列車飚速

戴鄂

中國軌道交通未來3～5年將實(shí)現(xiàn)三個(gè)“指日可待”：2022年北京冬奧會(huì)期間，京張高鐵將投入使用，一輛時(shí)速350公里、完全智能化的智慧列車將飛馳于京張高鐵，車輛設(shè)計(jì)和自動(dòng)化管理會(huì)給乘客帶來不一樣的體驗(yàn)；2020年左右，可變軌距400公里時(shí)速的高鐵列車將問世，解決跨境運(yùn)輸軌距不一難題，實(shí)現(xiàn)高效快捷運(yùn)輸；2020年左右，600公里時(shí)速磁懸浮列車樣車將會(huì)下線。

時(shí)速350，智能列車要亮相

1909年，詹天佑主持修建成功京張鐵路，這是第一條由中國人自主設(shè)計(jì)和建造的干線鐵路。109年后的2018年4月23日，中國鐵路總公司發(fā)布京張高鐵智能列車設(shè)計(jì)方案，全方位地展示了智能列車的外觀、造型和功能。

“我們?cè)诰埜哞F上實(shí)現(xiàn)智能建造、智能裝備和智能運(yùn)營，開啟世界智能鐵路的先河?！敝袊F道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司董事長、黨委書記周黎說。

京張高鐵從北京到張家口南，全程200多公里，50多分鐘車程，途徑清河站、長城站、太子城站等。為建設(shè)好智能京張高鐵，鐵路部門積極采用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、BIM等先進(jìn)技術(shù)，精心設(shè)計(jì)、精心組織和精心施工，著力建設(shè)精品工程，突破智能建造、智能裝備和智能運(yùn)營關(guān)鍵技術(shù)，全面提升鐵路安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理、客運(yùn)服務(wù)的現(xiàn)代化水平。

以現(xiàn)有“復(fù)興號(hào)”CR400BF型動(dòng)車組為基礎(chǔ)，京張高鐵智能列車將在智能化、安全舒適、綠色環(huán)保、綜合節(jié)能等方面實(shí)現(xiàn)升級(jí)，首次采用我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，首次實(shí)現(xiàn)時(shí)速350公里的自動(dòng)駕駛。自動(dòng)駕駛在地鐵上雖然已有應(yīng)用，但是高鐵運(yùn)行環(huán)境更加復(fù)雜，對(duì)于技術(shù)的要求更高。

“一證通行，刷臉進(jìn)站”、智能機(jī)器人導(dǎo)航、高速互聯(lián)網(wǎng)覆蓋、自動(dòng)燈光調(diào)節(jié)、個(gè)性化車廂功能設(shè)計(jì)等車上服務(wù)將提升旅客乘車體驗(yàn)?？苫厥栈蚪到獾膬?nèi)裝材料及廢水回收再利用設(shè)備的應(yīng)用，將使列車運(yùn)營更綠色化。

作為2022年北京冬奧會(huì)的配套工程，奧運(yùn)元素必不可少。京張高鐵設(shè)有太子城站，這將是冬奧會(huì)歷史上首次直達(dá)比賽核心區(qū)的高鐵站。其次，京張高鐵智能動(dòng)車組按照“標(biāo)準(zhǔn)配置+奧運(yùn)配置”的思路，形成了“鷹隼”“旗魚”頭形方案和“龍鳳呈祥”“瑞雪迎春”兩種外觀涂裝方案?！褒堷P呈祥”將作為京張高鐵的標(biāo)準(zhǔn)配置，“瑞雪迎春”則是奧運(yùn)配置，在奧運(yùn)期間使用。京張高鐵智能動(dòng)車組還配有滑雪板存放處，并開設(shè)了世界上最獨(dú)特的移動(dòng)新聞中心——媒體車廂，媒體車廂將實(shí)現(xiàn)高速互聯(lián)網(wǎng)覆蓋，實(shí)現(xiàn)奧運(yùn)賽事直播。

據(jù)悉，京張高鐵將于2019年全線開通，所使用智能動(dòng)車組將于2018年底完成樣車試制組裝，2019年上半年完成調(diào)試及試驗(yàn)驗(yàn)證。

2018年3月以來，中國鐵路總公司在北京至沈陽高鐵遼寧段全面啟動(dòng)“高速鐵路智能關(guān)鍵技術(shù)綜合試驗(yàn)”，試驗(yàn)成果將為京張高鐵、京雄城際等智能鐵路建設(shè)提供技術(shù)支撐。此次綜合試驗(yàn)主要內(nèi)容包括：CTCS3+ATO列控系統(tǒng)試驗(yàn)、智能高鐵調(diào)度集中系統(tǒng)CTC功能試驗(yàn)、智能牽引供電系統(tǒng)試驗(yàn)、自主化CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)試驗(yàn)、鐵路LTE-R寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)試驗(yàn)、智能牽引供電系統(tǒng)試驗(yàn)、時(shí)速350公里“復(fù)興號(hào)”長編組動(dòng)車組試驗(yàn)等27項(xiàng)內(nèi)容，是對(duì)智能高速鐵路的列車編組、牽引控制系統(tǒng)、調(diào)度指揮系統(tǒng)、通訊信息系統(tǒng)和安全保障系統(tǒng)的一次綜合集成試驗(yàn)。試驗(yàn)至9月底結(jié)束。

時(shí)速400，輪軌列車跨國境

國際間貨運(yùn)、客運(yùn)，因?yàn)楦鲊蔫F路軌距不同，所以列車需要過軌。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上鐵路的軌距有40多種，大致可分為三大類，即標(biāo)準(zhǔn)軌、寬軌及窄軌。例如，中國、朝鮮、歐盟各國及北美洲一些國家鐵路軌距為1435毫米，即標(biāo)準(zhǔn)軌；俄羅斯、蒙古國鐵路軌距為1524毫米，即寬軌；日本 （除新干線外）、菲律賓、印度尼西亞、坦桑尼亞、贊比亞等國鐵路軌距為1067毫米，即窄軌。相同軌距國家間的鐵路聯(lián)運(yùn)比較簡單，可以直接過軌。不同軌距國家間的鐵路聯(lián)運(yùn)比較復(fù)雜，必須在指定口岸站更換列車的轉(zhuǎn)向架、輪對(duì)，或者換裝貨物。

2014年4月19日，日本熊本市JR九州熊本綜合車輛所公開了軌距可變列車的試驗(yàn)車型，此款列車車輪的間距可以隨著鐵軌寬度的變化而變化，計(jì)劃2022年實(shí)際投入使用。它可以在軌距不同的新干線鐵軌（1435毫米）和普通鐵軌（1067毫米）之間實(shí)現(xiàn)隨意穿梭，于1997年投入研發(fā)，最高時(shí)速可達(dá)270公里。

雖然中國研制輪軌列車起步不是最早的，但是可變軌距400公里時(shí)速高鐵列車有望在2020年問世，實(shí)現(xiàn)高效快捷運(yùn)輸。

2016年10月21日，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃先進(jìn)軌道交通重點(diǎn)專項(xiàng)首批三個(gè)項(xiàng)目，包括時(shí)速600公里高速磁浮、時(shí)速400公里可變軌距高速列車、軌道交通系統(tǒng)安全保障技術(shù)等，在北京舉行啟動(dòng)會(huì)。這是我國首個(gè)由企業(yè)牽頭組織實(shí)施的國家重點(diǎn)專項(xiàng)。中國中車成為第一家試點(diǎn)單位，科技部把先進(jìn)軌道交通重點(diǎn)專項(xiàng)10個(gè)專項(xiàng)中的7個(gè)定向委托給中國中車組織實(shí)施。軌道交通系統(tǒng)安全保障技術(shù)、時(shí)速400公里及以上高速客運(yùn)裝備關(guān)鍵技術(shù)和磁浮交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)三個(gè)項(xiàng)目，正是中國中車負(fù)責(zé)組織實(shí)施的7個(gè)專項(xiàng)中的一部分。

其中，時(shí)速400公里跨國聯(lián)運(yùn)高速列車項(xiàng)目將研究“一帶一路”沿線國家不同軌距、不同電壓制式、不同環(huán)境溫度、不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、不同信號(hào)控制的運(yùn)用需求，按照統(tǒng)一的技術(shù)平臺(tái)、不同的技術(shù)路線研制具有產(chǎn)品平臺(tái)特征的跨國聯(lián)運(yùn)高速列車。

該項(xiàng)目由中車長客股份公司牽頭，推出的高速列車采用6動(dòng)2拖8輛編組模式，通過智能牽引技術(shù)的研發(fā)，該車單位人公里的能耗，將比中國現(xiàn)有的時(shí)速350公里高速列車降低10%左右。中車長客股份公司、中車四方股份公司、中車唐山公司將各研制一列動(dòng)車組，其中中車長客股份公司與中車四方股份公司研制的列車，能夠適應(yīng)40攝氏度至零下50攝氏度運(yùn)營環(huán)境，中車唐山公司研制的列車則能夠適應(yīng)50攝氏度至零下25攝氏度運(yùn)營環(huán)境。

3月31日，在中國鐵道學(xué)會(huì)成立40周年大會(huì)上，中車長客股份公司“高寒抗風(fēng)沙動(dòng)車組技術(shù)研究及應(yīng)用”項(xiàng)目獲得中國鐵道學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)?！案吆癸L(fēng)沙動(dòng)車組技術(shù)研究及應(yīng)用”項(xiàng)目成功研制，填補(bǔ)了我國高寒高原強(qiáng)風(fēng)沙高速動(dòng)車組技術(shù)的多項(xiàng)空白，在高寒、高溫、高海拔、強(qiáng)風(fēng)沙、強(qiáng)紫外線、長交路等方面形成了動(dòng)車組專有技術(shù)，處于國際領(lǐng)先水平。同時(shí)，為后續(xù)研制更高速度、更多適應(yīng)性的國內(nèi)外動(dòng)車組及我國動(dòng)車組、軌道車輛“走出去”提供了核心技術(shù)支撐，增強(qiáng)了軌道產(chǎn)品國外市場競爭力。

在完善和健全既有相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證手段與平臺(tái)的基礎(chǔ)上，該項(xiàng)目將有助于初步建成高速列車裝備領(lǐng)域具備面向全球創(chuàng)新資源凝聚、技術(shù)輻射、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和創(chuàng)新過程協(xié)同功能的創(chuàng)新能力網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)，并能夠形成高速列車多效應(yīng)耦合及智能牽引控制技術(shù)。

時(shí)速400公里跨國聯(lián)運(yùn)高速列車能夠在600毫米到1676毫米的不同軌距的鐵路上運(yùn)營，它將在“一帶一路”沿線跨國聯(lián)運(yùn)中有很大市場空間。

時(shí)速600，磁浮列車低空飛

高速磁浮是一種新型尖端軌道交通技術(shù)。德國、日本等發(fā)達(dá)國家沿用不同技術(shù)路線發(fā)展了多種磁浮交通運(yùn)輸方案。日本的超導(dǎo)磁浮技術(shù)實(shí)現(xiàn)603公里/時(shí)的試驗(yàn)速度，德國的磁浮技術(shù)最高試驗(yàn)速度達(dá)到505公里/時(shí)，并在我國上海建成了運(yùn)營速度430公里的國際首條商業(yè)運(yùn)營高速磁浮線。但是，時(shí)速600公里高速磁浮系統(tǒng)及工程化應(yīng)用在我國尚屬空白。

2016年10月，科技部組織召開“先進(jìn)軌道交通”重點(diǎn)專項(xiàng)啟動(dòng)會(huì)，高速磁浮項(xiàng)目正式啟動(dòng)。

高速磁浮交通系統(tǒng)由磁浮車輛、地面牽引控制、運(yùn)行控制、線路軌道系統(tǒng)等構(gòu)成，是一項(xiàng)技術(shù)難度極高的系統(tǒng)工程。該項(xiàng)目采用產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的創(chuàng)新模式，由中車四方股份公司牽頭，聯(lián)合國內(nèi)15家企業(yè)、高校、科研院所共同攻關(guān)。

2018年1月25日，時(shí)速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)技術(shù)方案在青島通過專家評(píng)審，這標(biāo)志著高速磁浮交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)課題取得重要階段性成果。

評(píng)審會(huì)專家組認(rèn)為，目前高鐵的最高運(yùn)營速度為350公里/小時(shí)，航空巡航經(jīng)濟(jì)速度為800至1000公里/小時(shí)，時(shí)速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)可以填補(bǔ)高速鐵路和航空運(yùn)輸之間的速度空白。高速磁浮既可用于長途運(yùn)輸，也可用于快捷通勤，尤其適用于三種交通運(yùn)輸模式，即經(jīng)濟(jì)規(guī)模大、同步性高、一體化強(qiáng)的“通勤化”交通，經(jīng)濟(jì)規(guī)模大、互補(bǔ)性強(qiáng)、協(xié)調(diào)性需求高的大型城市間的“同城化”交通和經(jīng)濟(jì)規(guī)模差異大、發(fā)展均衡性需求大的東西部中心城市間的“走廊化”交通。對(duì)于豐富我國軌道交通體系結(jié)構(gòu)，形成由航空運(yùn)輸網(wǎng)、高速輪軌網(wǎng)和高速磁浮網(wǎng)組成的高速運(yùn)輸網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)我國軌道交通技術(shù)持續(xù)領(lǐng)跑，在未來國際競爭中搶占技術(shù)制高點(diǎn)，具有重要而深遠(yuǎn)的意義。

該課題目標(biāo)是攻克時(shí)速600公里高速磁浮系統(tǒng)核心技術(shù)，全面掌握自主設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試和試驗(yàn)評(píng)估方法，研制高速磁浮工程化樣機(jī)，建立具有國際適應(yīng)性的中國高速磁浮系統(tǒng)核心技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，形成高速磁浮交通系統(tǒng)完全自主化與產(chǎn)業(yè)化能力。

據(jù)齊魯晚報(bào)報(bào)道，2018年中國第一臺(tái)能夠進(jìn)入商用的高速磁懸浮列車將在山東下線， 2019年進(jìn)行5公里試驗(yàn)線，2020年30公里試驗(yàn)線將實(shí)現(xiàn)。2018年，山東省對(duì)全省綜合立體交通網(wǎng)絡(luò)做了重大優(yōu)化和調(diào)整，規(guī)劃到2035年建成現(xiàn)代化綜合交通運(yùn)輸體系，高鐵通車?yán)锍踢_(dá)到5700公里，時(shí)速350公里的高鐵占比提高到80%。500到600公里時(shí)速磁懸浮列車的投入成本，跟現(xiàn)在輪軌高鐵時(shí)速350、380公里差不多，但是運(yùn)營成本大幅下降，因?yàn)闇p少了摩擦。

3月15日，在全國政協(xié)十三屆一次會(huì)議“委員通道”上，全國政協(xié)委員、京滬高鐵建設(shè)總指揮、中國工程院院士盧春房透露，將研發(fā)更快的高速磁懸浮列車、真空管道飛行列車。同時(shí)，中國鐵路建設(shè)將保持高位運(yùn)行，2020年高鐵運(yùn)行里程將達(dá)3.8萬公里。

盧春房說：“下一步在科技創(chuàng)新上，我們將通過人防、物防、技防保安全，同時(shí)研發(fā)環(huán)境感知自學(xué)習(xí)、自決策的智能高鐵技術(shù)，更快的高速磁懸浮列車、真空管道飛行列車和更節(jié)能、更環(huán)保、噪音更小的動(dòng)車組等?！?/p>

此外，中車集團(tuán)碳纖維新材料在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用將于2020年取得突破，地鐵、高鐵列車都將更加綠色環(huán)保。至于被熱議的4000公里時(shí)速飛行列車，中車集團(tuán)正在進(jìn)行前瞻性的研究。軌道交通最關(guān)鍵的是安全可靠，飛行列車真正投入使用有待時(shí)間驗(yàn)證。