中国高速铁路的创新与发展

作者:刘辉 2019-01-15 来源:中国干部学习数字资源中心 次阅读
中国高速铁路的创新与发展

  给大家介绍高速铁路的发展历程和所取得的重大创新成果。

  高速铁路已成为目前我们生活的重要组成部分,已经成为中国走出去的亮丽名牌。作为每一个中国人,对我们国家在近十年来发展高速所取得的成就,我们感到由衷的自豪。尤其是当你们走出国门,在跟国际同行进行交流的时候,当你们在谈到中国经济飞速发展的时候,当你们说到我们中国引以为自豪重要的技术支撑的时候,我们无不谈到中国的高速铁路事业的伟大成就。确实高速铁路给我们带来了非常安全快捷便利经济实惠的一个交通运输工具,给我们的生活带来了异常的好处。所以我们对高铁充满了信赖,也充满了希望。中国高铁发展的整个过程很不平凡,所以今天我想借有限的时间给大家介绍一下中国高铁的发展过程。我原来主要是以工程,设计研究和建设为主的。所以我今天介绍重点在站前,但是也介绍一下站后,因为站前工程是为站后服务的。没有坚强的站前,没有我们的线路,没有我们的隧道和桥梁,给轨道结构提高载体,轨道结构没有给高速列车提供载体,就不可能有今天飞驰向前奔跑的高速铁路列车。

  汇报主要有几方面。一个是高速铁路概论,再一个简单谈我们中国为什么要发展高铁。其次介绍高铁的现状以及我们的技术创新路线和发展过程,尤其是以市场换技术中国高速铁路为什么能取得成功,它有独到之处。再一个就介绍一下我们取得的成就,还一个我们的经验以及我们的比较优势。中国能够取得今天高速发展,共产党的领导,目前的政治体制和机制是一个重要的保证,我们这个最大的优势就是在党的领导下,可以集中资源办大事,这是任何一个国家绝对做不到的。

  我刚从以色列、秘鲁、阿根廷回来,我们有项目在那里,人家都说了,你中国为什么搞这么快呢?你们那个节奏我们就跟不上,咱们按程序走,因为它一些法治有点迂腐,不讲究效率,双休日绝对要休息的。所以中国很多做法,其他国家都佩服、赞赏,但绝对学不到,也体会不到。再一个我就再谈一下中国高速铁路走出去,这是一个热门话题,我们国家高速铁路取得这么大的发展,我们说要借着一带一路这个战略契机,我们要走出去,但是确实我们也走出去了,但是我们同时也面临着挑战,就是机遇和挑战并存。最后谈谈一些感想。

一、高速铁路概论

  1、什么是高速铁路

  高速铁路实际上我们还是有一个基本的定义,主要两个方面,一个是国际高速铁路,铁路联盟USA对它的定义,以及中国目前我们的,以现在铁路部,现在的铁路总公司和国家铁路局对它的定义。基本上是250公里每小时以上的新线铁路,我们就称为高速铁路。就说它开行以后,它的动车能够达到250公里每小时以上,并且开行的是高速动车组,我们称为这叫高速铁路。所以300、350这都算,对我们国家来说目前就是250到350,我们现在客运专线和高速列车在这个速度目标值范围内,我们都称为高速铁路。

  中国有一个故事,为什么称作客专,咱们有些是叫动车D打头,高铁G打头,这有它的历史原因。应该说中国的第一条高速铁路是京沪高铁。我还记得当时在,大概2005年2004年左右,当时我们国家很早就对高速铁路进行了研究,当时成立了京沪办,当时规划要开始高速铁路建设,由于国家发改委没有批,所以铁道部还暂时不能以高速京沪办的名义来开展一些活动,所以当时就委托我们,就说你中国铁路工程总公司是咱们高速铁路建造的这么一个主力军,你们是国有大型企业。在这个时候你们率先组织一次高速铁路的这么一个国际交流。我记得当时我就在鑫源饭店跟当时一个意大利的叫WG公司就高速道岔进行交流,因为我们公司有一个三桥厂、宝桥厂都是生产高速道岔的。高速铁路一个很重要的技术工作要解决,就是要把普速道岔提升为高速道岔,以适应高速铁路动车的转向的这么一个需要。咱们的道岔主要是高速铁路转向和驳接的,而这方面在它的线性设计、材料以及轨底坡底坡方面都提出了特殊的要求,我们当时还不具备这种制造技术,所以进行技术交流。我在那儿进行了技术交流。没多久铁道部下通知,所有的施工企业、制造企业、设计企业统统不准对外进行高速铁路交流,只准铁道部牵头对外。这个就体现了我们在铁路系统在开放引进技术的一个最大的特点,就是一个拳头,一个声音,一个做法,一个窗口。这就奠定了以市场换技术的重要基础。因为当时我记得我们二基部、几基部都撤了,下面有很多企业没人管,那铁道部当时管的应该说很到位,它很简单,中央企业工委管我们的帽子,铁道部管我们的饭碗,它是市场它是业主,铁道部一声令下,下面的企业都很听招呼,你只要市场,你不能不要市场,所以应该说政令畅通,叫我们不再去参与,我们就不参与了。当时铁道部就组织了技术引进组,分站前站后,进行技术引进。

  2.高速铁路系统组成

  高速铁路从组成上主要包括几大部分。一个是线路轨道系统,再一个是牵引供电系统和列车控制系统、高速列车系统和客运服务系统,主要有五部分组成。今天我们大家乘车感到很舒服,那个主要是高速列车,高速列车实际上是我们大家切身体会,跟我们生活密切相关的。但是要从高速列车要快速的平稳安全的跑起来,那有很多系统给它提供支撑。首先,线路轨道系统。线路轨道系统它必须要有一个坚强稳定的轨道结构,它不能有太多沉降,350公里每小时,稍微沉降变化它就飞出去,那肯定不行,所以在这方面我们的要求是它在一定范围内它的高差不超过一毫米,包括它的轨距,我们现在的轨距叫1435是国际标准轨距。那么下面还有什么呢?大家看到我们穿隧道过桥梁,咱们逢山穿水,遇河架桥,还有我们跑的线路的路基,这都是高速铁路轨道的重要载体,如果没有这种结构,它的稳定它的沉降的有效控制我们就没有一个稳定的轨道结构,就不可能有平稳的钢轨铺在这上面,那么高速列车就不可能平稳地在上面进行运行。所以这是非常重要的。第二,牵引供电系统。高速铁路对于动力怎么来呢?牵引供电,我们上面这个电网叫110万千伏的电网。然后降压到在每一个车站前有变电所降到27.5千伏安的交流电,然后再供到咱们高速列车,转换为咱们交变直,然后提供列车的动力,所以你还得个供电系统。第三,列控系统。列控系统我们现在叫CTCS3列控系统,移动通讯为主要手段的移动和有线相结合的这么一个集成的控制系统,它主要是要给列车提供运行当中的自动保护,以及根据线路平面的不同条件,然后给列车一个限定的速度目标值。我们的列车在运行的时候,在我们的驾驶的人机界面上,它有个速度限速表,是根据不同的纵面条件、平面条件,进行控制,所以我们高速铁路在跑的时候,它最高速350,跑一跑就跑到200多,慢慢降下来,它有这种到站的降速的,同时从不同的线路位置它有些速度的限制。第四,高速列车系统。第五,客运服务系统。这五大系统组成了我们的高速铁路。

  3.高速铁路的技术标准

  高速铁路需要一些基本技术标准,就说高铁是在一定的技术框架下运行的,否则它的安全质量得不到保证。所以经过一些工程的验证和实践,目前中国在高速铁路上我们分为250、300、350三个档次。刚才我说的为什么有些叫客专线,有些叫高速铁路呢?实际上客专线是在高速铁路国家当时没有立项,而当时铁道部又想建高铁,怎么办?就取了个名字,没有立项,你搞高速铁路发改委有意见,那么就干脆搞,它不就是搞客运的嘛,干脆就取个名字叫客运专线是这样来的,客运专线就是这样来的,就避开了当时高速铁路这种提法。因为铁道部当时还是要跟国家的大局还是要一致,因此高速铁路的引进它是个过程,所以高速铁路实际上是国家经济发展到一定程度的必然产物,也是国家根据国情所需要的必然选择。中国其实有很大的特点,就是流动人口比较多,同时流动性比较大,还有中西部的发展极不平衡,提供一种快捷安全的运输方式,是中国经济社会一个现实的选择。前不久我到俄罗斯,我们正在修莫喀高铁,莫斯科到喀山770公里,我去看了以后觉得有问题,工程设想是宏伟的,但是我敢说建成它绝对是亏损的,因为俄罗斯的国情跟我们不一样,它人口少,生活方式跟我们有差别,它实体化城市的发展程度比较高,基本上是哪儿居住哪儿就业,不像中国有这么多的异地就业的这么一种流动的人口。中国有14亿人客流量是中国建设高铁重要的一个物质基础,其他国家做不到,你搞多了它没有客流做支撑,高铁的运营成本是很高的,那么可能就要亏损。所以发展高铁还是要有它的具体的国情的要求。技术物质的铺垫,不能说世界各国都一定需要高铁。我在非洲去,非洲需要的什么,需要的不是高速铁路,需要的就是铁路说穿了。它就差铁路作为它的一个重要的运输工具,所以现在我们在埃塞俄比亚建了亚吉铁路,就是埃塞俄比亚下一步的重要的经济走廊。我们现在正在建设施工的老中铁路,就是老挝发展的重要的经济走廊。大概不久习总书记还要到老挝去访问,其中两国可能就要打造老中铁路经济走廊,要达成一些合作意向。所以这些都说明铁路对一个国家的经济发展的影响。那在正线数目、线间距这些都有些具体的规定,这些都是一些技术标准。比如为什么我们的列车车站有一个长度,其实车站的长度靠什么,我们称之为道发线,主要根据列车的编组的长度,加它的安全距离来决定的,所以一般我们叫650米左右是它的标配。刚才我谈了列车运行控制方式,还有它的调度指挥方式我们都要集中调度。所以我们现在看到的飞速奔跑的高速列车,它一般现在大的是两级调度,一个是铁路总公司它有一个总的调度室,能够监管协调全国的铁路运输,另外在每一个路局,现在叫十八个集团公司,现在铁总刚改制,原来路局成立成为集团公司了,也有它的调度所,实行了集中调度。目前我们的高速铁路标准就是列车最正向的一条线的追踪间隔是3分钟,这就是我们的设计,概念什么,大家现在高速,大家看到高速列车跑过去一会儿,啪,跑过来一会儿跑过来,它是交错的。所以交错有一个概念叫上行线和下行线,什么叫上行呢?就是向首都北京走的叫上行,远离北京的叫下行,然后向咱们干线走的列车叫做上行,离开干线到支线的叫下行。所以在调度的时候,像汽车,咱们差不多,咱们铁路也是左侧行使,所以左侧上行,右侧下行,它要拍运行图,它有这么个要求,我一说大家开汽车经常开也知道,就这样子差不多。只能说高速铁路没有转弯灯,它就靠咱们的轨道高速列车进行转弯。

  4.世界高速铁路发展史

  下面介绍中国高速铁路发展。实际上坦白说,高速铁路技术不是中国的原创技术,我们在世界高速铁路发展的基础上,通过引进消化吸收再创新,形成了我们高速铁路整个体系。我们当时引进实际上是三个国家。

  日本的新干线。为了修高速铁路,从2003年到2009年,我到日本五六次,进行高速铁路的考察交流和学习。当时给我印象很深的是坐着新干线就感觉很快,也很平稳舒适。我还注意观察,大概250到300,我还问日本朋友,我说你们能不能搞快点?他当时给我的回答,他说一个是速度,一个是经济,他说我们日本国家是比较小,人口密集都在沿海一带,虽然我们认为两百七八是比较经济,我们认为比较合算。所以他们大量的速度目标值都定在不超过300公里,当然我要说这个速度目标值所带来的变化还是比较大的。这是日本叫新干线技术。所以日本的新干线包括它的线下技术还有它的动车,高速动车技术。

  我们借鉴了法国的高速铁路技术,法国的高速铁路跟我们中国有所区别。我们的高速列车的轨道下面都是混凝土的,叫做无砟轨道。我们采用无砟轨道实际上是基于三个原因。第一,因为高速动车跑得很快,轨道必须稳固,有砟它是摆的,有砟一般速度比较低,所以你得把钢轨嵌到混凝土里,就是坚强稳定的一个轨道结构,所以采用无砟。第二,高速铁路速度比较快,全封闭,维修养护工作不能太多,要不然影响高速铁路运营效果,所以无砟轨道是混凝土的,几乎没有什么养护或者叫做零维护,但零维护那是一种理论性的叫法。第三,采用无砟轨道它的耐久性,使用寿命可以延长。所以从三个角度来看,高速铁路采用无砟轨道结构是目前国际上通用的选择。我们国家都是采用的高速无砟轨道结构。本来我们在京张线要搞一段有砟高速轨道结构的试验段,最后铁总在评审研究评估过程中又把它否定了。一个是京张线是为了冬奥会,决不能有任何闪失,必须要用成熟的技术,试验的技术不敢用,还是无砟轨道比较成熟,有砟还是在试验。因为速度一快,道砟要飞起来,所以在表层必须要进行特殊处理,要胶接,但胶接它又是个柔性体,多次往返它疲劳过后,柔性表面可能就会裂化,也不能保证它要飞绽,所以维修维护的工作是比较大。但法国就采用的是有砟,法国跑到大概300公里。它从巴黎到马赛,我专门乘坐它这段列车进行了体验。平稳还是可以的,但是确实刚刚存在这个问题,目前世界上高速铁路跑得最快的试验列车就是法国的TGV,达到572.5公里每小时,但是试验列车,一把跑完以后,整个停下来整道,就全部跑散了,它那个道砟结果全跑散了。

  还有德国的高速铁路技术,ICE。这三个国家的高速铁路技术,是中国在引进技术当中的重点。目前的世界高速铁路就是日本新干线、法国TGV、德国ICE,以及还有西班牙意大利能跑得起高速,但是主要国家就是前三个。

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二、高速铁路是中国经济的必然选择

  中国为什么要引进高速铁路?

  1、资源分布的区域性。

  我们现在确实不能说煤炭、石油以及货物发送我们国家确实对这个铁路在运输当中,货物运送当中发挥的作用也是非常重要的。发货量和它的运输密度是逐渐上升。

  2、经济发展的不均衡性

  一个是需求拉动不平衡,一个是城乡发展不平衡,再一个是地区发展不平衡,东西部的差距还是比较大的。虽然目前我们国家通过这几年的发展,西部的发展,包括东北振兴战略的实施,差距逐步在拉小,但是由于从它的地缘方面的考量,还有从我们国家经济发展的基础和人口密集的程度,以及我们在科技在工业制造,在资源配置方面的分析来看,咱们的沿海东部地区和南部地区应该说还是我们国家经济技术,经济发展的一个比较快速的地区。但是东西部的不平衡,就需要找到一种连接的这种通道或者新型的一种运输方式来尽量促进经济的发展,来减少或者缩小这种不均衡性。这种不均衡性实际上在十九大报告里面也提出了,我们特色社会主义进入新时代一个重要的体现就是矛盾的结构发生了变化,人民对美好生活的这种需求的追求跟我们的发展的不充分不平衡的这种矛盾是当前的主要矛盾。所以中国高铁就是要致力于解决这个矛盾提供一个技术支撑,实际上也是这样做的。它应该说间接的或者直接的起到了这种作用。

  3、城市化进程的推动

  因为中国城市化建设还是有它的特点,我们现在城市化率实际上是不高的。下一步城市化建设会进一步促进我们经济的发展,城市化建设的进程会更加加快。因为城市化建设的发展它一个就是人口聚集,再一个是实业兴城,第三就是流动人口的驱动。所以由于城市化建设的这么一个不断的提速,城市规模的不断的扩大,城市之间的交流对交通的需求和要求就是越来越高。现在我们每个省市都纷纷给铁总签协议,其中很重要的一个原因就要求省会城市主要城市要通高铁,所以高铁也是各省发展经济的一个代名词,好像没有高铁,咱们这个省就被淡化了,我们这个省就觉得好像脸面上还是有点过不去,所以都是都要修高铁。现在高铁也是各省经济发展一个重要的关注点,也是应该说一个重要的驱动力。因为现在我们的高速铁路不光是客运,现在也正在研究高速货运,这样的话对我们各省市对我们国家这种经济建设的促进作用是巨大的。

  4、经济发展的瓶颈

  经济发展的运输中,铁路运输占我们国家整个运输非常大的比例,近50%,加上我们铁路的货物运输在很多重要的领域的运输承担了大约90%以上,它所带来的一些便捷快捷和这种大运能的这对社会的一种运输需求的满足是其他任何一种交通形式是不可比拟的。中国的客运,我们一列车拉一千人,你飞机现在就是说380也就400多人,咱们的轮船效率很低,它虽然人多,但是基本上不是人们出行的首选,是一种辅助的工具。那么其他的公路运输,虽然总量很大,但是它不集中,所以高速铁路作为一种集中的快速便捷运输工具,受到了世人的青睐,受到了民众的欢迎。所以每一次坐高铁我就一个感受,修再多的高铁人还是那么多,为什么?实际上我们在谈运量的分析的时候,一定要注意一个问题,需求有些时候会引导新的需求,满足可以带来新的满足。我们高速铁路建成以后,我们当时预测的就是对现在的一些客流货物运输的需要,特别是客流的需要的满足,但是我们还要看到高速铁路它本身对新需求的一种推动,吸引客流的增加。所以一旦高速铁路修好,这个方便,价钱也还能接受,所以大家就都想去坐高铁,逐步把航运的公路运输的水运的客流都吸引过来。所以你看原来不想出行的,现在一想一天打来回挺好,所以原来不想出行的也想出行了,原来不想出去打工的也想出去打工了。因为为什么?有这么便利的快速的交通工具改变了我们的生活,也给我们的思想思维也带来了转化,所以高铁给我们带来的变化,既有物质的也有精神的。既有我们生活方式的变化,也有我们思维方式的转变。所以在某种程度来说,高速铁路是我们人文综合生活的一个牵引动力,一个推动的力量。所以它带来的这种变化应该说是全方位的,是深刻的。咱们提升铁路运输能力的根本措施。高速铁路建设是促进区域经济社会发展的重要途径。带动相关产业确实比较明显,因为高速铁路的建设,第一带动材料业,第二解决了我们国家的一些就业水平的低下,拉动了我们社会的就业水平。像我们企业大概几万人,我们现在提供了大概超过200万的人口就业。因为有很多社会化的施工企业跟我们合作,我们有材料供应商跟我们合作,还有装备制造商跟我们合作,带来还有机械加工业,材料,研究和制造业以及我们的相关的一些产业。包括站后的通讯信号这些合作方,这些生产供应商,所以高铁所带来的是一个非常广泛的产业链,它激发了相关业态的需求,促进和拉动了相关行业和产业的发展。第二,它降低了社会流通成本,优化了运输结构,推动区域贸易的进一步的合作。第三,适应城市化发展。第四,提高人们出行和生活质量的水平。

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三、中国高速铁路的现状

  其实中国高速铁路现状,实际上我们是最开始从十一五铁路发展规划开始起步的。紧接着就开始了中国高速铁路的发展研究,制定了高速铁路的中长期发展规划。当时提出来四纵四横设想,2005年到2013年四纵四横就基本建成,就中国高速铁路的骨干网已经基本建成了。北京上海、北京到深圳、北京大连杭州深圳这四纵,四横,徐州、兰州、杭州、长沙、青岛、太原、南京、成都,包括重要的几个区域的城际铁路,比如环渤海的长三角、珠三角。就是目前四纵四横已经全面建成,中国高速铁路的基础已经全面实现,所以应该说才有我们今天出行的方便,才有今天高速铁路成为中国走出去的亮丽的名片。

  到2016年,我们铁路整个运营里程达到了12.4万公里,另外高速铁路达到2.1万公里,应该说中国高速铁路的总里程比世界各国加起来的总里程都还多。所以中国也当之无愧地成为了世界高速铁路大国,从技术创新来说,也是世界高速铁路的强国。高速铁路已成为中国经济发展的代名词,也成为中国经济发展和腾飞的重要的标志。

  为了进一步加快中国高速铁路发展,最近经过国务院批准,我们国家也颁布了中长期高速铁路的发展规划,要建成八纵八横的高速铁路新网络。以实现在2020年中国高速铁路达到3万公里,2030年要达到近5万公里的规划。这个时候中国高速铁路与中国经济发展需求就完全匹配,并且足可以支撑中国实现咱们中国我们提出的两个中华民族复兴梦的这么一个实现的话,通过高速铁路的建设是可以实现对我们伟大梦想的这么一个技术支撑。由八纵八横的建设我们就道出了基本形成了高速铁路网、普速铁路网和综合交通枢纽的这么一个系统的结构形式,使我们高铁的覆盖面更广更合理,层次更清晰。八纵八横的实现以及中国中长期铁路网实现以后我们的运营规模将达到20万公里,高速铁路达到4.5万公里左右,估计要到刚才我说的5万公里。这样我们全国铁路高速网全部形成,大中小城市基本上会形成1.41到4小时的一个交通圈,城市群0.5到2小时的交通圈,高速铁路已经成为支撑我们国家经济快速发展的一个重要基础。应该我觉得到这个时候,中国的铁路建设,我的观点就要逐步就要走向拐点了,你就不能说老是朝前走,就基本能满足了,也就差不多。那么后面是逐步完善路网。所以基本上就一个概念,20万公里差不多就4.5,我估计要5万公里的高速,中国的运输,铁路运输网的建设大概就是这样的。

四、中国高速铁路创新路线及发展进程

  (一)中国特色的技术创新路线

  第一个,我首先开宗明义指出中国为什么高速铁路以市场换技术能取得成功。那么就是政府主导,企业主体,引进关键技术与集成技术相结合,工程实践与消化吸收相结合,原始创新与改进提高再创新相结合,产学研,现在应该说还有一个用,产学研用一体的高速铁路技术创新路线,极大地推进了中国高速铁路技术进步的步伐。这个是非常重要的。高速铁路的引进,铁道部作为政府部门的主导作用是至关重要的,铁道部一致对外引进技术。这里面还有一个故事,除了刚才我说的以外,中国高速铁路为什么能市场换技术取得成功?第一个是体制优势,政府主导企业主体市场化运作,体制优势明显显现。第二个我们国家持续开放的政策的支撑。第三中国通过意向研究也取得了高速铁路的初步成果非常有关系。实际上中国高速铁路的研究最开始1999年我们建了秦沈客运专线,当时国家科技部据我所知,但不是很准确,大概拨了十多个亿人民币给铁道部进行了高速铁路的原创技术研究和实践。所以秦沈线在轨道结构上我们进行了无砟轨道的试验性研究,进行了软基的处理,以及桥梁、路基、隧道、过渡段的技术研究,以及控制车辆的技术研究,和工程结构的技术研究和牵引供电动车组的研究。在2002年秦沈客运专线准备开通的时候,我们国家自行研发的中原之星跑到了321.5公里每小时,当时一致呼声要推广,我记得在开通前夕,当时我参加最后的那个试验,验证的这么一个高速列车的,中原之星的这么一个试验,当时四位部长加上我们工程单位的装备制造单位的以及铁道部各路局的领导都在车上,就等着跑这个321.5公里,茅台酒也拿上车,准备是从秦皇岛跑到沈阳以后就喝庆功酒,感到很高兴。结果在车上搞了四个小时不见动静。最后当时我们叫南车,刘院士跑过来了,报告首长搞不成了。为什么搞不成,因为高速铁路它列控系统有一个控制柜,控制柜的核心部件少了,换了。核心部件是国外采购的,它烧了没法换。大家乘兴而去,败兴而归,这个给铁道部我个人认为刺激比较大。这个事情发生以后回去,马上就做了一个重大的决策调整,就把原来的自主研发调整为引进国际相近成熟实用的高铁技术,就整个这个转化了。刚才我说的中原之星就放在库里面了,这个时候就开始发展了。中国在新的技术路线下的这么一个高速铁路,就是刚才我说的引进国外先进的成熟安全的高速铁路技术,包括设计技术、建设技术、装备技术、列控技术和通讯供电技术,全方位的引进。从2003年开始各个企业在铁道部相关组织下就展开了对日本新干线、德国ICE、法国TGV高速铁路相关技术的交流。但是我们只能去交流,也是不能谈引进的,引进是铁道部来组织。

  (二)技术创新的发展阶段

  中国高速铁路的创新实际上有四个方面的进程,第一个是技术储备阶段,第二个是引进消化阶段,第三是吸收创新阶段,第四个是自主创新阶段。这四个阶段都有点故事,也有标志性的工程做支撑。

  第一阶段,技术储备阶段。刚才我说的秦沈客专是我们当时国家科技部支持的最重要的技术储备。我们试验了单元式无砟轨道,就是混凝土的轨道结构我们在秦沈客专进行了试验,同时对软基的处理,高速动车所需要的这种结构进行设计和实验验证,当时秦沈跑到了200公里每小时,它最高速跑到了,跑的是中国的中原之星列车,这个很重要。第二个重要的试验就是咱们的西渝客专,2002年开建2004开通的,我们在重庆地段选了16公里进行了试验。这试验做了这么几项,跨区间的无缝线路,高速铁路还有个重要的特点,就是轨道必须是没有缝的,就是原来是一节一节的钢轨,后面全部焊起来叫无缝线路,无缝线路原来我们都是车站车站之间,这时不行,要跨区间,要整条线没有。进行了跨区间无缝线路,大跨桥梁上的无缝线路,各种形式的无砟轨道。我们无砟轨道有板式无砟轨道、双块式无砟轨道以及长枕埋入式无砟轨道以及各种弹性扣件。就是我们知道钢轨之间,要把钢轨放到轨道上还得一个东西把它摁住,这个摁住我们叫做扣件,以及各种路基处理以及结构技术,以及供电系统。动车当时中国刚才我说的西渝线当时就开始引进了部件,中国组装的一个动车就开始试验的。所以这两条线应该说都是我们在原始研究和引进技术相结合进行了实验。所以在这个基础上,我们就开始谈了,要谈引进技术,谈引进技术还是很艰难的。日本人比较实惠,就日本人这个事情他就知道,它土建技术一看就会,我们也封锁不了,反正搞了都搞了,还是想输出出去,在商业场上,那是经济利益为主,所以没有永远的朋友,也没有永远的敌人,只有永远的利益,确实这样。西方的高铁技术它拿来干啥,像德国也是我拿来干啥,德国就那么大,法国也是这么大,它很迫切地希望它这个技术要输出去。但中国就提出了我们引进,我们提出了一些条件。就说你不能光把你的动车来说,不能说产品引进来,把你的动车我买不行,你得把设计要转让,标准要转让,另外生产线要转让,我必须要引进你这个整个平台。就说工业制造动车这块。再一个土建方面,我引进的你的不光是你的设计理论,设计技术包括一些你在试验方面的一些成果。但是我们确实在引进当中为什么我们引进还要消化呢?有些东西它只告诉你怎样做,他不告诉你为什么?这是国外留一手的一个最大原因,为什么是需要很多理论研究和试验验证做支撑,他不干,告诉你数据可以,这样做可以,这样计算可以,方法可以告诉你,但是这些数据怎么来的不说。包括一些核心部件的软件,他不转给我们。就是他是想把核心的关键的技术给你控制住,但是当时谈还是谈得很艰难,开始他不想这样,不想这样那就铁道部很简单,你不转让技术,咱们就不谈,中国市场不向你开放。我们还说了这句话,再有三到五年,我就用我自己的技术上高铁,因为秦沈比在那儿,西渝比到那儿,我都可以跑到200,跑到250,最多两年就上去了,没问题。300三年就上去了。那就是我们有底气,因为我们毕竟做了一些相当的研究工作做铺垫。他一看,他到西渝线一看,到秦沈一看,中国技术还不错嘛。只能说,就说我们自主研发毕竟是在学了一些东西过后还是有些困难,就是自己还有很多创新,一方面实验验证以后过程,感觉到我们掌握了相当的技术储备和技术。它感觉到如果它再坚持,真是机不可失时不再来,他可能丢掉中国市场,加上铁道部一个口径出去,迫使他们接受中方条件,签了技术转让协议。这确实我觉得中国高铁技术引进的一个最大成果,就是我们确实发挥了我们的体制优势。就是政令畅通,高度集中。你在引进技术上不这样谈肯定不行,中国企业纷纷去谈,完了,他会个个击破,现在他根本就没有机会,我们都不谈。你找我们,找铁总,找铁道部,铁道部然后统一安排跟他谈。刚才我们说的咱们有这么一个储备。所以技术储备阶段是非常重要的,包括我们国家不管在军工,还有一些成功领域的技术引进,那也是,两弹一星虽然有苏联的援助,但是确实我们自己原始做一些意向研究的技术储备还是很重要的。那么技术储备阶段刚才我谈了,这个就是秦沈客专,秦沈客专这上面我们当时就掌握了200公里每小时的客运专线的修建技术,并且研制了运架一体化的JQ600型架桥机。中国的高速铁路其实跟国外比,在工程结构上有个很大的特点,我们都采用桥的方式,叫做以桥带路,这个国外用得比较少,我们在德国参观,在法国考察,它基本上都是路基。为什么采用路基,路基的成本低,再一个确实它的工期比较长,因为在国外修建高铁,它不像中国有很明确的工期要求,它基本上是八年搞一条,我们是多少,三到四年就搞一条,是它的一倍。如何做到这一点,高速铁路真是比较好的出行方式,也是非常环保的交通方式。所以我们采用以桥带路,第一节地,第二能够有效控制沉降。路基它有沉降,所以我们去国外考察,它就把路基填住,甩到哪儿,一年两年让它自然沉降完成以后,它才开始铺轨道,中国不行,时间来不及,我们要快速发展,跨越式发展,说三年建成四年建成,工程安排好就要实现,都没有这个让你太多的自然沉降的时间。所以我们采取了很多辅助措施,路基加固,强化排水,包括进行路基加载进行预压,加速它沉降尽快稳定,还有最大减少路基的长度,以桥代路。所以一个是节地,一个是工期方面的考虑。更主要还有桥梁运维,钢筋混凝土它的运维工作量就是相对要小得多。所以这个刚才我说的,就是说咱们的高速铁路的桥梁的运输和假设设备的研制成功是中国高速铁路修建的一个重要的保证。刚才谈了有些其他的一些成果。还有西渝线,各种无砟轨道,还有我们在测量方面三网合一的一些精测网的试验等等,取得了西渝线是我们重要的技术储备。这是第一阶段,我们有技术储备,这是我们引进技术的重要基础。

  第二阶段引进消化。就既然我们把技术路线当时从我们国家自主研发转换为,引进世界先进成熟的这么一个高铁技术,我们在原来的储备技术上进行了谈判,谈判过后就开始引进,实际上我们第一个引进的高速铁路最重要的标志就是京津城际,京津城际是全套引进国外技术建造的第一条高速铁路,在某种程度上它就是一个最大的试验线。我们从设计从我们所有的无砟轨道,从有我们的施工装备,全是从国外引进的,京津城际全桥梁没有路基,一百多公里都是桥。为什么呢?刚才我说了,一个京津城际原先的地很珍贵,要尽量少占地,第二京津城际原先有很多采空区,不均匀沉降很难控制,桥,我把基础就直接打到基岩上,或者摩擦桩打很深,就有效地把沉降就控制了。第三要来得快,京津城际是2005年开工,向奥运会献礼,2008年必须建成,三年建成怎么办?只能搞桥,所以京津城际全靠,建造无砟轨道板用的是德国技术。动车用的是西门子的和新干线的,那么供电也用了部分法国技术,总的来说,高速道岔既有法国的也有德国的。就说整个高速铁路所有的技术的集成在京津城际进行了引进试验,应该说京津城际的建成是中国的第一条高速铁路,同时也是国外技术在中国的集成的应用。我觉得这个是必须的。因为当时我们还没有时间来消化它,只有在京津城际的建设的过程当中我们通过应用来进行消化。比如当时的板式无砟轨道有一个打磨机,那个打磨机也是德国的。我们也是照它图纸上来引进,我们研究,然后在国内进行国产化的生产,然后在逐步地从技术从理论方面逐步研究和掌握它都有这么一个过程。我们在京津城际应用的无砟板,叫做重梁式无砟轨道板,就是说这个混凝土不是说我们简单的说浇铸混凝土,它都是工厂化的生产,一块块的板到现场去安装的。当时我也到博格厂考察了,它是一个家族性企业,它是个私人企业,在德国去考察这个厂其实它并不大,但是我们就觉得西方国家在技术储备上的一些个体,私人企业还是很有前瞻性的。我记得当时那个老板,70多岁,他说当时德国在建设高铁的时候,政府向社会招标,所以他们就进行了相关的一些研究,他说我们毕竟是私人企业,不可能搞工程的验证,他就跟慕尼黑大学合作进行理论研究,在大学里面搞了一个试验段来进行做,并积累了很多数据。加上私人企业虽然规模不大,由于他采取了这种产学研相结合的方式,那么积累了相应的技术储备,所以最后在德国政府的招标当中竞标成功,参与了德国高速铁路无砟轨道试验线建设,当时无砟轨道在桥上没有用过,只用在路基,在中国应该说它是第一次用在桥上,所以中国在用这个的时候,跟他做了一些研究,做了创新。这个叫做无砟轨道的重梁板,它是一种飘浮技术。第二个就郑西试验线,郑西试验线也是一个我们引进技术的试验段。这个试验段就是引进加消化吸收,京津城际是外国公司设计,郑西武广试验段那就不一样,就是我们设计他咨询,你看就近了一步了,他设计现在变成是我们设计他咨询了。所以这个就是一个消化吸收的阶段,就是郑西。再一个就是武广,这两个试验段都是一样的,产生比较大的变化。

  第三阶段吸收创新阶段。吸收创新阶段刚才我说了,在京津城际我们经过了完全的引用,引进应用确实我们在工程实践,运营实践,我们对350公里每小时的高速铁路,我们都在进行了一次完全的一种应用性的掌握。同时在应用的基础上,我们进行了一些自主性的开发,所以我们获得了重连板、超细水泥的一些研制和成果,也获得了有关关键设备、工艺工装的一些引进消化的成果。同时我们也实现了一些部分材料的国产化,为我们下一步高速铁路的完全自主创新打下了一个坚实的基础。比如说500米的长轨焊接及锁定技术,我们中国京津城际完全掌握。

  比如我们通过这些试验段,我们掌握了软土的设计施工技术,以及沉降控制技术和我们的联试联调技术等等。这个武广大家应该说体会比较深,从武汉到广州的这么一个高速铁路的建设,因为广州那边有喀斯特貌地区,有软基,有很多隧道,和跨江跨河的桥梁。那么通过这个高速铁路建设,那么穿过这些复杂地形的高速铁路修建技术,我们就完全掌握了。这上面就列出了我们取得的一些重要成果。比如我们通过引进消化,我们能够生产双块式的无砟轨道这么一个结构,这完全是一个机械化的生产线。同时我们研发使用了高速道岔,同时我们掌握了无线网络以及联调联试的关键技术,建立了GSM-R无线通讯的技术标准,采用了中国自主研发的列控系统,我们叫CTCS3,原来我不是引进日本的德国的,通过我们消化过后,我们自己研制出来了。确实在原来基础上进行了创新。

  再一个通过结构的优化,我们解决了车体的震动、噪音和列车的运行阻力的减少等等,中国的隧道说实在的,比日本新干线,德国的隧道断面要大一些,这个西方国家一个它的速度目标值比我们要低,我们引进以后我们是提高了350公里每小时,那么穿越隧道,你就必须要扩大断面,减少它的风阻以及风压的差距,这样的话,对车内的列车乘客的舒适度的影响会大大减小。所以今天在讲之前,我们跟一些领导交流,到日本去就明显感觉,日本的耳压感觉很明显,因为它密封差,再加上日本人隧道断面比我们小,所以它的风压的这种微差的话就很明显,这样对人体就产生了影响。我们国家在这方面密封度是大大提高,我不能说跟飞机一个样,但是你基本感觉不到耳膜,压差对耳膜的影响,并且在高速的情况下,这就是中国的技术。中国的工匠精神体现在高铁动车的建造上确实是比较充分的,我们很精致。

  郑西最大的一个成果就是郑西是软土地基,叫做沁陷式的软土路基,遇雨它就沉降了,那么在这儿修高铁,确实是一个应该说是一个尝试和探索。我们通过一系列工程验证和实验,提出了许多的路基的加密处理的方法,谈到了强夯、重锤锤击、水泥挤密等等有效地控制它的湿陷性,增强了路基的强度,减少它的沉降。

  刚才谈了三个阶段,原始技术储备阶段、引进应用阶段、消化吸收阶段。我总结一下,我们的技术储备主要是京沈客专和西渝客专,引进应用主要是京津城际,消化吸收主要是郑西武广两条客专建设,现在叫高铁线。由于高速铁路当时国家还没有正式列入项目规划,所以就叫客运专线,跑300公里以上的速度,实质上是高速铁路。

  第四阶段,自主创新。自主创新就是我们在刚才所说的三个阶段的情况下,我们完全掌握运用知识产权的成套高铁铁路,这就以京沪高铁为代表。应该说京沪高铁的建设是中国具有自主知识产权成套高速铁路修建技术、装备制造技术以及设计技术和技术标准能够完全形成的一个重要标志。京沪线目前确实世界上最长标准最高的高速铁路线,也是我们国家投资很大的一条高速线,所以京沪高速的建成,标志着中国高速铁路取得了重要的成果,那就是完成了自主创新的整个过程。这个时候我们具备高速铁路走出去的技术能力,包括设计建设和装备制造。列举高速铁路几个方面的重要成果。

  高速铁路要在200公里每小时的速度上跨江,我们当时有很重要的一个工程就是大胜关高速铁路大桥,这个桥我们采用了很多技术,高速铁路要过江涉及到桥梁它要变形的,和轨道之间那个耦合怎么办?从桥梁设计、桥梁结构和桥梁施工上要解决这个问题。以前我们到高速铁路过桥是降速的,比如说300降到200,因为桥梁的变形跟高速铁路轨道联动,就带来它的劳性变形和纵向变形,如果控制不好就可能出现一些安全隐患,但是大胜关通了新型的桥梁结构,新型的钢材的应用和新型的一些技术处理,比如桥梁轨道温度调节器和撑缩装置进行了改进,解决了这个问题。在大胜关桥是250公里每小时高速通过,这是第一次实现技术突破。在国外它都没有,它遇到桥梁,它一个没有大桥,它又没这个技术,再一个遇到桥它都减速。这是一个标志。

  另外为了提高高速铁路对于我们国内环境的适应性,所以哈大线的建成,对多年就是对季节性冻土地段修建高速铁路取得了突破。所以这才有咱们在寒冷的东北地区修建高速铁路的可能。哈大线是咱们在这种新的气侯环境下,我们开通了一条很有特别意义的客运专线,它是2013年正式开通运营。今年我们还在哈尔滨就哈大线,就是寒冷地区高速铁路做了一次技术的研讨,提出了很多解决这些办法。东北地区的高速铁路一个最大特点,冬天它就冻,水一结冰它就胀,所以冻胀钢轨就要抬高,一到夏天一化,它又沉,所以冻胀融沉对高速铁路就造成了很大的影响。所以如何解决防冻胀这个问题,我们进行了一系列技术处理,一个是在工程采取了措施,再一个保温上采取了一些措施。高速动车一跑过,很多就结冰,影响高速动车的制动效果,给安全带来影响。所以中车集团在装备上研究了热水喷刷系统,使它在车轮之间不能结冰,转向架之间不能结冰。但是实际上我后面跟我们业内探讨,我说最简单解决方法,除了动车以外,你干脆把它改成桥。冻胀在桥上就很容易处理,我密封以后水不进去。再一个桥梁结构它是钢筋混凝土的,它不存在着结冰问题,只要我表面处理,只要它水不留在上面,排水排好,也就不存在什么冻胀的问题了。但路基是必然有的,路基水一进去,它水存到那儿出不来,那么冬天一结冰它就拱起来了。所以哈大线是我们国家高铁方面很重要的成果。我们对无砟轨道的精密控制系统,我们在控制系统里面在中国首次做到了三网合一,哪三网呢?一个是大地坐标,我们叫线路走向的控制,我们走到任何地方,大家我不知道有没有这个注意,就是有些铁架子,这些铁架子实际上它不是通讯用的,它下面是国家坐标网的基点,我们现在所有的控制都是这个基点引到我们线路上来,这是一个。

  为了控制整个线路的施工,我们就搞了一个二基网,就是把它更加加密,精度提高。第三为了我们这个板要控制到毫米级,我们在施工现场又增加了一个控制网,我们叫施工控制网,叫精密控制网,所以三网合一用于高速铁路的精密控制,有效控制了工程结构位置和它的沉降,应该这方面是中国在控制技术方面的一些创新。

  还有个创新成果大家可能体验最多的就是我们的装备--高速动车组,以京沪为代表我们通过买整车引进。我们动车引进分三个阶段,当时我看了合同里面谈的,我记不清具体的数据了。第一个条件就首先要买我的车,这个供应商还是有要求的,你想整车要买,这是第一个,买了你得用。第二你散件购买,你去拼装,这是第二个阶段。第三整条生产线引进,你去制造。就分三个步骤。这样的话,过程当中逐步把技术就全部带过来了。所以应该说通过几个阶段,特别是京沪我们中车集团就完全研发出了具有自主知识产权的动车组。

  通过四个阶段的高速铁路技术创新和实践,使我们国家确实掌握了不同地形、不同地质条件350公里以上的高速铁路修建技术、装备制造技术和运营维护技术,但运营维护技术应该说永远在路上,它始终要不断研究不断探索当中。目前运营维护手段通过信息化的有效融合正在逐步提高。

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五、中国高速铁路的主要创新成果

  刚才我做了一个小结,也就说我们在国外的高速技术平台上,针对我们中国的特殊需要,消化吸收创新与集成相结合,科学研究和工程应用相结合,中国高速技术平台得到了整体提升,这是一个重要成果。为什么这样说,刚才我跟大家介绍的时候,大家应该都感受到,国外的技术是停留在300公里每小时的技术平台上,而中国的应用已经在350公里每小时的技术平台。所以我们引进的是一个300公里的技术平台,而我们在中国高速铁路建设试验中应用的是一个350公里每小时技术平台,所以我们说中国的高速铁路是相对国外的高铁技术进行了一个重大的改造,重大的提升,完全是自主创新的重要成果,就体现在平台的水平不一样。平台水平带来了很多一些变化。这些变化体现在十二个方面,就是我们引进的十二个方面,我们都经过了自主创新,它才能跑350公里的动车组,要不然绝对跑不了,所以这方面我们做了其实很多的工作,做了很多的研究和工程的验证。所以国外那些高速铁路的已有的比较有成功经验的一些国家,日本、德国、法国在中国高速铁路建成以后,过来乘坐中国的高速动车组,高速列车,感叹颇深。他们从事高速铁路的研究到建设开通高速铁路的周期他们觉得他们非常长,没有想到中国在这么短的时间内,实际上我们差不过五年时间引进消化吸收再创新,打造出了中国高速铁路的一个体系。他们觉得是不可理解。为什么不可理解?他不是中国这种体制,中国有特色社会主义体制是中国高速铁路取得成功的很重要的一个制度保证。这个是现在任何一个国家想学而学不到的,因为体制它是永远学不到,它可以学技术,这个技术只有在中国才能有中国的效果,你在任何一个国家它没有这个效果。它不可能,它组织不起来。中国高速铁路是一个系统工程,是很多行业参与的一个系统工程。它遍及我们国家的各个行业,覆盖我们所有的施工、设计、制造和咱们的一些相关领域。所以在这方面只有中国能做到。

  在12个方面进行了相关创新:

  1、线路修建技术

  复杂地形、高精度的测量定位控制、软土失陷性黄土、路基的防护及排水、沉降变形控制、制动检测。这些主要体现在线路,线路我说主要是说路基,其实我们整个工程结构就是路基、桥梁、隧道,我们经常在乘坐交通运输工具的过程当中通过这三种结构形式。

  2、桥梁修建技术

  线性控制、动力响应、大吨位箱梁预制运输和架设技术。这点很重要,大吨位的箱梁预制、运输和架设技术。目前我们高速铁路正在试验,四十米跨度的标准的减质量结构。中国现在目前跑的高速的桥梁,通用的是32米标梁,这个获得了国家科技进步二等奖,因为中国的高速铁路结构很主要的体现形式是以桥代路,所以以桥代路这个简单的结构的改造解决了很多高速铁路所需要解决的一个对沉降控制的难题,沉降控制很重要,速度越高,线路一定要平顺,如果不平顺就可能出安全事故和隐患。

  3、隧道修建技术

  隧道施工实际上我们很重要的一个成果,解决了我们在岩溶地区高速铁路隧道的施工技术,它施工技术不光是施工,关键还有配套的设备,包括对地质的预报,对地质的加固,对地质的全套的机械化开挖和衬砌的支付这些技术,它都是一套的。

  4、过渡段技术

  什么叫过渡段,因为从桥到路基,路基它实际上是个柔性结构,桥是个刚性结构,在柔性向刚性之间一个连接,它一个过渡,就这个过渡之间怎么把它处理好。不要突然从软到硬,虽然对安全没有影响,不舒适,所以一个过渡就一个几十米一几百米一个钢度的过渡,就这个意思。那么就是涉及到路和桥、涵和路、隧和路,以及桥和隧的问题。说起来简单,应用起来还是比较困难。

  5、无砟轨道技术

  6、高速道岔技术

  反正大家有一个概念就行了,高速铁路必须要有高速道岔,因为高速道岔它在折岔上岔型有不同的材质要求,比如要进行特殊的活筋钢,要进行爆破硬化。硬化这是美国引进的一个技术,就是制好以后在上面铺一层炸药,啪一爆,这个炸药是特制的,通过爆破使表层更加硬化,使钢轨更耐磨。

  7、无缝线路技术

  我们现在高速铁路都是在施工现场的焊接工厂把100米的短轨焊成是500米的长轨,500米的长轨然后由列车拉出去进行铺设,这都是全机械化的。然后再焊接成1.5公里的单元轨,单元轨再焊接成刚才我说的一条线,没有一个接缝的无缝线路。我们是采用这种方式来做的,所以中国的无缝线路的标准挺高的,因为出厂就是100米。为这个事情,当时我记得跟攀钢、宝钢谈,还是下点工夫的,因为当时他们生产就25米,要改成100米,那整个生产线要变,那投入是很大的。当时铁道部就说,你怕什么,我反正有多少就全买你的钢轨,你这点改造投入你得花钱,做一个研究还给它一些科研投入,所以这些厂商也都干了,所以它整个生产线全调了。

  8、牵引供电技术

  刚才我也给大家在介绍时候也谈到了这个问题,比如,现在我们的牵引供电,比如说悬挂技术,大家看到高铁有一个弓,弓就顶到线,这个叫道线,350公里的话叫高强高档,这个是特殊的。300及300以下不需要,所以光这个线就有很大的差别。所以我就说300和350差别很大,它的张力也不一样。所以这是通过高速铁路像供网关系的线性控制,以及高强高档的研制成功,还有我们接触网和放线车的这种匹配的这种制动的这种监测,这种修复的技术,施工技术的实践和研制成功,都为我们牵引供电带来一个很大的变化,因为我们在牵引供电方面特别是供网关系的技术比国外要先进。因为国外第一个它没有这么大面积跑这么高的速度,再一个在工装的研制上不如我们,但我们也进口了很多国外的一些设备。但我们现在都完全能够自己制造。

  9、动车组技术

  我们目前最先进的是标准动车组复兴号,标准动车组复兴号最大特点是标准化,因为我们的动车组引进了几个国家,德国、日本、法国,加上中车又分南车北车,不同的动车组它制造有些配件之间是不能交换的,标准也有差异。这次铁总就建立了一个技术标准,产品标准和制造标准,所以所有的动车组,今后都按照,以复兴号为例采用了标准动车组的这种设计配件和标准这么一个制造,使它的兼容性提高,同时技术标准的统一,实现了动车组在不同速度目标值的一种统一的设计,统一的制造,体现了我们的技术的系统性,更加提高了动车组的技术性能,所以现在我们的动车组可以这样说,复兴号能跑到400公里每小时,目前铁总也正在研究超高速,也就400公里以上的动车组研究。动车组给我们带来的切身的应该说机械本身的影响,就是它的密闭性和它的舒适型,但平稳动车是一个方面,它带不来的,平稳的带来主要还是要靠轨道结构的平稳,但是动车对不平稳的制动调节和平衡也是非常重要的。这些涉及到一些动车水平。

  10、列控及通讯技术

  我们的高速铁路跟国外最大的不同我们是双制式,既有GSM-R无线通讯控制,也有轨道电路的有线控制。今后经过技术发展,特别是下一步量子技术的应用,估计是不是有线这块就会淘汰,全部采用无线的这种通讯的列控制式。

  11、联试联调技术

  联调联试简单理解就是轨道结构、动车、牵引供电、信号以及服务系统,要经过动车跑动当中来进行调试,以达到整体的系统功能。这种调试是一种技术,它需要专门的仪器、专门的软件以及作为一些技术分析和技术处理工作。所以目前我们都是完全的掌握了,中国的联调技术在世界上目前也是非常先进的。我们专门有联调的高速动车,联调列车进行调试,这项工作的技术掌握在我们铁总的铁科院手中,它给我们做技术支撑。

  12、运营维护及管理技术

  运营维护目前这个技术确实我们在不断地研究高速铁路特别一些运营过程当中一些变形、结构出现一些问题,包括怎么对我们的线路的高速运营的动车进行监控,进行监测,判断我们的可能潜在的故障和风险怎么消除等等,包括我们有些轨道板出现问题了要换板,出现了,当时砂浆裂化,那么把这个板全部拉出来重新再换成我们现在一些新型的板进去,这些都是维护技术。因为我们说高速铁路建造,使用寿命一百年,实际上这个一百年是在有维护情况下一百年,并不是说工程结构放在那儿不维护一百年,那绝对不可能。所以从前一段时间大家有体会,这个高速铁路一会儿有减速运行的,一会儿限速运行,为什么呢?主要是出现了一些病害,出现了一些问题,要进行修整维护,那肯定就要降速,维护好了提出去。所以维护贯穿于整个高速铁路它的使用的全生命周期。但是现在我们的高速铁路在施工阶段,加强质量方面的一些控制,在结构上进行了优化,在施工装备上进行了提升,它的安全质量性能进行了进一步提高。尤其是现在我们在可用性可靠性维护性安全性RAMS的这么一个设计理念,运用于整个高铁的设计当中,大大提高了中国高速铁路运行的这么一个安全和质量水平。

  今天我们形成了具有中国自主知识产权的高速铁路成套的建造技术体系、装备制造体系、技术标准体系、运营维管体系,四大技术体系。

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六、中国高速铁路发展的成就及技术展望

  上面是我们进一步简述和概括了我们在这方面取得的一些成果。比如京沪铁路为标志,全面掌握了高速铁路的修建技术。也是以京沪铁路为标志,我们确实掌握了组织运输、养护维护、运营安全、旅客服务等方面的技术创新,我们研制成功了高速的列车、综合检测列车和试验列车,这是非常重要的。全面掌握了大型养路机械关键技术,我们形成了高速铁路的成套技术标准,并且推进我国技术标准的国际化为走出去提供了技术支撑。应该说行业试验平台的建设,我们建成了多个高速铁路国家实验室,也为我们自己创新能力的提升提供了技术保障。

  这些成果在宏观上还体现在一下几方面。

  1.中国高速铁路运营速度最高、路网规模最大

  中国高速铁路运营网的速度最高,路网规模最大。这有几个数据,到2016年底运营里程我们达到12.4,我们高速铁路达到2.2,占世界高速运营总里程的60%以上,60%以上应该上的比较多。谈到了刚才我谈到的一些规划数据,2020年我们的运营里程要达到15万公里,高速铁路3万公里。2030年我们要达到50万公里,高速铁路5万公里。

  2.技术标准体系更加成熟、可靠、先进

  3.高速铁路建造技术达到世界领先水平

  但这个领先水平是我们自我评价,主要是中国高速铁路建造的里程最长,运营的里程最长,工程试验最多,所以我们在很多方面国外它不具备我们的修建高速铁路技术。比如在溶洞里面修建高速铁路,在一些黄土地段修建高速铁路,在国外它根本就没遇见过,这是中国特殊的地质水文环境所决定的。所以没有可比性。

  最近我们在一个国家修高铁,我们就把我们的设计交出来,它叫岩质地处理加密技术,拿去给它审,那是欧洲公司,伊塔菲尔,它说你这个是怎么回事啊,你给我们介绍介绍,因为它就从来都没遇到过。这种土建方面这种设计,它就不太搞得明白。他就提出你是不是把算法给我说一说,把计算公式写给我看一看,然后把整个建构过程给我,我们又不愿意给,因为这给了又涉及到一种专有技术的泄密,所以中间就有很多问题在博弈,但是它又是业主的一个咨询单位,我说什么意思呢?就说西方的思维跟我们还是有点不一样,西方的思维就是一定要把为什么搞明白,他才用。我们靠工程的试验,领导拍脑子用得还是不少,一拍这个要的,咱们就这么干了,你说依据什么搞不清楚,反正实验证明它是对的。西方也是这样,你们这个也是对的,但是你们没说清楚为什么,他就是这样。所以我们现在我们在座的很多各行各业都有一些规范,我不知道你们跟国际交流是不是有这个机会,交流问你这个数据哪儿来的。我们有些数据实验过来,有些数据真是拍脑袋拍出来的,经验数据比较多。经验数据,你说要计算,找不出一个计算理论,反正就这样,最多数理统计一下就这样出来了。有没有一个完整的理论和计算模型做支撑,所以没有计算模型在西方他就觉得体会出来很难。所以确实这方面我们在走出去的交流当中存在这些问题,比如现在我们隧道施工有安全布查,我不知道咱们在座有没有搞土建的,就是开挖到这个,隧道不是开挖嘛,开挖要支付,支付开挖有一个距离,我们叫安全布查是规定死的。你说这个是怎么来的,那确实是我们有些部门就在会上拍脑袋拍出来的,就是拍的。计算不出来,拍出来的,就认为这样安全一些。就这么简单。血的教训,拍了这么一个,为什么呢?就只有这样来控制,我保证隧道不塌,你技术差一点,你按照这个做,按这个空子,它大大减少你塌方的概率,就拍,说不清楚。你到国外去,他搞不明白,他就要问你了,你为什么这样,你怎么计算的,理论上怎么弄啊,搞不清楚,有这个过程。

  虽然我们这儿有很多结构特殊复杂的地方适应性上我们的技术绝对是世界领先的,包括我们的桥梁技术,跨江跨河,像我们在武汉天兴洲斜拉桥504米的跨度,跑高铁,在国外它是不敢的。这方面我们在理论计算在仿真验证方面,在结构实践方面,我们确实采用了很多新技术新结构新材料新工艺,保证了它的这么一个高速运行的安全,工艺和工装中国建筑施工企业创新是比较多。就是我们刚才跟一些领导探讨的时候,我们意向研究能搞什么,化学结构、外形结构以及材料的分析,但是它是怎么制造来的,它的工艺和工装也是意向研究不了的,这是最大的问题。所以我们很多在消化国外的技术当中,其实很大的力量研究什么呢,研究工艺工装了。你买他的东西,你会分析它的成分。但是成分,温度怎么控制,由什么方式来制造它,你不成,这个你要做大量的实验。所以我们好多路子晚,就晚在这个上面了。所以咱们铁路建设也是一个样,所以一些说一看就会,一看就会是可以分析就懂,就明白,是明白,但是你把它搞出来可能就不太容易了。第三个方面。

  4、装备制造成绩显著

  大家都知道复兴号标准动车组的上线,最高速度会达到400公里每小时,现在一直在进行新的超高速的动车组的研究,就是我们高速动车的制造装备技术达到一个崭新的水平。

  5.中国铁路“走出去”效果初显

  大家知道雅万高铁,雅万高铁目前正在实施,114公里,大概总投资60亿美元,是雅加达到万隆的这么一个高速线,我到那儿已经去了两次了,但是很困难,给你们报告一下,征地拆迁到现在还没完成3%,还没开工,就还没有正式地形成开工的局面。非常困难,最大的问题,这很复杂,又不好说,起码来说,它的政府对这条铁路建设重视支持不到位。体制不一样,它是私有制国家,那要征地拆迁谈价钱谈标准,难极了,很复杂。所以加上一些法规的一些限制,包括我们现在一些签证都很困难,总的来说在推进,但是确实还是困难重重。他们希望中国的高铁技术,也希望我们帮他建设印度尼西亚第一条高速铁路,但在实际当中,确实它采用了中国标准,用我们中国来进行建设,但是确实在别国有很多具体情况。如果你按中国人这种心态,我们的建设高速铁路这种组织方式在它那个国家就很难行得通。但是这个高铁是我们走出去的第一条高铁,也是两国政府和首脑高度重视的高铁,也是中国资金融资建设,中国标准技术建设的高铁,我们公司作为高铁,印度尼西亚雅万高铁建设的主力军正在铁总的组织下,有序的推进这个铁路建设。

  再一个就是曼谷,泰国的高铁,泰国高铁目前是采用中国技术,目前正在做设计,有望年底或明年初开工。匈塞铁路这是个电气化改造,刚才我说了,我们在国际铁总联盟的定义当中,新建铁路250公里每小时算高铁,就像改造也有一种说法200公里也可以算高铁,200公里每小时。像在俄罗斯,莫斯科到匹兹堡那个是德国人给俄罗斯修的,也是200公里每小时的一个客运专线,它也称之为高铁线,但是在中国来说,它就不称之为了,它是个提出改造形式的。刚才我说了一下就是莫斯科到喀山的高铁760多公里,这个是用我们中国的技术参与和莫斯科设计研究院共同设计一个高铁,中国设计上我们起主导作用,因为正在设计阶段,它是一个宽轨1520,跟我们还是不一样,我们是标准轨。俄罗斯老牌沙皇帝国主义加上以前共产国际是指导中国革命的,他还是一直以老大自居,心态绝对没变,所以他为什么搞400,中国不是有350,我们要引领世界,我就搞个400的,你们不是都没有嘛,是不是,所以他还是想当老大,他就说搞个400,按理说他没有必要搞400,他就要搞400,他又没经验,我们去设计,然后他来评审,共同来做这条铁路。这个俄罗斯人还是有点反正特殊,就不想落后。以前我都是你老师,你都是徒弟,你现在超过我可能不行,但是这是我个人的看法,但是我总觉得他搞400确实是有点对俄罗斯来说他超前了。刚才我说了,我原线走通,花了两天时间,767公里全部走通,我觉得这条高铁从经济来说它没多大价值,你要说一个这方面我修条高铁,做一个形象来说还是可以,要作为一个高铁带动它相关产业还是可以做的,它对我们提出了很苛刻的条件,要求产业落地,他要求我们的装备制造必须在他那儿去生产,你不能把产品拿过去,他有很多条件,在那儿工程承包你得投资,要你投资,他缺钱,所以这个莫喀高铁那个还是一个比较漫长的过程,我感觉当然了它正在推动这个事情。

  从我们高速铁路来说,确实我们形成了我们的整套的技术,但是确实我们下一步可能还要在修建技术,再怎么减少高速铁路对能耗的影响,怎么适应我们国家新的发展理念,那么还有许多地方进行探索,尤其是智慧铁路,以京张为代表,我们将在冬奥会之前建成开通,将是中国高速铁路一个标志性的工程,也是世界上将会是第一列无人驾驶高速铁路系统的应用。这是要经常要搞无人驾驶,有人值守无人驾驶,有人值守就是应急时间人还干预一下,也不能说一个人都不放,还是有点危害,万一出事呢,无人驾驶要全自动化,全自动化就是各方面不能出事,万一通信上出现些故障,所以有人职守无人驾驶。所以在京张线我们提出,铁总提出叫精品京张,智慧京张。智慧京张体现在哪儿,有人值守无人驾驶的高速列车。

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七、中国高速铁路的成功经验及比较优势

  中国建设高速铁路的发展过程也取得重要成果,我们跟其他国家比,我们为什么取得这么大的成功。我觉得我们有这些经验也有这些比较优势。

  1、成功经验

  首先,咱们有独特的四大创新推动了中国高速铁路的建设与发展。第二就是刚才我介绍的中国特色的技术创新路线。第三就四大创新就是引进消化吸收再创新,四大创新。就是陆地共建,以路为主的项目法人管理体制,这个在其他国家这方面他是做得不好的。更主要的是第三条我觉得很重要,就政府主导下以企业为主体,市场化运作的高速铁路建设模式。政府主导非常重要,反正我现在到其他国家这方面做不到,它主导不了,只有中国能做到。这一点我觉得政府主导能够集中资源办大事这个优势,我体会是非常深刻,我们现在走出去在很多国家进行工程建设实践的举步维艰,很大一块它就完全是市场主导,政府支持,然后企业主体这种方式,整个效果就不一样,差得很远。再一个就是政府地方金融机构企业四位一体的投融资机制,目前尤其是铁道部改为铁总以后,那么这种四位一体这种投融资优势在我们国家应该说在基础设施建设方面体现的是比较充分。所以这几个方面我认为是中国高速铁路能够取得成功的重要标志。尤其是政府主导实现了集中资源办大事这种我们国家特有的体制优势是最重要的因素。中国之所以发展这么快,就是共产党领导下的有中国特色社会主义的这么一个制度优势。由于这种制度优势使我们能够实现集成创新,能够实现资源的有效组合,能够实现我们经济建设特别是基础设施建设的快速发展。中国的基础设施建设尤其是高铁建设可以说是又好又快的一个重要的这么一个范例,不但质量好,还有速度快,同时效益也不差。

  2、八大比较优势

  跟其他国家比,我们确实有八方面的优势。建设模式最新。政府主导、企业主体市场化运作的建设模式。体制最好。中国特色社会主义,尤其是今天进入到新时代那个体制的作用会更好发挥出来。中国高速铁路的经验和成果是其他国家拿得走学不到的,就是说你可以拿去用,但是你绝对学不到它的本质,因为它的本质是根植于中国特色社会主义体制这个基础上。所以体制优势是最重要的,没有中国这种体制,我们今天我不能说一事无成,绝对没有中国高速的经济发展的今天,也没有今天人民对美好生活需求的向往。所以我觉得只有共产党能救中国,只有共产党能建设好中国,我认为这是颠扑不破的真理,对中国应该有实践来证明的,这一点我们要坚定不移。建设规模最大,高铁2.2万公里,我们现在的运营里程达到14万公里,这是最大的。运行速度最快,我们引进了250公里每小时的高铁平台,我们推出去社会应用的是350公里每小时的平台,所以就是有别于其他国家,所以我们可以自豪地说,我们具有自主知识产权的成套的高速铁路的建造技术、设计技术、装备制造技术和标准体系。因为我们的平台是不一样的。所以我们出去,其他国家就问我们,不就是引进我们技术,我们就问他,你是多少公里,我现在跑的是多少公里?给他从设计,从线下和线后,从动车和供电,列控和通讯一说,他就不好说话了。确实,速度目标值的差异所带来的技术的不同,创新的程度的不同和动车对技术的匹配的不同,差异是非常大的。技术集成最全,中国的引进为什么能成功它一个最大的特点,就是我们在铁道部的领导下实现了技术的集成,其他国家不行,其他国家车辆制造、设计技术、土建技术,包括它的供电通讯信号技术分开的,它虽然在一条线上可以集成应用,但是在设计上它难以做到统一集成,中国就能做到,因为始终是铁道部在牵头,始终是今天的铁总在牵头,它既是组织方又是投资方,既发挥企业市场主体的作用,它又充分发挥了它在集成创新方面的组织牵头作用。在这一点上是有别于其他国家。中国不管是铁道部改制前还是改制后,它始终是牵头方,在国外没有任何一个牵头方的企业能够建设一条高速铁路,都没有,它都是合在一起的,组成了一个联合体承包商来做,中国可不是。这个是最大的不同。集成能力最全,把高铁的五大系统能够集成起来。创新能力最高,也只有中国能够在短短五年建成中国的高速铁路体系,经过再经过差不多五年多,到今天2005年到今年到2017年我们确实做出了很多创新成果,最大的标志就是复兴号标准动车组的上线及运行,使我们动车是整个机械光电控传这些综合尖端技术的结晶,那么使我们创新能力迈上了一个新的台阶。中国的高铁人才最多,我们人最多,我们的投入的集中力量最多,我们现在的各行各业各个业态的高速铁路确实人才是最多的。这是其他国家所不能够相比的,所以我们有明显的这么一个比较的优势。这也为我们中国高速铁路走出去与世界分享中国的成果奠定了一个比较好的基础。八大比较优势。

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八、中国高铁“ 走出去 ”面临的机遇和挑战

  (一)面临的机遇

  1、国际市场前景广阔

  有这么一些优势过后,确实借助于一带一路的战略,我们要走出去,要走出去当然第一个我们市场前景还是比较广阔的,但广阔我认为还是有限的,这个可能跟国人我们普遍的期待还有些差别,中国高速铁路还是要实事求是。高速铁路跟一个国家的经济发展的速度和现状要相适应,当然高速铁路也可以带动这个国家的经济的发展,打造以高速铁路为支撑的经济走廊是一个国家经济发展的重要选择之一。比如我们建设的雅万高铁,也是印度尼西亚想借助中国的技术高速铁路的修建,要拉动印度尼西亚的经济发展。那么很多国家对高速铁路趋之若鹜,纷纷想建设,但是都有个很大困境,就是想建高铁,但是手中没钱。所以纷纷向中国伸出橄榄枝,希望中国投资修建高速铁路,用中国的技术、承包商、装备来修建,所以应该现在来说,包括新加坡、俄罗斯、南美的,包括美国也希望跟中国合作修建高铁。但是我感觉到发达国家有这种需求,但是有很多障碍,像我们跟美国在谈西部快速,就是芝加哥到拉斯维加斯快速通道,七八年没有进展,一个美国的体制跟我们不一样,美国是资本主义国家,私有制,它是这样说的,它应该准确说就是民富国强,政府没钱,它美国整体还是比较强大的,但政府确实没钱,它财政预算就那么多,它是旧金山到芝加哥,1000公里高铁,只给了大概不到80亿美金来作为试验段的政府支持,它其他把这个特许经营权给哪个企业你去组织社会化融资,西部铁路也是这样,刚才我说的到拉斯维加斯的西部铁路,那么也是这样,也是就是说政府把这个给一个私人企业,让私人企业来引进技术引进资金来建设,它根本没法推动,根本推动不了。所以这个铁路几经谈判都没谈下来,现在推进的非常缓慢。

  但是对一些发展中的国家,相应就好得多,总的来说,我的意思就是说很多国家对高铁技术的需求,中国高铁走出去有很多契机,但是确实也面临着很多困难,就是高铁需求多,由于它窘迫的资金的现实,使他们心有余而力不足。而中国高铁走出去对融资我们国家有严格的一些要求,所以应该说中国高铁走出去技术是成熟的,装备成套出口的条件是具备的。但是项目的推进确实有很多实际的困难,那么需要一定的时间,所以中国高铁走出去有广阔的市场,但是也面临着很多的问题和挑战。

  2、“一带一路”政策的支持

  当然我刚才说了,一带一路的战略构想给中国高铁走出去应该说搭建了桥梁,给我们带来了机遇。当然高铁的走出去,我们树立国际形象,推动中国产能的输出提供了有力的支撑。

  3、中国高铁具有显著的竞争优势

  中国高铁的优势还是明显的,一个是技术比较成熟,再一个形成了全产业链体系。第二相对成本比较低。加上我们在机械化工厂化专业化信息化标准化建设使我们的成本要低于其他国家,特别是日本欧洲的一些技术的输出的成本,我们具有成本优势。当然还有建设经验我们很丰富。在运营管理我们也积累了丰富的经验。包括我们的一些人才储备也能满足输出的需要。

  4、投融资政策支持

  更主要的就是我们的金融机构能为高铁走出去保驾护航提供基础支撑,雅万高铁,刚才我说的实际上45亿美元是以前的,现在贷款额度增加到50亿美元,提供了比较优惠的贷款条件。但是这个优惠的贷款条件确实我们也还遇到一些小问题,一些国家就说,你们把雅万的贷款条件,我们也按这个条件来贷款行不行?这个就有问题,因为雅万是50年,利率是2%,那个银行一般是不干的,这个利率太低了,雅万是一个特殊的项目。我们知道走出去的时候我们有些国家我们提出了你们比照雅万的标准给我们怎么样,我们说这个事恐怕做不到,包括我们的比较好的一些国家,也提这个问题了。雅万的条件给我们吧,也不行,特例可以,普遍不行。但日本这方面力度就比较大,日本它一个机制,它是银行和企业捆到一起的,就银行能降息优惠企业利润来补贴,它中间有个机制。所以它是银企一体化的,所以他这方面他敢非常优惠的利息。像印度他把高铁拿到了,就是一个宽限期很长,利率几乎为零利率的贷款。拿到了印度的高铁项目,但它那个也不持久,肯定是亏损的,我敢说安倍用这个高铁这个技术输出就占日本市场,战术上他是胜利了,战略上我觉得他是有巨大风险,它不可能持久,完全是个赔本生意,他受不了,我就说今后咱们以时间来证明。因为中国高铁走出去还是相对要务实的,就建成了一定要有回报做支撑。要给这个高铁的运行提供资金保证,项目还是要有效益才行,没有效益还是不行的。

  (二)面临的挑战

  1、原始创新能力需要提升

  第一个我们的技术标准问题,现在我们都说中国标准走出去,中国高铁要伴随着中国标准走出去,实际上这个概念我希望给大家,我们共同来理解一下,根据我的实践是这样。中国标准走出去实际上要这样来理解,它不是中国的真正的标准要,就是说一点不变地走出去,实际上是中国标准国际化,国际标准中国化,这样来理解是比较合适的。因为中国标准目前从高铁的标准来说,它是集日本标准、新干线标准、德国的ICE标准、法国的TGV标准一体的。中国标准本身就是在国际标准的基础上形成的。所以中国标准既有别于欧洲标准,但是在某些方面也来源于欧洲标准。加上一个国家的技术标准是它主权范围,最后它颁布的肯定是它这个别国的技术标准。所以我们走出去实际上是中国的标准要更加地融入国际标准的大体系。

  2、标准体系建设和知识产权保护有待加强

  这方面确实国外的一些国际项目当中知识产权很重要,人家的法律意识很强,要求你要全部技术要有知识产权做支撑,并且要进行技术转让,跟我们当时引进的是一样的,就说要以市场换技术,这个就给我们带来一些,因为我们刚才我说了是自主创新,是在国外引进技术上的再创新,那么就涉及到知识产权的保护,包括我们现在如何对专利进行申请,申请国际专利的一些问题。

  3、与发达国家的竞争激烈

  现在欧洲公司、日本公司都在竞争,我们现在要进入欧洲市场很难,现在阿尔斯通、西门子联手成立合资公司,就要阻断中国高铁进入欧洲市场,毕竟它在一些技术标准上这些产品的验收上提出过,就是单车单机进行验收发证的这些要求,这都加大了我们走出去的一些难度。西方国家你别看他口头上说自由,各个方面要市场经济自由竞争,实际上它在技术在经济上限制条件还是比较多的。

  总之我觉得中国高速铁路的建设应该说是我们国家的综合国力的具体体现,同时我们虽然做了大量的这么一个工程的验证,有规模宏大的高速铁路建设的成就,但是我们确实还有很多经验需要总结。我们虽然中国高铁不是完全照搬任何一个国家的这么一个技术体系,我们是坚持了补短增长,借鉴消化吸收的基础上引进了先进成熟可靠的技术,通过实验研制自主创新相结合加以系统集成,形成了中国特色的高速铁路的这么一个成套技术,也经得起历史的检验,但是中国高速铁路我认为永远在路上,我们将进一步在设计、研发、制造、应用上加大技术创新的力度,使中国高速铁路要一以贯之,以技术创新做支撑,永远成为世界高铁的这么一个示范。进一步为中国经济的发展,也为世界经济的发展做出我们中国作为一个负责任大国的应有的贡献。

  (中国中铁股份有限公司副总裁 刘辉)


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