具体来说，在973计划中，设立了“最高运行时速500公里条件下的高速列车关键力学行为研究”项目，共投入3000万元，委托中科院力学所牵头；在863计划中，分别设立了“最高试验速度400公里/小时高速检测列车关键技术研究与装备研制”项目和“高速铁路用车轮材料及关键技术的研究”项目，分别投入2亿元和6000万元，前者由铁道部负责组织，由铁科院牵头；在国家科技支撑计划中，分别设立了“中国高速列车关键技术研究及装备研制”项目和“高速轮轨铁路引进消化、吸收与创新”项目，分别投入10亿元和9000万元，前者为《联合行动计划》的主要科研内容，后者为《联合行动计划》的预研项目，由北车集团长春客车承担。此外，对于国家科技支撑计划而言，单个项目达到10亿元规模是从未有过的，是一次创造性的尝试。从实践效果看，此次尝试是非常成功的。
（三）采用了广泛利用国内创新资源的开放式项目组织模式
与以往铁路领域科研组织不同，《联合行动计划》打破了主要依靠铁路行业科研力量进行研发的项目组织模式，更多地发挥了科技部对全国创新资源的有效组织作用，极大地调动了全国科研力量的参与积极性。从实际情况看，高等院校、科研院所和企业均参与踊跃，共同承担了攻坚克难的创新研究任务，其中包括了清华大学、北京大学、浙江大学、中国科技大学、上海交通大学、同济大学等25所国内一流高校，中科院力学所、软件所、电工所、金属所、自动化所等11所国内一流科研机构，唐车公司、长客股份和四方股份3大主机厂、永济电机等7家核心配套企业，共涉及3家国家实验室、31家国家重点实验室、3家国家工程实验室、7家国家工程研究中心、2家工家工程技术研究中心，组织了院士68人、教授500余人、工程技术人员上万人。同时，《联合行动计划》促进了各方资源共享，如共享利用了分属于科研院校的超级计算机、地面交通工具风洞、振动噪声试验台等一大批大型科研装备。
（四）运用了科研立项与政府定购相结合的项目激励机制
高速公路技术创新篇2
【关键词】： 高速公路；完善制度；以人为本；体制突破；科学养护
Abstract: with the rapid development of Chinese economy, the logistics industry high speed development made the highway number and quality have increasingly demanding, at present our country freeway are at the peak of construction, especially at the end of the "Twelfth Five-Year Plan ", our country highway mileage will reach 108000, how to do the maintenance and management of expressways well will be a test that the highway workers facing, therefore in the new form to perfect mechanism, personnel training, the breakthrough of system, scientific maintenance and other aspects, to improve highway canal raises level, to create "first-class facilities, first-class management, first-class roads, first-class service, first-class brand image " freeway.
Key words: expressway; perfect system; people-oriented; the breakthrough of system; scientific maintenance
中图分类号：U412.36+6 文献标识码： A 文章编号：
高速公路是现代社会发展到一定历史阶段的必然产物，是先进生产力的重要体现，是社会进步的重要特征，也是推动社会经济建设快速发展和进步的有力保障，随着高速公路基础设施建设的不断发展，为了更好地维护高速公路使用功能，充分发挥高速公路的使用效益，促进高速公路事业快速发展，必须要做好高速公路养护管理工作。
2011年4月，交通运输部组织了对全国干线公路进行大检查，我省以及温州市的高速公路在此次检查中取得了相当不错的成绩，尤其是高速公路在路况、管理服务等工作都得到了检查组的充分肯定和高度评价。
目前，截止2010年底，温州市高速公路通车总里程为300公里，但到“十二五”末，温州高速公路累计通车总里程将新增350余公里，比现有高速公路里程增加一倍，主要项目包括沈海高速公路复线、绕城高速西南线、绕城高速公路北线二期、龙丽温高速温州段等，“十二”末，以上高速公路将基本从建设期转为营运、养护期，这对高速公路的养护管理工作提出更高、更新、更严的要求，因此，我们必须以发展的眼光，通过科学技术、创新思路，全面提升养护管理工作，为社会提供快速、畅通、安全、舒适、经济的道路行车环境，下面谈谈本人做为高速公路养护管理从业人员对如何在新形势下做好高速公路的养护管理工作的想法和思路。
一、健全和完善管理机制和管理制度，规范管理程序和管理办法
高速公路的养护管理应以全面推行ISO9000国际质量体系标准为目标，实行各项养护管理工作程序化、标准化、规范化。主要要做好以下几方面的工作：
（一）首先要建立健全完善的养护管理机制，理顺管理体制，制定逐级目标责任制及岗位职责，做到层层细化、层层分解，分工明确、职责清晰。
（二）其次要结合养护技术规范制定高速公路养护管理各项规章制度、考核办法及养护工作质量目标，使高速公路养护管理更加科学化、制度化。
（三）同时要不断完善养护技术资料，建立高速公路养护管理信息化系统。完善高速公路养护技术资料尤其是道路技术档案的建设，同时建立以路面结构、桥涵隧结构等各种路况信息的数据库和道路养护工程管理、路况监控、机电维护、办公信息化于一体的管理系统，系统可以完成各种业务功能，整合现有的管理模式，健全及完善现有的管理体系，并能够对涉及的各类业务数据，进行集成化管理。养护管理信息化系统的运用不仅能节约了养护管理成本，也实现高速公路养护管理的数字化、智能化、现代化。
（四）还要严格养护管理程序，规范养护管理办法。高速公路养护实施过程中要在养护管理工作从计划、组织、安排、实施到监督、考核、验收等，形成一套规范、严谨的工作程序，使养护管理的各项工作规范、有序、协调运作。
二、以人为本、强化管理、提高素质、转变观念、加快科学养护管理进程
高速公路的养护管理属于动态管理，人是一切活动的主体，是最基础、最能动的因素，是技术创新、技术进步和决定管理科技水平的关键。为提高高速公路养护管理水平，应着重从以下几个方面入手：
（一）要坚持“以人为本”的思想，充分发挥、调动每个职工的主观能动性、创造性和工作积极性，变消极管理为积极管理，提高养护管理效能和管理水平。
在调动员工积极性和主观能动性方面主要是建立员工绩效考核管理机制，对员工的工作业绩、能力、态度进行客观评价，制定切实有效的绩效考核管理办法，绩效考核管理办法不仅侧重于员工的实干，也更加注重员工的实际工作效果，绩效管理办法如能实施，将极大地提升了员工的工作积极性和工作热情。
（二）要注重人才的培养，人才是决定交通行业科技水平的关键，现代化的管理机制，需要有高科技的人才、高素质的管理队伍。有了人才，才能掌握科学技术，有了科学技术才能形成先进生产力，新的生产力才能实现交通事业的跨越式发展。因而，高速公路的养护管理必须注重人才的培养和人员素质的提高，树立“人才是第一资源”的意识，强化“知识本位”、“能力本位”观念，这就要求要不断加强思想道德教育和专业技能的培训、学习，采取“走出去、请进来”的方式，学习国内外先进的管理经验和管理模式，并组织、聘请有经验的专家进行学术交流，把理论学习和实践经验相结合，做到理论联系实际，形成一支在思想上、技术上、作风上、装备上都能完全适应高速公路养护工作及养护管理的队伍。
引进高素质人才主要渠道是与全国各大公路院校建立合作模式，招收公路专业人才，并建立配套的人才培养制度，为公司的可持续发展不断补充新鲜血液，补充完善公司人才结构和层次。
（三）要确立以激励、挖掘、凝聚为开发目标，真正形成尊才、爱才、用才、护才的良好氛围。要更新观念，建立竞争机制和奖罚、激励机制，培养竞争意识，形成勤于思考、善于发挥、勇于开拓的良好工作局面，并不断强化管理意识，创新思路，发展战略管理、科学决策的工作理念，加快高速公路养护管理科学化进程。
三 以体制突破实施机制创新，全力实现道路养护专业化、社会化
随着改革的不断深入，社会主义市场经济体制逐步建立和完善，在这种新形势下，首先，我们要创新思路，以体制为突破，创建崭新的工作机制，把经验管理、制度管理和文化管理相结合，使高速公路养护管理向精细化、集约化方向迈进。如温州市交通投资集团有限公司大胆进行了高速公路养护管理体制改革和创新，打破原有的“一路一公司”的固有模式，实行养护与收费分离，实行“专业化、集约化”管理模式，集中养护专业人才组建一只走精细化管理的队伍，以整合人力资源来提高综合管理效益和降低运营管理成本。其次，要以发展的眼光看远景，以发展的眼光解决问题，在发展中提高管理质量和服务水平。在目前市场经济形势下，对于高速公路养护管理，我们要积极创造条件，大力发展市场化养护管理新模式，实行“合同管理、定额结算、管养分离”的管理方式，积极通过合理、有效的竞争选择使有实力的高速公路专业养护公司，使高速公路养护管理逐步迈向专业化、社会化的路子。同时，在改革的浪潮下，每一位养护管理人员都要树立高度的责任感、使命感、紧迫感，并在新的机遇和挑战面前，不断探索高速公路养护管理的新体制、新路子、新措施，创新高速公路养护管理机制。
四 以科学技术为动力，努力提高养护管理的科技含量
“科技是第一生产力”，邓小平同志提出的这一重要论断，成为我们工作的重要指导思想。高速公路的养护管理要注重新技术、新材料、新工艺、新设备的开发引用，要进行试点研究，对试点成功的项目，认真组织推广，以点带面，点上开花，面上结果，使推广工作向深度、广度发展，达到生产、科研并举，并要在工作实践中不断总结、积累、交流新经验，优化养护管理新方案。
由于传统的高速公路养护管理公司缺乏足够的技术和能力研究和开发新技术、新工艺、新材料，因此采用资金和技术互补方式与国内养护科研机构合作十分必要，不断学习养护新知识，接受新科技，以科技推动生产，不断提高，不断进步。要充分利用科学的管理手段和管理模式，提高高速公路养护管理的科技含量，使科技为管理服务。如温州绕城高速公路有限公司分别与交通运输部公路科学研究所合作，共同研究和探索桥梁裂缝处治以及旧桥加固新技术，与大型伸缩装置生产厂家玛格巴（上海）桥梁构件有限公司共同开展大交通流量下高速公路伸缩装置分段设计、分段安装的课题研究等养护新技术的探索和学习，使得养护管理的科技含量大大提高。
结束语
高速公路是为社会提供服务的商品，具有社会公益性的属性。好的商品，必须要有好的质量，才能被广大客户认可，高速公路作为一种特殊商品，同样要时刻保持良好的服务质量，才能充分体现其价值。这就要求高速公路管理部门要不断提高管理水平，尤其是养护管理水平。建设是发展，养护也是发展。养护管理者要在高速公路建设事业蓬勃发展的今天，抓住机遇，迎接挑战，树立坚定的信念，解放思想，实事求是，与时俱进，开拓创新，大胆实践，奋发进取，以积极向上的势头，以科学养护、规范养护、创新养护、发展养护的思路，全力打造出绿色高速、科技高速、人文高速、诚信高速的品牌，切实展现“一流道路、一流设施、一流管理、一流服务、一流形象”的高速公路新姿态。
高速公路技术创新篇3
关键词：高速铁路；发展；建设；高速客运专线
1 高速铁路的定义
高速铁路是一个具有国际性和时代性的概念。1985年5月，联合国欧洲经济委员会将高速铁路的列车最高运行速度规定为客运专线300km／h，客货混线250km／h。1996年欧盟在96／48号指令中对高速铁路的最新定义是：在新建高速专用线上运行时速至少达到250km的铁路可称作高速铁路。铁盟认为，各国可以根据自身情况确定本国高速铁路的概念，在既有线上提速改造，时速达到200km以上，也可称为高速铁路。
高速铁路是一个集各项最先进的铁路技术、先进的运营管理方式、市场营销和资金筹措在内的十分复杂的系统工程，具有高效率的运营体系，它包含了基础设施建设、机车车辆配置、站车运营规则等多方面的技术与管理。
广义的高速铁路包含使用磁悬浮技术的高速轨道运输系统。
2 世界高速铁路的发展
2．1 世界高速铁路的兴起
为了提高列车运行速度，使铁路适应社会发展，从本世纪初至50年代，德、法、日本等国都开展了大量的有关高速列车的理论研究和试验工作。1903年10月27日，德国用电动车首创了试验速度达210公里／小时的历史纪录；1955年3月28日，法国用二台电力机车牵引三辆客车试验速度达到了331公里／小时，刷新了世界高速铁路的记录。
日本充分利用德、法等国家高速列车试验经验，并依靠本国的技术力量，于1964年建成了世界上第一条高速铁路——东海道新干线(东京至大阪，全长515．4公里，时速210公里)，并研制了“0系”高速列车。东海道新干线以其安全、快速、准时、舒适、运输能力大、环境污染轻、节省能源和土地资源等优越性博得了政府和公众的支持和欢迎。1964年投入运营，1966年开始盈利，1972年收回全部投资。
第一条高速铁路的问世，使一度被人们认为“夕阳产业”的铁路，出现了生机，显示出强大生命力，预示着“铁路第二个大时代”的来临。从而引发了世界高速铁路建设的三次高潮。
2．2 世界高速铁路建设的三次高潮（见附图）
2．3 世界高速铁路发展大事记
①1964年，全球首列高速列车在日本投入运行，时速为210公里。
②1972年，法国TGV高速列车开始试车，时速为317公里。
③1981年，TGV列车在法国东南部正式投入运行，时速为260公里。
④1985年，德国开始进行高速列车试验，时速达到345公里。
⑤1986年，比利时、荷兰、德国和英国决定联合修建高速铁路网。
⑥1988年，德国ICE成为全球首列时速达到400公里的高速列车。
⑦1990年，法国TGV运行时速达到515.3公里，创下世界纪录。
⑧1991年，德国ICE正式投入商业运行，时速为250公里。
⑨1992年，英吉利海峡隧道高速铁路建成，运行时速为300公里。
⑩1995年，韩国汉城至釜山高速铁路开工，设计时速为300公里，实验段1999年12月开通。
2．4 世界各国高速铁路的发展历程
（1）日本。1964年10月1日东海道新干线正式开通营业，运行速度达到210公里/小时，日均运送旅客36万人次，年运输量达1.2亿人次。这条专门用于客运的电气化、标准轨距的双线铁路，代表了当时世界第一流的高速铁路技术水平，标志着世界高速铁路由试验阶段跨入了商业运营阶段。1971年日本国会审议并通过了《全国铁道新干线建设法》，掀起了高速铁路建设的浪潮。1975年至1985年间又依次开通了山阳新干线、东北新干线、上越新干线，列车最高时速300公里，基本形成了国内高速铁路网骨架，1997年北陆新干线通车营业，列车最高时速260公里。
（2）法国。法国高速铁路称TGV(Train a Grande Vitesse 法文超高速列车之意)。1971年，法国政府批准修建TGV东南线（巴黎至里昂，全长417公里，其中新建高速铁路线389公里），1976年10月正式开工，1983年9月全线建成通车。TGV高速列车最高运行时速270公里。1989年和1990年，法国又建成大西洋线，列车最高时速达到300公里。1993年，法国第三条高速铁路TGV北欧线开通运营，由巴黎为起点穿过英吉利海峡隧道通往伦敦，并与欧洲北部国家相连，是一条重要的国际通道。1999年，地中海线建成，最高时速350公里。法国TGV列车可以延伸到既有线上运行，所以其高速铁路虽然只有1282公里，但TGV高速列车的通行范围已达5921公里，覆盖大半个法国国土。根据规划，法国将在21世纪的头10年内，把东南线延伸至马赛，还要修建通向意大利和西班牙的南部欧洲线以及巴黎至德国斯特拉斯堡的东部欧洲线。
（3）德国。德国高速铁路称为ICE（Inter City Express）。1979年试制成第一辆ICE机车。1982年德国高速铁路计划开始实施。1985年首次试车，以时速317公里打破德国铁路150年来的记录，1988年创造了时速406.9公里的记录。但是德国的实用性高速铁路直到20世纪90年代初才开始修建，1991年曼海姆至斯图加特线建成通车；1992年汉诺威至维尔茨堡线建成通车，1992年德国铁路以29亿马克购买了60列ICE列车，其中41列运行于第六号高速铁路，分别连接汉堡、法兰克福、斯图加特，运行时速280公里。目前，德国的泛欧高速铁路和第三期高速铁路陆续建成，实现了高速铁路国际直通运输。
（4）意大利。意大利第一条高速铁路是1992年修建的罗马至佛罗伦萨线。1994年正式开始高速铁路网工程建设。1998年对米兰-博洛尼亚段180公里铁路进行改造升级，车速提高至每小时300公里。2000年至2003年又依次建成都灵-博洛尼亚、米兰-威尼斯、米兰-热那亚高速铁路，高速铁路总长度达到1525公里。意大利高速铁路采用最新型的ETR500高速列车，称之为“意大利欧洲之星” 。
2．5 世界高速铁路建设模式
归纳起来，世界上建设高速铁路有以下几种模式：
（1）日本新干线模式：全部修建新线，旅客列车专用；
（2）法国TGV模式：部分修建新线，部分改造旧线，旅客列车专用；
（3）德国ICE模式：全部修建新线、旅客列车及货物列车混用；
（4）英国APT模式：既不修建新线，也不对旧线进行大量改造，主要靠采用由摆式车体的车辆组成的动车组；旅客列车及货物列车混用。
2．6 世界高速铁路发展趋势
（1）21世纪的铁路运输业将会出现轮轨系高速铁路的全面发展，全球性高速铁路网建设的时期已经到来。
（2）高速铁路的优势已为世人所认同，其战略意义成为各国政府的共识，高速铁路促进地区之间的交往和平衡发展。
（3）对速度的追求和对技术的创新永无止境。速度和技术成为引领世界高速铁路发展的重要因素；高速轮轨技术成为当今世界高速铁路建设的潮流；而磁悬浮技术代表高速铁路未来的发展方向。
（4）高速铁路的技术创新正在向相关领域辐射和发展。
3 我国高速铁路建设
3．1 中国高速铁路的提出
兴建高速铁路的动议早在20世纪80年代中期就为我国的有识之士所提出，十多年来，国家有关部门组织了数以百计的专家学者从各个方面对高速铁路项目进行了详细的考察、分析和论证。经过多次的反复和论争，各方面的意见已经大致趋同：高速铁路技术可行、经济合理、社会效益良好、国力能够承受，因此应该建，而且应该及早建。1998年3月，全国人代会在“十五”计划纲要草案中提出建设高速铁路。
3．2 中国高速铁路的建设背景
我国自1876年出现第一条铁路以来已经120多年了。遗憾的是百余年来，我国的铁路事业无论从横向上还是从纵向上来讲，都是远远落后的。同其他国家比较，我国的铁路在运营里程，运输效率，技术水准，装备质量等方面相差极远，令人堪忧。改革开放20多年来，国民经济持续高速发展对于交通运输的巨大需求常常得不到满足，铁路沦落成为了“瓶颈”产业。发展高速铁路不仅适合我国国情，而且是我国铁路走向复兴的需要与选择。
3．3 中国高速铁路建设现状与规划
我国建设高速铁路的战略设想是：第一步，在近期内对选定的既有线进行改造，以较少的投资，较短时间能实现旅客列车时速达160公里的准高速铁路，并在其中设置供高速列车运行的试验段，在积累经验的同时，为在我国大量的既有线进一步提高速度提供技术储备；第二步，在21世纪初，建成一条时速达250-300公里的高速客运专线，以后再逐步发展。
继1997年4月1日开始铁路第一次大提速以来，十年中持续实施六次大提速，在世界铁路史上绝无仅有。它的成功实践，大大加快了中国铁路现代化的历史进程。通过购买技术，增强自主创新能力为主的途径，科研人员研制出了系列适合我国国情的高速动车组及电力机车，完成了既有铁路线的提速改造和对高速铁路技术的内化吸收；通过核心技术全面引进，实现了消化吸收再创新，取得重大成果。中国拥有了自己的CRH，基本上构建了堪与世界水平相提并论的200km/h动车组制造的技术平台，初步掌握了世界顶级高速铁路客车的设计与制造关键技术，走完了国外制造商历经几十年才走完的高速历程。
3．4 京沪高速铁路展望
京沪高速铁路是《中长期铁路网规划》中投资规模最大、技术含量最高的一项工程，也是我国第一条具有世界先进水平的高速铁路，正线全长约1318公里，与既有京沪铁路的走向大体并行，全线为新建双线，设计时速350公里，初期运营时速300公里，共设置21个客运车站。该项工程预计5年左右完成，2010年投入运营。京沪高速铁路建成后，与既有京沪铁路实现客货分流。
京沪高速铁路建设将坚持以我为主，自主创新，立足高起点、高标准，瞄准世界先进水平，形成具有中国自主知识产权的高速铁路技术体系。
建设京沪高速铁路，开启了中国铁路高速新时代。
参考文献
［1］陈宏.2006年的世界高速铁路［J］.机车电传动，2007，(01).
［2］铁道部经济规划研究院.世界高速铁路发展趋势［J］.铁道经济研究，2006，(01).
高速公路技术创新篇4
2006年11月份,中国北车集团对长春轨道客车股份有限公司和唐山机车车辆厂的客车制造业务进行整合重组,成立唐山轨道客车有限责任公司。作为独立法人的唐车公司正在快速创建国际一流创新型企业。公司占地123万平方米,拥有设备2300多台套,员工5000余人。公司坐落于河北省唐山市丰润区,地处华北平原京、津、冀环渤海经济区,距首都北京、直辖市天津和海滨城市秦皇岛分别只有150公里左右,地理位置得天独厚。
公司从满足铁路装备现代化的需要出发,构建了以铝合金、碳钢材质为主导的2条车体生产线。铝合金生产线正在从事时速300公里动车组的生产,碳钢车生产线以25型客车为主。公司以市场为导向,形成了由高速动车组、城轨车、中低速普通客车、特种车4个系列构成的产品体系。公司“两线四系”的工艺布局和产品体系,搭建起以时速300公里动车组为标志的一流轨道装备制造技术平台。目前,公司具备年产400辆高速动车组、200辆城轨车及500辆碳钢客车的生产能力。公司的特种车在国内市场的占有率达90%以上。
公司的新产品开发致力于引领市场,2007年,公司研发中心被评定为“部级企业技术中心”,进一步促进了唐车的高新技术研究和科技成果转化,增强了技术创新能力。公司近年研制的70%低地板轻轨车成为现代城市新型交通工具的最佳选择,已在长春城轨投入正线运营。公司拥有中低速磁悬浮列车成熟制造技术,该车具备绿色环保的特点,开辟了轨道交通的新领域。公司在国内率先研制的摆式列车,使山区铁路提速由论证变为现实,摆式动车组通过弯道的速度比普通车提高25%左右,性能安全可靠。
公司制造的时速300公里动车组为国内首创,代表着世界动车组技术的先进水平。党和国家领导对时速300公里动车组项目高度关注,被列入国家“十一五”规划。目前,公司与德国西门子公司合作,正在加快推进时速300公里高速动车组的国产化。首批3列车将在2008年北京奥运会前夕投入运营。
唐车公司堪称中国轨道交通装备制造行业“最新”、“最老”、“最有希望”的一个企业。“最新”是指公司在经过整合重组后,于2006年11月刚刚成立;“最老”是指公司的前身唐山机车车辆厂,始建于1881年,是晚清洋务运动中伴随中国第一条铁路――唐胥铁路的修筑而诞生的,是中国第一家铁路工厂。“最有希望”是指自公司承担300km/h动车组技术引进项目后,搭建起中国高速客车制造技术的最高平台。
以300km/h动车组为标志,唐车公司构建了“两线四系”的工艺布局和产品体系,铝合金生产线正在从事300km/h动车组的生产,碳钢车生产线以25型客车为主,唐车公司已经形成了由高速动车组、城轨车、中低速普通客车、特种车4个系列构成的产品体系。300km/h动车组项目是落实科学发展观、建设创新型国家、和谐社会的重要项目之一,是总书记2005年11月访问德国时签署的,是中德两国合作的部级项目,已被列入国家“十一五”规划。、贾庆林、曾培炎等党和国家领导人都曾亲临公司视察,对300km/h动车组项目给予高度关注。
唐车公司与德国西门子公司联手合作,同铁道部签订了60列300km/h动车组制造合同。动车组每列编组8辆,定员601人,牵引功率大于8800千瓦,运营速度300km/h,试验速度将达350km/h。这批动车组是在德国ICE型动车组的基础上开发的产品,并按照中国铁路标准进行了必要的设计改造,完全可以满足中国高速铁路客运的需要。
唐车公司全体员工以党中央、国务院有关部委、地方政府及各位领导的关怀为动力,抓住这一千载难逢的机遇,将300km/h动车组项目作为企业的生命线,全力以赴投入到300km/h动车组技术引进、消化、吸收和再创新的进程中。目前,300km/h动车组项目正在按合同要求有序推进。
高速公路技术创新篇5
作为高端装备制造业之一的轨道交通装备，自温州“7？23”动车追尾事故后，受高铁连累，一度陷入低潮期，社会各界对中国的高铁技术和中国人能否管理这一庞大系统产生了种种质疑，甚至不断传出铁道部高额负债、资金链断裂、高铁暂缓建设的消息。
经过调查、反思和整改，稍作停顿的高铁按既有的“四纵四横”规划继续奔驰。2013年元旦前夕，世界最长高铁——京广高铁正式开通，世界首条高寒区高速铁路——哈大高铁也投入运营。舆论认为这是中国高速铁路建设新的里程碑，也是中国社会走出“7？23”事故阴影的一个标志。业内专家表示，2013年铁路投资将继续保持增长趋势，投资额度不会低于2012年，预计达6000多亿元。
在“稳中求进”、“把稳增长放在更加重要的位置”的宏观调控下，2012年，国家发改委多次集中审批了城市轨道交通项目，初步统计有近30个。根据国家发改委运输所完成的《2012～2013年中国城市轨道交通发展报告》统计，2012年度，全国有35个城市在建设轨道交通线路，估算完成总投资约2600亿元。2013年，已批准的项目将进入规模建设阶段，城轨投资规模有望达到2800亿元～2900亿元。受此利好影响，铁路板块经过一年的调整，率先触底反弹，再次成为投资者关注的领域。
【 事 件 】
京广高铁开通
2012年12月26日，京广高铁正式开通，全长2298公里，成为目前世界上运营里程最长的高速铁路，从北京抵达广州最快全程只需要7小时59分。
京广高铁是我国《中长期铁路网规划》中“四纵四横”高速铁路的重要“一纵”，连接华北、华中和华南地区，设计时速350公里，初期开通运营时速300公里，是我国目前建设标准最高的高速铁路之一。
据铁道部科技司司长周黎介绍，京广高铁设计标准高，沿线地质条件复杂，工程难度巨大，为解决建设和运营面临的各项技术难题，铁道部安排了43项科研课题，系统开展了技术创新工作。
在工程技术方面，研究解决了软土、松软土、膨胀土等不良地质条件下路基设计施工技术难题。研究解决了跨越长江、黄河等大江大河桥梁技术难题，主跨504米的武汉天兴洲长江大桥，在同类型桥梁中具有“跨度、速度、荷载、宽度”四个世界第一。研究解决了大断面隧道设计施工技术难题，全长4.98公里的石家庄地下六线隧道，是我国目前隧道断面最大、结构断面型式最多的铁路隧道。在运营技术方面，全线采用了无砟轨道结构，采用了时速300～350公里高速动车组技术、接触网大张力悬挂技术和中国高速铁路列车运行控制系统。
京广高铁的全线贯通意义重大。一是促进沿线经济社会发展。京广高铁纵贯北京、河北、河南、湖北、湖南、广东6省市，沿线主要城市间时空距离大大缩短，加快沿线城镇化、工业化、信息化进程。二是对我国高速铁路网的形成意义重大，使我国高速铁路网初具规模。三是对经济社会发展具有重要促进作用。这一高速铁路网，把环渤海经济圈、中原城市群、关中城市群、武汉城市圈、长株潭城市群、长三角经济圈、珠三角经济圈等经济区紧密联系在一起，对促进区域经济协调发展具有巨大作用。四是提高了京广铁路通道的综合运输能力。
【 背 景 】
高速铁路图谱
过去的40多年里，高速铁路在日本、法国、德国等国家发展壮大。日本新干线、法国高速列车（TGV）和德国城际特快列车（ICE）组成了现代国际高速铁路的三大技术类型。
以“子弹列车”闻名的日本新干线1964年开始通车，是全世界第一条载客营运高速铁路系统，列车运行车速可达到每小时270～300公里，成熟的的高铁调控制技术使列车发车间隔可以缩短至5分钟，全面采用动力分布式设计，被称为全球最安全的高速铁路之一，也是世界上行驶过程最平稳的列车。
法国TGV高铁经过30年的发展，如今遍及法国各大城市乃至欧洲其他国家。TGV普通列车的商业运行速度可以达到每小时320公里。2007年4月3日，TGV以574.8公里的时速创造了轮轨列车的最快纪录。TGV也是世界上定期轮轨客运列车中平均速度最快的。由于采用最前端和最尾端的机车驱动的动力集中式设计，摇晃较大、加减速较慢，而无法以5分钟的班距运行。
德国ICE是一个连接德国各大城市的高速铁路系统，旨在形成完整路网，而非求取点对点间的最短行车时间。在整个ICE路网中，列车只可以在两段高速路线上达到300公里／小时的最高营运速率。这与法国的TGV及日本新干线系统集中提高点对点高速铁路的构思有所不同。新型的ICE-3及ICE3M皆采用动力分布式设计，最大特色是动力输出被分散在列车各车轮上，大大提升列车的稳定性、动力效率与爬坡能力。以ICE 3技术为基础，德国还发展了电力驱动和柴油驱动的摆式列车，满足多弯山路的需要。
从2008年8月1日中国第一条具有完全自主知识产权的京津城际铁路到京广高铁，中国的高速铁路虽然起步较晚，但发展很快，运营总里程已近1万公里，位居世界第一。
中国的高速铁路发挥后发优势，形成了自主品牌“和谐号”。通过引进国外高铁技术，在消化吸收的基础上自主创新，由中国北车和中国南车研发生产了CRH系列动车组，车型包括CRH1，CRH2，CRH3，CRH5，CRH6，CRH380A，CRH380B，CRH380C，CRH380D等，CRH系列为动力分布式、交流传动的电力动车组，采用了铝合金空心型材车体，车头为可降低空气阻力的流线形，运营时速最高达350公里。
按照《中长期铁路网规划》，“四纵四横”高铁建设已完成过半，京哈、京广、京沪、甬台温、温福、福厦、郑西、西宝、沪杭、胶济、石太、沪汉蓉等已开通运营。规模宏大的高铁路网已将全国的重点城市基本串联起来，京津沪渝4个直辖市全部通了动车组，27个省会城市中已有18个通了动车组，5个计划单列市深圳、青岛、大连、宁波、厦门全部通了动车组。
【 焦 点 】
如何确保安全
洁白的动车组飞驰电掣，窗外的树木瞬间闪过，高铁拉近了城市间的距离，大幅缩短了旅行时间，提高了经济和社会效益，发展高铁，具有重大战略意义。但据媒体报道，已开通的高铁频繁出现电力设备故障或工程质量问题，特别是“7？23”事故的发生，如何能让乘客放心安心呢？京广高铁作为世界上运营里程最长的高速铁路，铁路部门如何保证它的运行安全？
铁道部科技司司长周黎说，为了确保京广高铁以及其他高铁的运行安全，铁路部门积极构建高速铁路安全风险防控体系，采取了一系列有针对性的措施：一是加强固定设备维护和检测。研究采用了高速综合检测列车，可以300～350公里时速对固定设备进行综合动态检测；构建了轨道结构、路基沉降、复杂桥梁、特长隧道、接触网、列控系统等关键设备的监测系统，实现了对高速铁路基础设施的多方位、全覆盖的实时检测监测，及时掌握轨道线路、通信信号、牵引供电设备变化规律，加强高铁固定设备机械化、专业化、精细化养护维修，确保设备质量动态达标，处于稳定状态。
二是加强移动设备运用和维护。构建了动车组运用维护管理体系，通过列车网络控制、监视与诊断系统，实现动车组关键信息实时监控，故障信息及时报警；同时，对列车的各种运行状态信息按不同级别和重要性分别传输到动车维修基地、动车制造工厂和运用管理部门，指导动车组的保养、维护、检修，确保动车组运营安全。三是加强非正常情况下的行车安全控制。研究采用了安全防灾监测系统，实现了对风、雨、雪、异物侵袭等自然灾害和突发灾害的监测预警；建立了应急救援体系，制定各类应急预案，提高应急处置能力和水平。
北京交通大学经济管理学院教授赵坚表示，高铁“”存在安全隐患的后遗症，但还不到不能运行的程度。目前的情况是，有些可以整改，有些则很难整改，即使整改也不如当初直接做得好。虽然目前采取了各种补救整改措施，但关键是密切加强安全监控，以防患于未然，提前规避和解决问题。如果监控到相关设施不能保证安全，就可以采取停止运行或者降速的方法以保证安全。最值得担心的是，如果沉降超过规定限度，就不能开行300公里的时速，调整不了就必须降低速度。
据了解，中国高铁2012年采取以减速换安全，动车运行时速由350公里降至300公里；时速250公里的高铁降至200公里；客货混跑的动车组列车时速由200公里降至160公里。
中国工程院院士王梦恕介绍说，高铁出现的一些问题，比如电线混乱和漏水等，都是小问题，并且已经处理。不能以点带面，因为一些小问题就怀疑整个建设。从运行效果看，很多铁路运行到现在也没有出现问题，发现问题之后加以解决就行。高铁是一个细微精密的大系统，每趟运行的车都有很多人员在监护。有些人认为16节车厢只敢坐8号车厢，是因为他们不懂科学，夸大情况。
北京交通大学铁路专家韩宝明认为，任何一个系统，保证绝对的安全是不可能的。提高一点安全度，就要增加一份投入，就要付出一份代价。不光高铁，任何交通系统、公共系统每年死亡人数都达好几万。大家都希望不出事，可是这种系统比较脆弱，稍微有点意外都会引起大的事故，飞机在飞行时也有很多不确定性。所有这些不可控的安全因素，存在一定的概率。高铁的安全性比其他的交通方式要高一些，因为有基础设施的保障和先进技术的采用，但没有任何人可以保证这套系统在任何情况下都不出事，这是个辩证的关系。
【 启 示 】
加强自主创新
十报告中将高速铁路与载人航天、探月工程等作为创新型国家建设的“重大突破”。中国铁路在借鉴世界高速铁路经验基础上，采取“政府部门统筹、市场机制引导、以企业为主体、产学研相结合”的技术创新模式，实现了全面自主创新，建立了中国高速铁路技术体系，初步掌握了高速动车组、大功率交流传动机车、重载和快捷货运列车、城轨车辆、大型养路机械、列车运行控制、行车调度指挥、计算机联锁、综合监控等产品制造技术，走出了一条发展高速铁路的成功之路。
中国工程院院士、原铁道部副部长孙永福指出，中国高速铁路正处在大规模建设阶段，要不断总结经验教训，继续推进高速铁路技术创新和管理创新。他表示：“我们不仅要建设好高速铁路，而且要管理好高速铁路，真正造福于人民。”
高铁已经成为日本、法国、德国、英国等发达国家的主要公共交通工具，其扩建及升级工程也正在悄然进行。到2020年，日本高铁将从目前的4000公里增加到7000公里，欧盟高铁里程将从7000公里增加到1.6万公里。美国也提出，要在25年内建立一个覆盖80%美国人的高铁网络。
预计到“十二五”末，以“四纵四横”高速铁路为骨架的中国快速铁路网基本建成，高铁里程将达1.8万公里左右，包括时速200～250公里的高速铁路1.13万公里，时速300～350公里的高速铁路0.67万公里，基本覆盖我国50万以上人口的城市。
根据国家“十二五”交通规划，“十二五”期间将建设北京、上海、广州、深圳等城市轨道交通网络化系统，建成天津、重庆等22个城市轨道交通主骨架，规划建设合肥、贵阳、石家庄、太原、厦门、兰州、济南、乌鲁木齐、佛山、常州、温州等城市轨道交通骨干线路，建设京津冀、长江三角洲、珠江三角洲、内蒙古呼包鄂地区、江苏省沿江城市群等城际轨道交通网。
不管是高速铁路还是城市（际）轨道，都离不开先进的轨道交通装备，在“稳中求进”的主基调下，在调整经济结构、扩大内需的新要求下，按照《中长期铁路网规划》和城市轨道交通建设需求，轨道交通装备产业将抓住机遇，加快转型升级，加强技术创新，实现跨越式发展，成为领先世界的高端装备。
《高端装备制造业“十二五”规划》提出，要满足我国铁路快速客运网络、大运量货运通道和城市轨道交通建设，大力发展“技术先进、安全可靠、经济适用、节能环保”的轨道交通装备及其关键系统，建立健全研发设计、生产制造、试验验证平台和产品标准、认证认可、知识产权保护体系，提升关键系统及装备研制能力，满足国内市场需要。大力开拓国际市场，使我国轨道交通装备全面处于世界领先水平。
在技术创新方面，《轨道交通装备产业“十二五”发展规划》要求，发挥企业创新主体作用，鼓励企业加大创新投入，开展产学研用相结合的技术创新，提升企业技术水平。鼓励企业与国外研究机构开展合作研发，引进国外先进技术和人才资源。加快推进轨道交通装备的轻量化、模块化、标准化、信息化、网络化和智能化发展，不断提升轨道交通装备的安全性、可靠性、舒适性和环境友好性，满足市场个性化需求。
到2015年，轨道交通装备产业年销售产值超过4000亿元，行业研发投入占产品销售收入比重达到5%以上，主要产品达到国际先进水平，并批量进入国际市场。
高速公路技术创新篇6
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。
高速公路技术创新篇7
时速605公里的更高速列车
南车青岛四方机车车辆股份有限公司厂区内，一列银灰色超速试验列车停放在厂区的铁轨上，这列台架设计时速为5D0公里、试验时速达到605公里的列车，被命名为更高速度的试验列车。
实际上，这项试验早在两年多前就已开始，为了这次试验，南车四方公司经过7次方案讨论会。实验过程中，100～200公里时一点都没让在场的人担心，车速上了550公里以上大家心情开始激动，到600公里时就开始有点紧张了。试验止步于605公里，是因为制定的试验目标为600公里。
当时速提升到605公里的时候，试验没有马上停止，而是保持速度运行了10分钟，这相当于在地面上行驶了100.8公里。
技术难点比飞机多
高铁就像一架飞机在不停地起降。
坐飞机最危险的是起飞和降落，因为地面效应包括建筑、风对飞机的激扰，所以飞机设计的难点在起和降的过程。而高速列车始终在地面上高速运行，从空气动力学车与空气相互的作用角度，既要考虑地面对列车的强激扰，也要考虑到高速运行状况下气流激扰。波音737的巡航阻力系数约在0 028左右，6辆编组试验列车整车阻力系数约为0 48左右，所以说，更高速列车比飞机在天上巡航时的技术难点要复杂得多。
民用飞机每小时飞行距离800～850公里，中国研制的更高速试验列车设计速度在每小时500公里以上，与目前在线上以每小时380公里最高时速运行的和谐号CRH380A相比，技术的边界条件必须清晰。
列车运行的阻力，包括车轮与轨道摩擦的机械阻力和车辆受到的空气阻力。高速下制约速度的抗衡者是空气。当列车以每小时200公里行驶时，空气阻力占总阻力的70%左右，和谐号CRH380A在京沪高铁跑出时速486 1公里时，气动阻力超过了总阻力的92%，如果跑到500公里以上，95%以上都是气动阻力了。空气阻力和列车运行速度的平方咸近似正比关系，速度提高2倍，空气阻力将增至4倍。正是这个平方关系，让设计师绞尽脑汁。
“箭”可与民航客机PK
空气阻力受三大因素影响，一是车头迎风受到的正压力与车尾受到的负压力间产生的压差阻力；二是由于空气黏性作用于车体表面的摩擦阻力；三是列车底架以及列车表面凹凸结构引起的干扰阻力。
工程师们为降低空气阻力，应用仿生学和空气动力学理论创作了100多种头型概念，优选构建80余种三维数字模型，开展初步空气动力学仿真，比选出20个气动性能较优的头型，进一步进行气动优化，制作出1：20实物模型，根据仿真数据和美观效果，最终制作五款1：8头型并分别做了风动力学试验和气动噪声试验，名为“箭”的头型被选中，其气动噪声、气动阻力参数最优。从气动性能来讲，“箭”与民航客机是可以PK的。
让数百吨重的更高速列车在线路上飞跑，除了减少气动阻力外，加大牵引能力是另一个关键。六辆编组更高速试验列车牵引总功率可达到21120千瓦。正是有了我国自主开发的大功率牵引系统，才有高速试验列车实现台架试验605公里/小时的可能。
大功率的牵引传动系统的技术研发，具有强大的技术扩散效应，除列车之外可应用在其他制造领域。大功率的牵引传动系统技术具有很好的外延性，除轨道交通领域以外，在很多工业传动领域都有很广泛的应用，比如轧钢系统、船舶推进系统、石油钻井、电力系统等。
高速列车运行依靠电能，是由受电弓与接触网接触完成的，这个过程被称为“受流”环节。这项技术也是迄今为止技术专家们最关注的技术之一。“双弓受流”技术曾经是困扰工程技术人员的一个技术难点。车辆在高速运行时，前弓在取电滑过接触网时，会形成一个激扰波，导致后弓的离线可能性加大，影响车辆的牵引性能。如何保证后弓受流的稳定性，这是技术上的难点。但是现在看来，已经不存在了。
近万名科研人员参与技术创新
速度，是技术发展的综合实力。如同中国“两弹一星”的研制，举全国之力，近万名科研技术人员参与了高速列车的技术创新。试验列车的速度还只是实验室内的数据，实际的线路数据还有待于进一步验证，参与高铁研究的科技工作者希望有个高的速度值，让全世界都能进一步了解中国的高铁技术和产品水平，其中的过程需要踏踏实实去做，而决不能急于求成。
时速605公里是试验台上跑出的，不是在线路上的数据，实际的线路试验还需要一系列的考核。2007年4月3日，法国TGV在线路上创造574.8公里/小时的试验最高速度，目前为止尚未有新的记录刷新。2010年12月京沪先导段试验蚌埠一枣庄，CRH380A达到最高时速486.1公里，这个速度尽管是运营试验速度，它有别于法国TGV的纯粹试验速度，就运营试验的速度值而言，它是世界上最高的。
2011年，“7・23”甬温线特别重大铁路交通事故后，中国高铁开始了对更高质量目标的追求，其中包括安全性、可靠性、舒适性等。事实上事故并不是缘于车的质量，但是这次事故却对中国高铁的发展带来极大影响。所有的铁路人，包括南车四方的技术人员都在反思，那就是如何更好、更稳健地推进国家的高速铁路事业。
试验列车的研制是一个非常艰苦的过程，它以CRH380A新一代动车组技术创新成果为基础，遵循安全可靠的运行目标，针对系统集成、车体、转向架、牵引、网络控制、制动系统进行了诸多技术创新，实现了碳纤维材料、镁铝合金、纳米材料、风阻制动系统等一系列新技术、新材料的装车试验验证。整个列车的研制，历经了两年多时间。
试验列车完成在实验室的测试后，在厂区内一条3.7公里的环形试验线上进行了一个月的可靠性试验，运行里程约1000公里。受线路条件限制，最高速度不得超过时速30公里，“对整车、系统及部件完成了初步可靠性验证。”一位工程师介绍说。
多项新技术有待验证
高铁，是中国战略性新兴产业之一，而更高速列车则是中国创新能力的又一标志性作品。工程师与科学家渴望上线试验衔接试验台的验证结果，更加深入地探索超高速列车三大核心技术理论，即轮轨技术、空气动力学性能与弓网关系。
对工程师而言，诸多项设计是无法在台架试验中完成的，更高速列车的三项核心技术有两项无法验证，即空气动力学性能与弓网关系。
比如，台架试验在室内完成，缺少了风，则无法完成空气动力的试验。更高速列车首要的验证是车的阻力特性，牵涉到能耗；其次是升力特性，涉及到脱轨系数；第三是脉动力的大小，涉及到列车的安全性。还有就是交汇瞬时风的阻力，以及安全的避让距离。从理论上讲，目前已有的公式对400公里与500公里的车应该是、适用的，就研究和印证来说，这些都是需要通过线上试验进一步验证。另外，即便是双向滚动试验台，也无法完成受电弓与接触网的受流试验。
对做基础理论研究的科学家而言，他们希望验证共性关键技术的基础理论机理。以脱轨系数为例，车辆运行时，在线路状况、运用条件、车辆结构参数和装载等因素最不利的组合条件下可能导致车轮脱轨，评定防止车轮脱轨稳定性的指标叫脱轨系数，这个系数越大越容易脱轨。
根据国际标准，0.8作为脱轨安全性的指标。但是利研人员对高速列车试验时发现，列车在线上以480公里的速度，脱轨系数只有0.1～0.2左右，远远小于0.8。如果以每小时550公里的速度，实际运行时的脱轨系数是多少？它涉及到高速基础力学的研究。全球范围的科学家们一直希望破解脱轨系数之谜。
让世界史加了解中国高铁
本世纪是高铁的时代。美国总统奥巴马在2011年国情咨文中表示：“没有理由让欧洲和中国拥有最快的铁路。”奥巴马强烈意识到，高铁将是重塑美国全球竞争力的技术制高点。技术上一定是要抢占制高点，谁有抢占技术的制高点的能力，谁就有带动行业发展的能力。以技术的先进性驱动市场的需求，这是全球市场经济竞争的规律。
2007年法国TGV创造“全球第一速”，以抗衡德国磁悬浮列车抢占市场的挑战。法国正是因为在路上跑了570多公里，给世界各国明确的信号：“我的技术是可行的。”从此之后，世界高铁市场法国成为佼佼者。中国高铁驶向世界的脚步正在提速，说明高速仍旧是趋势。探索500公里以上超高速列车的技术，既是一项前瞻性的研究，也是拓展国际市场的技术储备。
技术的成熟需要积淀，而市场的拓展则是瞬间的外延。中国高铁从2004年开始，经过9年的时间，从引进、消化、吸收到如今技术的全面领先，更高速试验列车的研制是技术纵向发展的制高点，只有掌握技术的制高点，才能够使技术纵向与横向相互传递，覆盖市场的面积递增。这个试验列车的基础是在CRH380A技术向上拓展的，而城际列车则是向下的拓展。高铁这么多年的技术创新，其技术先进性已经向上下游产品传递。
对技术的追求并未停止。为了更好地理解空气动力学的作用关系，南车四方股份公司正在计划筹建一个小规模的风洞实验室。
高速公路技术创新篇8
关键词：高铁；核电；转型升级
一、引言
近年来，总理对外大力推销两大“中国制造”――高铁与核电。高铁，以高速度、高安全性、高舒适度、高正点率、高经济效益、低污染和低耗能等特点而家喻户晓。从2004年到2015年，中国仅仅用10年向全世界展示了“从无到有”的惊人蜕变；而核电花了30年的时间才发展到与高铁目前相似的程度。在经济转型升级产业中，高铁可谓完胜。
高铁与核电都是我国高端制造业中的典型代表[1]，也是国家目前大力发展的重点产业；既与其他国家的产品有竞争，也是我国与其他国家之间政治外交方面合作交流的关键；并且都能更好地促进国民经济和我国其他产业的发展。在“引进-消化-吸收-再创新”的中国特色模式中，高铁在十年的时间里成功实现了跨越式创新发展；核电虽然也已经开始实现自主创新，但在发展速度与自主化程度方面都与高铁无法“媲美”。
二、文献综述
从2004年引进先进技术到2008年正式开通运营第一条京津城际铁路，再到2015年我国的高铁营业里程占全球高铁里程的60%。如此“从无到有”的华丽转身，仅仅用了10年的时间。在众多战略性转型升级产业中，取得巨大成效的无疑是高铁。关于高铁成功的原因，各学者从不同的角度进行分析。李拉（2011）从自主创新的角度，认为高铁产业取得成功有以下四点原因：一、我国高铁是由科技部、铁道部等部门携手组织全国的科技资源，共同搭建高铁及列车技术自主创新平台；二、我国高铁诸多重大项目的技术引进与国产化工作在一条产业链上同步展开，高铁的核心技术与主要配套技术的各个难点被产业链上的企业逐一攻克；三、铁道部的组织作用；四、我国高铁产业保证了关键技术的整体水平和后续开发能力[3]。邓金堂和李进兵（2013）则从产业内生增长机制的角度，认为我国高铁依靠巨大的轨道交通需求、产业知识的累积、产业制度创新等内生增长因素实现了高铁产业的内生性增长[5]。张凤英（2011）从跨越式发展的角度，认为我国高铁具有后发展优势性、自主创新性、可持续发展性、科学发展性、领先发展性[4]。高铁的发展对其他产业的发展具有带动作用，能够对整体经济的发展带来正的效益。尚秀林（2011）分析指出，高铁的发展能够促进高新技术产业的聚集和发展；能够推动现代制造业快速发展和结构调整；能够为现代服务业的发展注入新的活力，深化区域经济市场的一体化进程[7]。贾善铭与覃成林（2012）从经济属性的角度分析，认为高铁的经济属性表现在复合公共性和正外部性两个方面，其对经济发展的带动作用体现在：推动区域经济增长、促进区域可持续发展、优化城市空间结构、加快区域一体化进程[6]。韩舒淋（2015）认为铁路部门的集权，即由铁道部这样的强势部门的领导是高铁发展快的原因，而核电的分权领导（中核、中广核和国家电投）则造成了核电缺乏创新动力以及发展效率低下[2]。
本文基于高铁和核电独特的产业特征和发展历程，重点分析导致高铁比核电发展快和自主创新程度高的因素，进而对转型升级产业的自主创新发展提出相应的补充建议。
三、高速铁路与核电发展历程比较
（一）高速铁路的发展历程
1992年，一些大学、科学研究院和企业开始了高铁的相关研究。2000年，“蓝箭”号高速动车组在广深线上首次实现了公交化的运营。同年，由南车、北车共同研制出的“中华之星”高速列车时速达270km。“中华之星”动车组在2002年11月创造出时速为321.5km的当时“中国铁路第一速”的好成绩。我国高铁虽然有一定的技术和制造基础，但在牵引电机功率、车体曲线结构设计、降噪技术、转向架等方面水平不足。
2004年，中国开启了大规模“引进-消化-吸收-再创新”的发展模式。2004年至2005年，中国南车青岛四方、北车长春客车股份公司以及唐山客车公司先后从庞巴迪、川崎重工、阿尔斯通以及西门子引进先进技术，共同设计生产高速动车组。2007年，我国实施“中国铁路第六次大提速”，和谐号动车组在各大繁忙干线均已运行，我国全面进入了高铁时代。2008年至2013年，京津城际、京港高铁武广段、郑西、哈大、宁杭、杭甬、盘营以及向莆高铁相继运营，我国“四纵”干线基本成型。2014年，完全自主化的CRH5型动车组正线试验。在短短几年的时间里，中国成为了最大的高铁市场，从引进技术到自主创新，中国高铁不仅在技术上摆脱了其他国家的制约，而且还成为了我国在国际上的又一大优势。
从下表中可以看出，我国高速铁路在客运量与营业里程上逐年上升，近年来发展迅速。
（二）核电的发展历程
20世纪80年代初，我国自主设计建造秦山一期压水堆核电站，开启了核电产业发展之路。1994年，从法玛通公司引进成套设备建设的大亚湾核电站正式投入商业运行，这是我国与他国合作建造核电站的开端。岭澳核电站虽是从法国引进技术，但设备趋于国产化，管理更加自主化。而后，从加拿大引进的秦山三期核电机组、从俄罗斯引进的田湾核电站以及岭澳二期和秦山二期核电站的扩建项目都已建成投入运营，并取得良好的业绩。
在堆型的发展上，中核集团在秦山一期和二期核电站建设运营的基础上形成了自主知识产权的压水堆堆型，我国出口的单机300万千瓦压水堆核电站――巴基斯坦除希玛核电站，就是采用了这一成熟的核电技术。而中广核集团在大亚湾核电站和岭澳核电站建造运营的基础上拥有了中国改进型压水堆核电技术路线CPRl000。通过这些年的自主设计、多方引进和消化吸收，我国在核电方面的技术水平有了大幅度的提升，为核电今后自主化发展奠定基础。
2014年我国核电发电量占全国总发电量只有2.4%，占世界平均水平的10%。2015年上半年，核能发电为772亿千瓦，占全国规模以上的电厂统计的总发电量的2.85%。从当前数据来看，我国核电年发电量占全国电力总装机容量比率和占全国总发电量的比率提高相对缓慢。
从下表中可以看出，我国核电国内供电量逐年稳步上升，虽然发展缓慢，但总体态势良好，有正确的方针引导，核电可以迅速发展的。
四、主要因素分析
（一）技术基础因素分析
在引进国外先进技术之前，我国的高铁和核电产业都具备一定的技术基础。“中华之星”是我国高铁自主研发的典型代表，虽然之后因为技术过低被放弃使用，但在研发过程中积累的宝贵经验与聚集的高尖人才，为消化国外技术作出了不小贡献。高铁大规模引进国外技术的时间要比核电晚一些，但是起点很高；而且高铁引进的技术都是国外已经成熟应用的先进技术，因而对高铁来说，高起点就意味着好的开端。
核电方面，上海核工程设计研究院（即728院）自主设计了秦山一期核电站，核动力院参与设计了秦山二期和岭澳二期核电站；为自主创新做了充分准备。在核电AP1000引进过程中，依托项目进展不太顺利。一个主要原因是当时的新设计对关键设备制造有了新的要求，致使关键设备延期研发，从而不仅影响了依托项目的工期延后，也影响到了之后的自主技术开发进程。
（二）合作进度因素分析
高铁于2004年先后引进了日本、法国、德国等大国的高精尖技术；作为唯一对外谈判的原铁道部来说，唯一性不仅使整合国内制造商资源变得更加容易，而且还有绝对主导权去面对各国公司的谈判协商。在合作进度上，我国一直加快对关键设备的设计、制造和调试消化吸收和自主创新。
核电的合作过程相对于高速铁路曲折的多。在核电的起步初期，法国核电技术的引进仅仅使得秦山二期实现了自主化，但是并没有延续后期的发展，更没有统一的规划。核电在2004年因为方案协商不定，则花了三年左右的时间才完成最终的招标谈判，选择了美国的核电技术。本世纪初，在我国高层决定重新引进国外先进技术之时，核电行业也并没有像原铁道部那样统一的部门来统筹全局、规划国内资源；之后在高层的协调之下，各公司成立了核电自主化领导小组，由国家核电技术公司筹备组具体负责对外谈判的一切工作。可是，与原铁道部相比较而言，该筹备组在整合、把控国内核电资源方面的权力以及能力都大大削弱了。
（三）买方集中度因素分析
市场是由买卖双方组成的，相应的，市场集中度包括买房集中度和卖方集中度；买方集中度描述特定市场中买者的规模结构[1]。在国内这个庞大的市场上，高铁的买方只有一个，即铁路总公司（原铁道部），如此高的买方集中度，有利于我国高铁技术自主创新领域的迅猛发展，更有利于对整个市场的管理与宏观控制。
而在核电的国内市场上，核电的买方有很多，各买方之间有区域性的优势和差异，从而在价格、个性化需求、偏好等各方面有很大差异。卖方为争取拿下买方的项目，往往会采取策略性行动，例如，价格战、信息战、广告等各类宣传活动和游说手段，那么在技术创新、自主研发等方面会给予较少力量，进而相对弱势。
（四）政策方针因素分析
高铁的产业政策在这十年的发展期间比较连贯。不断有新线路被开发和投入使用，致使高铁技术能够不断地设计、实验、投产等，形成良性循环[2]。
相对于高铁而言，核电的发展较为坎坷。在“十一五”之前，我国核电并没有批量开工和连续发展。在“十五”期间，也没有一个新的核电站开工，自然在技术方面就没有相对的提升。之后的很长一段时间里，火电的廉价竞争是核电产业面临的最大挑战，而且电力整体需求的涨跌也对核电的发展影响颇大。国内在“十一五”期间陆续开工，批量建设了一些核电站，但是2011年的福岛事件让包括中国在内的全球核电产业的发展缓行，甚至有些国家几乎停滞不前。虽然该事件已经过去4年半的时间，但是核电的审批速度仍无法恢复到事故之前的审批速度。2007年，国家核电成立之后，原本属于中核的728院被划至到该集团负责技术引进工作；这个决定使得国内核电技术力量没有集中起来，反而更加分散了，并不利于核电技术的研制。
（五）产业结构因素分析
简单来说，高铁是完全垄断；而核电的三大巨头形成寡头垄断。
高铁的客户是始终都是唯一的――原铁道部或者现铁路总公司。之前由于南车和北车都是与客户分开的供应商，因此南车与北车之间存在着一定的竞争；后来为了避免海外市场的恶性竞争，南、北车被合并为中国中车集团，即中车；但是中车依然是与铁路总公司相互独立的，即供应商与客户是分开的。
在核电领域，目前有中核、中广核以及国家电投三大巨头瓜分整个市场。这三家公司都有自己独立且成熟的垄断供应体系，具体来说，每家公司都有核电站总设计方、总包方和核电站的业主，互相之间也都不会让他方负责自己的项目，所以三家公司是分头垄断的。此外，三大巨头之间的竞争往往不在技术方面，而是抢厂址、抢项目等；这样的竞争对于核电的发展起不到任何作用。我国核电特殊的产业结构导致无法像高速铁路那样统一部署、统一决策、避免内部竞争以及始终如一的供给。
五、结论
（一）引进前需有技术基础
转型升级产业单单靠引进国外先进技术是没有用的，在引进之前必须要有一定的技术基础。高铁在引进之前自主创新研发出“中华之星”，有了这一技术基础，在引进过程中，许多问题会迎刃而解，并且有利于消化吸收和再创新。汽车产业引进不太成功就是因为发动机等关键设备没有一定的核心技术基础，盲目引进会导致消化吸收过程比较困难，再创新过程更加艰巨。
（二）掌握自
自必须掌握在自己手中。只有掌握了一定的自，我们才能够更好地将引进的核心技术消化吸收。铁路总公司（原铁道部）作为高铁唯一的领导部门，集中实施计划，有利于自的发挥。
（三）技术创新动力
其实虽然引进了先进技术，但是在一般情况下我们是没有办法得到该产业的核心技术，往往只能得到一个简单的结果，因而我们并不知道设计思路、设计过程、有关建造等一系列核心问题；因而，自主创新是唯一的出路。开始的“市场换技术”战略虽然已经不能满足我国产业自主化的要求，但对以后产业自主化的实现起着不可替代的作用。在技术自主创新的道路上，虽然过程非常艰难，但为以后产品国产化做好充分准备，无论多难，都要努力攻克关键设备的技术难关，才能摆脱其它国家核心技术上的制约。
（四）政策要跟进
在“引进-消化-吸收-再创新”的中国特色模式中，政策上的支持对于产业自主化和国产化有很大的作用。对相关产业制定一个长期的科学的规划，在总的目标框架下，要有一系列阶段性短期目标，这些短期目标要有助于总目标的实现，并且要写入发展规划中，使其不会因领导人的变更而发生原则性的变化；在此基础之上，还需要有相应的配套体系来保证这些目标的实现。（作者单位：浙江财经大学经济与贸易学院）
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