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对中国高铁还可期待什么 ?

[《学习时报》2022年02月23日], 国研网 发布于 2022/2/23


卢春房,中国工程院院士、铁路工程技术和管理专家中国工程院院士、铁路工程技术和管理专家。在中国,高铁早已成为人们节日出行的首选交通工具,“坐着高铁看中国”也成了一道独特风景线。中国在超导和常导技术方面都在进行研究,其中常导这个方面进展比较快,时速600公里的样车,2019年已经在青岛的四方厂下线。

在中国,高铁早已成为人们节日出行的首选交通工具,“坐着高铁看中国”也成了一道独特风景线。从2008年8月1日,设计时速350公里的京津城际铁路正式开通运营,标志着我国高铁发展迈上一个新台阶。截至2021年12月30日,中国高铁运营里程突破4万公里,稳居世界第一;“四纵四横”的高铁网提前建成运营,让中国成为全球唯一高铁成网运行的国家。如今,我国已经成为世界上高铁系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高的国家。

从晚清中国人艰难制造第一台“龙号”蒸汽机车,到今天具有完全自主知识产权的“复兴号”高铁列车;从詹天佑带领中国人勘测、设计、施工的第一条铁路——京张铁路,到今天堪称“高铁技术博物馆”的京沪高铁,中国高铁从“追赶者”到“引领者”,再到满怀信心“走出去”,凭借不断创新和超越,铸就着中国的“高铁自信”。中国高铁无疑是更高水平自力更生的一个典范。

中国高铁有哪些优势?

2011年6月京沪高铁开通运营,成为当时世界上技术标准最高的高速铁路;2012年12月,世界首条高寒高速铁路——哈大高铁开通运营;2014年12月,兰新高铁全线贯通,它穿狂风、过沙漠、爬高原,实现了多项世界第一;2017年9月,具有完全自主知识产权的“复兴号”标准动车组在京沪高铁实现350公里时速,创世界高铁商业运营最高速度;2020年7月1日,我国自主设计建造、世界上首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥建成,实现了五个“世界首创”;2021年12月30日,京港高铁安九段开通运营。

短短十几年,中国高铁不仅成为世界高速铁路的引领者,还走出一条“引进吸收、消化再创新”的道路,以高速列车、大功率机车为代表的高性能铁路装备技术,不仅具有自主知识产权,还达到或者领先世界先进水平。中国高铁有哪些优势?

第一个优势是安全性能好。比如说,很多人在问这个问题,汽车座位上有安全带,飞机座位上有安全带,高铁没有。这是因为高铁动车制动力设计的比较小,制动减速度最大只有每秒1.4米,相当于汽车紧急刹车1/7左右的水平。在这种制动力的情况下,坐在座位上感觉并不太明显,即使是站着也不会摔倒,所以就不用系安全带。第二个优势是节能环保。高铁都是电力牵引,在沿线没有任何二氧化碳或者是污染物的排放,但是消耗电,发电的时候要产生二氧化碳。就二氧化碳这一项指标来看,高铁的人均水平相当于飞机的6%,相当于公路的11%。还有一个就是节约土地,节约耕地。这里面有一项措施起到了重要作用,以桥代路。京沪高铁桥梁占比达到80%以上,总长度1000公里,跟老京沪线相比,节约用地达到72%以上。第三个优势是运输能力大。一条高铁设计的运输能力,有的是几千万人次,有的是一个多亿人次,这是其他交通工具很难比拟的。第四个优势是全天候运行,受气候的影响比较小。高铁在大雾天,甚至是在浓雾、雾霾的天气,也可以照常运行,在风雨雪比较小的情况下可以正常运行。第五个优势是舒适性。主要体现在两个环境,一个是乘车环境,一个是候车环境。候车环境方面,主要是车站的空间、温度、湿度等这些都有特殊的设计。在乘车环境方面,我们研究了10多种对乘客有影响的因素,包括温度、湿度,还有照明、平稳性。自2008年以来铁路系统在建设项目上推行了标准化管理,通过质量、安全、工期、环境保护、投资和队伍稳定六大控制来达到建设世界一流高铁的目标。为了保证旅客的舒适性,我们设定了长期的监控指标,包括列车的平稳指标、电磁环境、制动减速度指标、过曲线的一些离心力指标等。这些指标已经得到了很好的落实,能够保证舒适度。第六个优势就是高效快捷。这不但体现在我们列车的运行速度高,而且体现在高铁的车站离市中心近,另外体现在高铁正点率高,高铁进出站方便这几个方面。高铁目前的正点率是非常高的,据统计,始发正点率现在达到了99.1%,到达的正点率达到了98%,给我们中国老百姓提供了一个便捷而经济的交通方式。

中国高铁为什么能够走出去?

中国高铁为什么能够走出去?我们比人家建设晚,走出去速度反而很快,国家的支持是重要的力量和源泉,高铁技术的先进性和全面性也是重要的原因。先说先进性,目前我国的高铁有世界上跨度最大的桥梁,连镇高铁五峰山长江大桥,是一个悬索大桥,公铁两用的,最大的跨度1092米;我国有世界上最长的高铁隧道,太行山隧道,全长27.8公里;也有世界上最长的高铁无缝线路,比如北京到广州有2200多公里;也有世界上跑得最快的动车组,“复兴号”时速是350公里。在技术全面性方面,有自己的特点。我国地域广阔,各地气候地质条件有很大的不同。我国西部,有干旱、有风沙,南部是湿热气候,而东北是严寒气候,东部有软基,中部还有湿陷性黄土。有的列车从北方跑到南方,从西部跑到东部,一天可能温度变化有一二十摄氏度,有的时候赶上雪,有的时候赶上风,运营场景非常复杂,这些问题我们都要研究,形成的技术体系也是非常全面的。

世界上很多国家建设高铁,他们遇上的情况我们基本上都遇到过。比如说俄罗斯寒冷,我国东北建设的高铁已经遇到过,因此我们走出的步伐是比较快的,效果也是好的。像印尼的雅万高铁完全是用中国的技术、中国的标准;俄罗斯正在设置莫斯科到喀山的高铁,是中国和俄罗斯的设计公司来共同设计的,要用一部分中国的技术。同时中国高铁建设速度快,一条线下来大概4年左右,而欧洲要五六年。同时,中国的高铁票价相对于日本和欧洲是比较低的。比如:我们的200到250公里的高铁,票价是每人每公里3毛到4毛5,300到350公里的高铁,每人公里的票价大体上是4毛5到5毛5,欧洲、日本比我们高得多。比如说德国高铁的票价每人每公里0.34美元,法国和日本也要高出几倍。随着“一带一路”的建设,随着中国高铁网的建成,我相信中国高铁走出去的步伐还会加快。

未来的高铁什么样?

高铁下一步是什么样子,也就是向哪个方向发展?主要涉及四个方面:第一个方面是更高的速度。有三个途径可以实现,一个途径是轮轨高铁,轮轨高铁现在运行速度最高,时速350公里。能不能提到时速400公里,经过研究完全是有可能的,但要解决好几个问题:能耗问题、降噪问题和标准的问题。第二个途径是磁悬浮高铁。目前国外在研究,国内也在研究。中国在超导和常导技术方面都在进行研究,其中常导这个方面进展比较快,时速600公里的样车,2019年已经在青岛的四方厂下线。当然下一步还要建设工程试验线,要在悬浮技术、牵引技术、导向技术、制动技术等方面进一步深化研究,以便实现工程化。第三个途径是管道飞行列车。美国的马斯克,他作了一些试验,实际上是搞管道磁悬浮高速列车。我们也在研究,当然这种研究现在是非常初步的,有些是概念性的,路还很长。第二个方面是智能化,我国今后的高铁要更加智能。铁路的固定设备、移动设备以及环境信息能够实现全面感知、泛在互联、自学习等功能,形成新一代的铁路系统。包括三个方面,一是智能建造,这个有基础了,下一步还要在智能设计,无人化施工或者是少人化施工、智能管理等方面下功夫。二是智能装备,主要指的是动车组,在自动化、无人化驾驶以及安全的智能化监控、智能化诊断等方面下功夫。三是智能运营bet356亚洲版在线体育投注,这也是人民群众最关心的。下一步要研发比如无感安检,形成智能规划,还有各种交通工具的一卡通等,为旅客提供更方便的bet356亚洲版在线体育投注。第三个方面,铁路尤其是高铁,本身就是一个绿色交通工具,但是不等于说现在已经发展到绿色的顶峰,实际上还有很多潜力可以挖,重点要在5个方面做工作:一是节能,二是减振降噪,三是节地,四是节省材料,五是建设绿色长廊,解决荒漠化、石漠化、干旱地区的绿化问题。第四个方面是要更经济,高铁投入比较大,回收成本时间也非常长,所以经济问题是一个重要的需要研究和攻克的问题。当然在这个方面,我国做的已经是世界上比较好的,但是还要继续挖掘潜力,做好这个方面的工作。将来的高铁会是更方便、更快捷、更舒适、更安全,人享其行,这个目标应该说离我们已经不远了。

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