淺談鐵道運(yùn)輸業(yè)科技發(fā)展的新趨勢

鄭志翔 林桂梅

摘 要：鐵路運(yùn)輸業(yè)是一個獨(dú)立的、特殊的物質(zhì)生產(chǎn)部門，是發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高人民物質(zhì)集體化生活水平的重要基礎(chǔ)設(shè)施。近年來，鐵道運(yùn)輸業(yè)正面臨著快速發(fā)展的高速公路、航空、輪船運(yùn)輸業(yè)的挑戰(zhàn).但鐵道運(yùn)輸也具有自身的優(yōu)勢，如比飛機(jī)、汽車更利于環(huán)保，比較節(jié)約能源等.今后，在城市間以及市區(qū)內(nèi)的交通運(yùn)輸中，鐵道運(yùn)輸會被作為交通運(yùn)輸首選.由于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷推動著鐵路運(yùn)輸量的增長，鐵路運(yùn)輸在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中處于重要的地位，是能源、礦類等重要物資的重要運(yùn)輸方式。

關(guān)鍵詞：鐵路運(yùn)輸；列車

一、鐵道運(yùn)輸業(yè)科技發(fā)展的必要性

面對中國13億人口的旅客運(yùn)輸市場，鐵路、公路、民航客運(yùn)競爭越來越激烈，根據(jù)中國鐵路客運(yùn)的現(xiàn)狀分析，鐵路客運(yùn)要實現(xiàn)增運(yùn)增收，必須發(fā)展穩(wěn)定中長途客運(yùn)市場，積極開發(fā)短途客運(yùn)市場。而鐵路運(yùn)輸?shù)母偁帉κ质紫仁枪愤\(yùn)輸，其次是航空運(yùn)輸。因此，鐵路要想穩(wěn)固和開拓市場，保持所處戰(zhàn)略集團(tuán)中的領(lǐng)先地位，必須堅持改革的方向，開放市場，引進(jìn)競爭，充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)的吸引力，開發(fā)新的運(yùn)輸產(chǎn)品，提供比公路、民航運(yùn)輸更高的顧客認(rèn)可價值。

二、運(yùn)載工具應(yīng)用工程學(xué)科—機(jī)車車輛技術(shù)

1.高速列車技術(shù)。速度是機(jī)車車輛技術(shù)發(fā)展的一個綜合指標(biāo)。到2012年，我國高速鐵路總里程將達(dá)到1.3萬公里以上，其中350公里高速鐵路達(dá)到8000公里左右，京哈、京滬、京廣等主要干線通道將開通運(yùn)營，“四縱四橫”的高速鐵路網(wǎng)初具規(guī)模。自2007年國產(chǎn)高速列車投入運(yùn)營，特別是京津城際、武廣、鄭西、東南沿海等高速鐵路陸續(xù)開通運(yùn)營后，高速鐵路這一現(xiàn)代化的交通方式已被普遍接受，并融入了人們的生活方式和工作方式。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，社會與百姓對高速列車的創(chuàng)新發(fā)展提出了新的更高的要求。當(dāng)前，我國鐵路全面推進(jìn)“走出去”戰(zhàn)略，已取得重大進(jìn)展，已有十幾個國家明確提出與我國在高速鐵路技術(shù)與裝備領(lǐng)域開展合作意向。當(dāng)今世界正迎來高速鐵路新一輪發(fā)展高潮，德、日、法等高速列車原創(chuàng)國的創(chuàng)新一刻也未停步。

2.重載列車技術(shù)。重載運(yùn)輸是國際上公認(rèn)的鐵路運(yùn)輸尖端技術(shù)之一，代表著鐵路貨物運(yùn)輸領(lǐng)域的先進(jìn)生產(chǎn)力。20世紀(jì)20年代，重載鐵路在美國首次出現(xiàn)。當(dāng)時，美國東部的煤礦與鐵路合作組成總重約1萬噸的單元列車，將整列車煤炭直接送往發(fā)電廠或港口，中途不經(jīng)過任何編組作業(yè)，堪稱高效。目前，世界上開展重載運(yùn)輸?shù)膰疫€不是很多，只有澳大利亞、加拿大、中國、南非、美國、俄羅斯、巴西等國土幅員遼闊、資源豐富、鐵路較為發(fā)達(dá)、大宗貨物運(yùn)輸較多的國家。當(dāng)然，更主要的原因還在于重載運(yùn)輸對鐵路線路、機(jī)車車輛、行車組織等方方面面的要求比較高，一般國家目前還難以達(dá)到。盡管國外重載運(yùn)輸起步較早，但要滿足大秦鐵路這樣一種大運(yùn)量、高密度、快速度的運(yùn)輸需求，我們必須重點(diǎn)發(fā)展適合自己國情、路情的重載技術(shù)。

三、我國鐵路機(jī)車車輛技術(shù)的最新進(jìn)展

高速列車是高速鐵路的技術(shù)核心，是機(jī)車車輛現(xiàn)代化的具體載體。如果說高速鐵路是現(xiàn)代高新技術(shù)的綜合集成，則高速列車是機(jī)械、電子、材料、計算機(jī)、控制等現(xiàn)代技術(shù)綜合集成的集中體現(xiàn)。

1.旅客列車速度不斷提高。最高試驗速度已經(jīng)突破300公里/小時。國產(chǎn)“先鋒號”動車組和“中華之星”動車組的最高試驗速度2002年分別達(dá)到292公里/小時和321.5公里/小時。

2.旅客列車的種類多樣化。由過去單一的集中牽引方式發(fā)展為多種形式，包括動力分散型和集中方式的內(nèi)燃動車組、電力動車組以及各種形式城市軌道交通車輛，滿足了旅客運(yùn)輸?shù)母鞣N需求。

3.貨物列車重載技術(shù)取得新進(jìn)展。2002年25噸軸重的大型貨車首次在大秦線投入正式運(yùn)營。以雙層集裝箱車為代表的專用貨車研制取得成功。三種新型的120公里/小時貨車轉(zhuǎn)向架研制成功并投入批量生產(chǎn)。

4.磁懸浮列車技術(shù)。我國從20世紀(jì)90年代末從德國全面引進(jìn)常導(dǎo)高速磁懸浮技術(shù)，于2002年底建成了上海浦東機(jī)場到龍陽路地鐵站30公里長的磁懸浮線，并投入試運(yùn)用。

四、線路、隧道、橋梁工程技術(shù)

1.線路技術(shù)。2002年建成的秦沈客運(yùn)專線是我國第一條250公里/小時的快速鐵路。全長404.651公里，其中231公里地勢平坦，地形地貌良好，其基礎(chǔ)設(shè)施速度目標(biāo)值為300公里/小時。在線路建設(shè)中采用了一系列高新技術(shù)、正在建設(shè)中的青藏鐵路格爾木至拉薩段，全長1144公里，最高海拔5072米，海拔高程大于4000米的地段為965公里，為全長的86%，是多年凍土地區(qū)。關(guān)鍵技術(shù)是凍土地段路基熱穩(wěn)定性。根據(jù)格爾木—拉薩段凍土地區(qū)的分布特點(diǎn)，研究路基設(shè)計采用了三項原則：（1）保護(hù)凍土原則：適用于多年凍土年平均地溫低于-1℃的區(qū)段；（2）控制融化原則：適用于多年凍土年平均地溫-0.5～-1℃的區(qū)段；（3）破壞凍土原則：適用于多年凍土年平均地溫高于-0.5℃的區(qū)段，2002年根據(jù)上述原則進(jìn)行設(shè)計和施工的路基，都取得了滿意的結(jié)果。

2.隧道技術(shù)。正在施工中的蘭新復(fù)線新烏鞘齡隧道設(shè)計長20.4公里，為雙孔單線隧道，11‰坡道。由于取消了盤山越嶺的展線，鐵路比原來縮短了20多公里，最小曲線半徑、緩和曲線長等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都有根本的改變，為鐵路提速創(chuàng)造了優(yōu)良的線路條件。隧道掘進(jìn)設(shè)備可分為三類：盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)、巖石掘進(jìn)機(jī)、頂管掘進(jìn)機(jī)。秦嶺隧道是引進(jìn)直徑8.8米TBM敞開式硬巖掘進(jìn)機(jī)。我國近年也自行研制了部分掘進(jìn)機(jī)械，其中直徑3.8～6.3米的土壓盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)，國產(chǎn)化率為70%，技術(shù)水平已接近國際先進(jìn)水平。地質(zhì)預(yù)報是隧道施工的依據(jù)，超前進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報，可以減少施工的盲目性，特別是確保惡劣地質(zhì)條件下的施工安全。渝懷鐵路是一條山嶺鐵路，在11公里長的圓梁山隧道施工過程中，采用地質(zhì)雷達(dá)、TSP202探測設(shè)備、鉆孔法等綜合技術(shù)，對隧道地質(zhì)進(jìn)行超前探測和預(yù)報，超前地質(zhì)預(yù)報。

3.橋梁技術(shù)。秦沈客運(yùn)專線建設(shè)中修建的橋梁，以雙線和單線整孔預(yù)應(yīng)力混凝土箱型簡支梁為主導(dǎo)梁型，24米為主導(dǎo)梁跨；還采用了裝配式雙向預(yù)應(yīng)力混凝土T形簡支梁、預(yù)應(yīng)力混凝土箱型連續(xù)梁、小跨度鋼筋混凝土剛構(gòu)連續(xù)梁、鋼混結(jié)合連續(xù)梁等新型橋跨結(jié)構(gòu)。該橋設(shè)計方案，是在多次實體梁試驗和計算機(jī)仿真計算的基礎(chǔ)上充實和完善的。在工藝細(xì)則指導(dǎo)下，質(zhì)量得到有效控制，構(gòu)成了我國完整的快速鐵路橋梁設(shè)計和施工技術(shù)。

五、結(jié)語

我國高速列車科研、設(shè)計和制造企業(yè)在充分肯定成績的同時，要樹立憂患意識，按照“高標(biāo)準(zhǔn)、講科學(xué)、不懈怠”的要求，全力以赴推進(jìn)以新一代高速列車技術(shù)創(chuàng)新，以面向世界的眼界和胸懷，堅持以我為主、開放創(chuàng)新，繼續(xù)發(fā)揚(yáng)“苦干實干拼命干”的精神，推動高速列車技術(shù)再創(chuàng)新發(fā)展跨上新臺階。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘振鋒，榮朝和 從英國鐵路引入競爭的嘗試看鐵路改革與重組 《鐵道學(xué)報》-2004年第3期.

[2]榮朝和，董艷華 中鐵快運(yùn)及其對鐵路運(yùn)輸體制改革的啟示 《交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息》-2004年第1期.