央廣網(wǎng)北京10月28日消息（記者 高藝寧）中國第一條時速350公里高速鐵路——京津城際鐵路，翻開中國進入高鐵時代的新篇章；從“和諧號”到“復(fù)興號”高鐵列車的更迭見證著中國高鐵發(fā)展的迅猛飛躍。
日前，中國國家鐵路集團有限公司五位高鐵一線科研工作者在國新辦新聞發(fā)布會上，與中外記者共話中國鐵路科技創(chuàng)新發(fā)展歷程。
讓復(fù)興號擁有中國“心”
2017年9月21日，我國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的復(fù)興號動車組在京滬高鐵成功實現(xiàn)時速350公里商業(yè)運營，標志著我國成為世界上高鐵商業(yè)運營時速最快的國家。
“研發(fā)團隊在做復(fù)興號的時候，就想著要讓復(fù)興號擁有中國‘心’。”中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司機車車輛研究所副所長、鐵科院復(fù)興號總結(jié)技術(shù)及核心系統(tǒng)研發(fā)團隊負責(zé)人張波告訴記者，牽引傳動系統(tǒng)就像是動車組的心臟，它負責(zé)為動車組的高速運行提供強大的動力，目前世界上只有少數(shù)國家全面掌握該技術(shù)。
張波坦言，這項技術(shù)的研發(fā)過程非常艱難，需要解決的難題眾多�！拔覀�在做牽引控制軟件設(shè)計時，沒有圖形化的軟件開發(fā)平臺，而該平臺是必備工具之一。”在技術(shù)空白和研發(fā)進度的雙重壓力下，最終研發(fā)團隊還是決定：立足自主、從零做起。
張波帶領(lǐng)研發(fā)團隊日夜奮戰(zhàn)，最終形成了超過100萬行的代碼，集成了600多個標準模塊，形成了一套自主圖形化軟件開發(fā)平臺，保證了整個牽引系統(tǒng)的研發(fā)進度，也保證了復(fù)興號的研發(fā)進度。“我們研發(fā)出來的復(fù)興號牽引系統(tǒng)，不僅硬件是自己的、軟件是自己的，軟件開發(fā)平臺也是我們自己的，這也為未來創(chuàng)新打下較好的基礎(chǔ)。”張波自豪地說。
“復(fù)興號不論是在試驗階段還是最終運營階段，都表現(xiàn)出了較為優(yōu)秀的性能。”張波告訴記者，目前，中國鐵路已經(jīng)裝備的復(fù)興號數(shù)量超過560組，復(fù)興號也正在向系列化、智能化以及品牌化方向快速發(fā)展。如在智能自動駕駛系統(tǒng)方面，復(fù)興號350公里高速駕駛一次制動到停車，最后停準的誤差是10厘米之內(nèi)，節(jié)電指標在15%左右，正點率理論上可達100%。
鐵路勘察：從“大板尺”到北斗衛(wèi)星
中國鐵路設(shè)計集團有限公司副總工程師、全國工程勘察設(shè)計大師王長進從事勘察設(shè)計已經(jīng)33年，見證了近年來我國鐵路勘察設(shè)計領(lǐng)域翻天覆地的變化。
王長進還記得，在他剛參加工作那會兒，鐵路勘測手段非常落后�！�那時最常用的勘測手段是使用‘經(jīng)緯儀、大板尺’進行手工測圖，效率很低，一個小組五六個人一天也測不了兩公里。”
高鐵投入建設(shè)后，由于高速鐵路高平順性、高穩(wěn)定性、高質(zhì)量的嚴格標準，對工程測量提出了更高的專業(yè)要求。“這對我們既是挑戰(zhàn)，也是重大機遇�！�王長進說。
“當(dāng)時沒有現(xiàn)成的技術(shù)標準和方案可以借鑒，更沒有現(xiàn)成的測量計算軟件可使用�！�在高鐵建設(shè)初期，咨詢公司建議王長進購買國外的測量產(chǎn)品和技術(shù)。但他通過詢價發(fā)現(xiàn)，一套棱鏡組套件要七、八千元，一套測量計算軟件動輒幾十萬、上百萬，而一個測量小組至少要用12套棱鏡組、一套軟件，一條高速鐵路更是需要很多測量小組，高額成本讓王長進和團隊“嚇了一跳”。
最終，王長進帶領(lǐng)團隊從零開始，從方案設(shè)計，到測量標志的研發(fā)，再到軟件開發(fā)、系統(tǒng)試驗，摸爬滾打、沒日沒夜干了幾個月，終于獲得了成功。“我們的測量標志跟進口產(chǎn)品相比，物美價廉，使用方便高效，價格只是進口產(chǎn)品的1/10。”
隨著鐵路科技進步，鐵路勘察設(shè)計技術(shù)也取得了飛速發(fā)展。王長進介紹，目前我國已經(jīng)開始使用北斗衛(wèi)星進行控制測量，用國產(chǎn)高分衛(wèi)星進行遙感和測圖，用機載激光雷達和無人機進行地形測繪，效率提高了幾十倍。
鐵路建造誤差已達毫米級
近年來，隨著堅定不移地推進鐵路建造技術(shù)創(chuàng)新，我國鐵路工程建造水平已邁入世界先進行列。專家們介紹，當(dāng)前鐵路建造誤差已經(jīng)達到毫米級，對施工工藝、工法要求極高。
目前正在建設(shè)施工中的京雄城際鐵路，積極探索研究引領(lǐng)新時代鐵路建設(shè)發(fā)展水平的智能化工裝設(shè)備及配套工藝，中國高鐵首段裝配式一體化橋梁主體工程已在京雄城際鐵路上得以成功實現(xiàn)。
中國國家鐵路集團有限公司工程管理中心工程三部部長兼京雄高鐵建設(shè)指揮部指揮長楊斌告訴記者，這項裝配式一體化橋梁建造技術(shù)創(chuàng)新成果，也被人們形象地稱之為“像搭積木一樣建高鐵”。該技術(shù)是鐵路施工傳統(tǒng)建橋方式的重大突破，體現(xiàn)了當(dāng)今中國高鐵建造綠色、高效、優(yōu)質(zhì)、安全、人文的施工理念，應(yīng)用前景廣闊。
“高鐵裝配式橋梁工藝精度要求高，上百噸重的混凝土墩身預(yù)制，鋼筋定位誤差控制要在2mm以內(nèi)，就好像穿針引線一樣分毫不差。”為達到技術(shù)標準，楊斌組織科研團隊，自主研發(fā)了12套工裝設(shè)備，保證了精準對位。在高鐵橋梁裝配式一體化關(guān)鍵技術(shù)研究應(yīng)用過程中，楊斌團隊邊實踐邊總結(jié)，構(gòu)建了高速鐵路裝配式一體建造體系，形成了3項工法，編制了5項標準，申請了多項專利。
楊斌向記者介紹，京雄城際鐵路采用了70余項創(chuàng)新技術(shù)。如實現(xiàn)了從設(shè)計、施工到運營的三維數(shù)字化智能管理，這意味著全線開通時，既交付了一條實體的高鐵，也交付了一條數(shù)字化的高鐵。
據(jù)了解，京雄城際鐵路分兩段進行建設(shè)，目前北京西站到大興機場段，已于今年9月26日正式開通運營，從大興機場到雄安新區(qū)段目前正在積極推進，進展正常，將確保在明年年底全線建成通車。
立足中國實際 構(gòu)建中國方案
“如果說線路是高鐵的骨架，列車運行控制系統(tǒng)便是高鐵的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)�！�中國國家鐵路集團有限公司工電部信號專業(yè)主管莫志松告訴記者，我國高鐵列控系統(tǒng)也經(jīng)歷了從設(shè)備進口到中外聯(lián)合設(shè)計，再到完全自主創(chuàng)新的三個階段。
2018年底京沈高鐵遼寧段開通，首次采用了我國自主研發(fā)的高鐵列控系統(tǒng)。作為項目總師的莫志松，帶領(lǐng)全國鐵路信號領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研精英力量聯(lián)合攻關(guān)，打造了硬件自主、軟件自主和操作系統(tǒng)自主可控的列控系統(tǒng)。
中國幅員遼闊，地形復(fù)雜，這注定了中國高鐵在創(chuàng)新發(fā)展之路上，遇到的困難是前所未有的。“冰雪天氣為列車運行控制系統(tǒng)精確測速、可靠控車帶來不小的挑戰(zhàn)。”莫志松說，在京津城際開通初期，一到大雪天，電力維護人員就如臨大敵、嚴陣以待，在京津兩端站利用旅客上下車間隙，爬到列車下面打冰除雪。
十幾年來，通過堅持不懈地創(chuàng)新，莫志松和團隊不僅克服了高寒冰雪影響電務(wù)車載設(shè)備難題，還解決了戈壁大風(fēng)沙、海邊海風(fēng)高鹽等環(huán)境問題，同時攻克了高鐵路網(wǎng)互聯(lián)互通、復(fù)雜樞紐的安全控制、緊追蹤狀態(tài)下的安全控制等專業(yè)難題。
“中國鐵路地域復(fù)雜、路網(wǎng)復(fù)雜、需求更復(fù)雜，世界上沒有哪個標準或者哪套設(shè)備是現(xiàn)成的、完全適用的�！�莫志松認為，立足中國實際、構(gòu)建中國方案是高鐵創(chuàng)新的必然選擇。
“高速列車是巨大且復(fù)雜的系統(tǒng)，要想取得成績需要不斷探索和積累。它就像一場接力跑，需要一代一代人持續(xù)努力。”張波說，中國鐵路對于高速列車的研究從上世紀90年代就已經(jīng)開始了，正是由于整個行業(yè)的深厚積淀，復(fù)興號的研發(fā)創(chuàng)新才能在較好基礎(chǔ)上順利展開。
“關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。如果在別人的平臺上去修修補補，一方面會受到其既有框架的約束，另一方面在核心技術(shù)上也會受到限制。”在張波看來，高鐵建設(shè)不僅要堅持自主創(chuàng)新，還要堅持開放協(xié)作。
正如王長進所說，要善于學(xué)習(xí)和借鑒國內(nèi)其它行業(yè)、其它領(lǐng)域的最新科技創(chuàng)新成果，“為我所用”，進行集成創(chuàng)新，將產(chǎn)生更好效果。
