中國(guó)高鐵技術(shù)發(fā)展展望：更快、智能、綠色

盧春房

（中國(guó)鐵道學(xué)會(huì)，北京 100844）

經(jīng)過(guò)10多年的創(chuàng)新發(fā)展，中國(guó)高鐵的運(yùn)營(yíng)里程、在建規(guī)模已居世界第一，技術(shù)水平先進(jìn)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益明顯，已成為國(guó)家的一張靚麗“名片”。然而，技術(shù)進(jìn)步是沒(méi)有止境的，展望未來(lái)，今后幾十年中國(guó)高鐵技術(shù)的發(fā)展方向主要在以下3個(gè)方面。

1 更快高鐵

更快速度是鐵路科技人員永恒的追求。目前，高鐵速度的提升有賴于以下幾種形式。

1）輪軌高鐵。目前中國(guó)運(yùn)營(yíng)的高鐵都是輪軌關(guān)系的高鐵，最高行車速度350 km/h。根據(jù)研究試驗(yàn)成果推斷，輪軌關(guān)系高鐵的最高商業(yè)運(yùn)行速度不宜超過(guò)400 km/h。其原因，一是環(huán)保節(jié)能的需要。就能耗而言，實(shí)測(cè)表明：當(dāng)高鐵速度是420 km/h時(shí)，其能耗相比于速度400 km/h時(shí)高10.6%，增長(zhǎng)迅速；就產(chǎn)生振動(dòng)的噪音而言，速度為420 km/h比400 km/h提高1.3%，會(huì)對(duì)高鐵沿線居民造成較大影響。二是旅客舒適度的需要。速度在420 km/h時(shí)，車內(nèi)噪音比400 km/h時(shí)上升4%，乘客的舒適感下降，連帶安全感也下降。

目前，輪軌高鐵實(shí)現(xiàn)400 km/h運(yùn)行需解決的技術(shù)難題不多，主要在于節(jié)能降噪和標(biāo)準(zhǔn)制訂。

2）磁懸浮高鐵。磁懸浮分為常導(dǎo)磁懸浮和超導(dǎo)磁懸浮，其中后者發(fā)展前景較好。日本正在試驗(yàn)建設(shè)中央新干線超導(dǎo)磁懸浮高鐵，設(shè)計(jì)速度為505 km/h。中國(guó)也迎頭直上，已進(jìn)行600 km/h 磁懸浮技術(shù)的研究論證。目前，超導(dǎo)磁懸浮需解決的主要技術(shù)問(wèn)題是：（1）系統(tǒng)研究，突破車載超導(dǎo)塊材及其低溫系統(tǒng)、地面永磁軌道系統(tǒng)、直線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3大關(guān)鍵技術(shù)；（2）工程技術(shù)研究，包括設(shè)計(jì)方法、施工技術(shù)、施工裝備等；（3）工程試驗(yàn)線建設(shè)，需立項(xiàng)建設(shè)一條50～100 km長(zhǎng)的試驗(yàn)線，以驗(yàn)證和改進(jìn)理論計(jì)算、設(shè)計(jì)施工方法。

3）低真空管道飛行列車。所謂真空管道飛行列車是高速磁懸浮技術(shù)與真空管道運(yùn)行技術(shù)的結(jié)合，以解決空氣阻力大、

2 智能高鐵

所謂智能高鐵，就是通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)旅客的智能服務(wù)和智能運(yùn)輸。目前，高鐵的智能化已有一定基礎(chǔ)，下一步重點(diǎn)要解決5個(gè)技術(shù)問(wèn)題：（1）旅客自決策技術(shù)。旅客只要輸入目的地和時(shí)間，網(wǎng)上便會(huì)自動(dòng)提供多個(gè)方案以供選擇，且提供如何到站、進(jìn)站、乘車的選擇方案。（2）環(huán)境感知技術(shù)。進(jìn)出車站、進(jìn)出動(dòng)車均可通過(guò)手機(jī)引導(dǎo)，對(duì)候車環(huán)境自適應(yīng)尋找。（3）免檢技術(shù)。進(jìn)站不再排隊(duì)安檢，而是通過(guò)高精掃描、感應(yīng)技術(shù)遠(yuǎn)距離、快速、無(wú)感覺的安檢。（4）調(diào)度指揮自動(dòng)化。應(yīng)用人工智能技術(shù)，根據(jù)客流情況自動(dòng)生成線路運(yùn)行圖；根據(jù)突發(fā)情況，自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行圖并提供救援方案。（5）智能動(dòng)車。在自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)上，動(dòng)車運(yùn)行狀態(tài)能自感知，故障自診斷、保證安全自決策。

3 綠色高鐵

綠色鐵路包括綠色通道、節(jié)能環(huán)保和節(jié)約用地3個(gè)方面。

1）綠色通道：主要研究植被覆蓋和恢復(fù)技術(shù)，如沙漠、石漠、干旱、高原、高寒地區(qū)的植物培育和種植養(yǎng)護(hù)技術(shù)；鐵路取棄土（石）場(chǎng)的植被快速恢復(fù)技術(shù)，把高鐵建成綠色長(zhǎng)廊。

2）節(jié)能環(huán)保：深化研究輪軌關(guān)系和空氣動(dòng)力學(xué)，降低輪軌噪音和空氣阻力；研究新型軌下基礎(chǔ)，降低振動(dòng)；研究新型動(dòng)車，降低能耗。

3）節(jié)約用地：研究雙層車站、雙層橋梁技術(shù)，減少用地；研究臨時(shí)用地高質(zhì)量復(fù)墾技術(shù)，避免土地荒蕪；研究平原地區(qū)地下低成本修路技術(shù)，充分利用地下空間。

“更快、智能、綠色”是高鐵的發(fā)展方向，不僅符合國(guó)家的要求、人民的期望，也順應(yīng)科技發(fā)展的潮流。隨著科技的快速發(fā)展，我相信，這些愿景在不遠(yuǎn)的將來(lái)都將一一實(shí)現(xiàn)。