无论如何,这也是令日本、德国、法国等国的高速铁路专家感到意外的事情。五年前似乎还在“遥望”高速铁路的中国,如今已经站在这项技术的前沿。
在北京奥运会开幕前的8月1日,京津城际铁路将开通运营。最高时速350公里动车组列车,将穿梭于中国两大直辖市间,单程时间在30分钟内。
作为我国最早开工建设、最先建成通车的最高时速350公里高速铁路,京津城际铁路的运营速度居世界首位。目前,欧洲和日本高速铁路运营线较多,列车速度普遍在时速270公里至320公里,但尚无一达到350公里。
同样是这条120公里长的铁路,6月24日,列车运行的最高时速竟达到394.3公里!从北京南站到天津站只用了25分10秒!车厢内舒适和平稳的感觉,几乎让列车上所有受邀体验的媒体记者都不相信列车真的达到了如此快的速度。
速度是现代交通运输质量的核心指标。为中国铁路带来新速度的,是一项一项踏实而卓越的创新。
“假如将京津城际铁路的创新描述为一个推动力的话,那么,这一创新就是把中国铁路直接推向现代化,直接推向高速时代。”铁道部副总工程师张曙光说。
这到底是一条什么样的高速铁路?为什么我们的列车时速能够这么快?这样的速度又需要什么样的技术?我们的创新体现在哪里?京津城际铁路一旦开通运营,将呈现给国民一种什么样的交通环境?
记者带着这些问题,深入采访了京津城际铁路的相关专家们。
(一)
在今年的世界高速铁路大会上,对“高速铁路”有了一个新的定义:新建的专用线路、时速超过250公里动车组列车、专用的列车控制系统,只有同时具备了这3个条件,才能称之为高速铁路。
从第六次大提速中时速200公里至250公里动车组亮相,到即将开通运营的京津城际铁路,不断提升的速度,见证着中国铁路的跨越。 时光回溯,2005年7月4日京津城际铁路工程开工时,建设者面临着巨大压力和挑战。作为我国最早开工、将最早建成的客运专线,这条铁路技术难度大、建设标准高,国内并无成熟的设计经验和建设经验。
经过1000多个日日夜夜,广大铁路科研和工程技术人员坚持自主创新,攻克了一个又一个难关,实现了一个又一个创新,终于解决了我国高速铁路建设和运营维护中的重大要害技术问题。
今年7月,在完成了严格苛刻的综合试验后,专家评审总结指出,京津城际铁路的工程实践、联调联试及试运行表明,我国时速300公里至350公里高速铁路技术取得了多项创新。
在这些创新中,无论是资深铁路专家还是铁道部有关领导,总会把三项“理论味”十足、不大引外界关注的创新点放在最重要的位置:
———首次建立了高速铁路综合评价体系
———首次形成了时速300公里至350公里高速铁路系统集成技术
———首次建立了高速铁路联调联试及试运行模式
一条具有自主知识产权、国际一流水平的高速铁路,其建设和运营治理,必须要有一套完整的高速铁路理论作为支撑。如何在一个高速铁路大系统中建立中国铁路自己的基础理论,这正是我国一大批科学家、学者们长时间所研究的。
所以,对于捷报频传的京津城际铁路,最让专业人士感到欣慰的一点是,这条铁路的正式运营表明,我们已基本形成了高速铁路完整的理论体系、完整的数学模型、完整的评价标准和评价体系。
对于客运专线来说,高速铁路综合评价体系是最基本、最基础的支撑。它涉及在高速列车设计、桥梁设计、轨道结构设计、牵引供电设计时,主要依据和原则是什么。假如建立不起这样一个体系,高速试验就无法准确评价。
“没有一个评价标准,试验数据毫无作用。或者说这个数据拿来之后,我们该怎么样熟悉它?我们必须能够判别在这么庞大的系统中,每一个数据出来之后对各个子系统是什么样的影响,对总系统又是什么样的影响,这些都要做准确的判定。”
“几万条数据,仅凭经验的话,将来肯定会出很大的问题。在高速铁路领域,尤其是系统动力学理论的创新非常重要,这部分内容,外国人是不会给你一个字的。”在谈到评价体系的要害问题时,张曙光这样对记者说。
中国高速铁路采用系统集成技术,这是由这项工程本身的复杂程度和大量高新内涵所决定的。与传统铁路相比,高速铁路则不同,不仅整体系统非常复杂,而且它的子系统也非常复杂。各系统间关联度非常高,可能一个因素达不到要求,整体速度就会上不去。
京津城际铁路是高新技术的集成,线路基础、牵引供电、通信信号、动车组等都采用了当今世界铁路最先进的技术装备,为指导我国客运专线系统集成工作奠定了坚实基础。
在任何领域,理论研究都是基础,理论创新永远是推动该行业发展的核心动力。对中国铁路而言,正是不断突破的理论体系支撑着各项技术创新。
京津城际铁路标志着我国已建立了高速铁路理论体系,把握了高速铁路成套技术和试验、评价的方法。这几项创新,也是检验一个国家是否把握高速铁路技术的最重要的衡量标准。假如说中国已迈入高速铁路时代,那么正是以这几项创新作为最坚实的内核。
(二)
有了这三个总的体系,那么京津城际铁路有哪几个单项技术达到世界铁路一流水平呢?
———首次集成创新了CTCS-3D列车运行控制系统
列车运行控制系统是保证高速列车运行安全的核心系统。它通过对列车运行速度的监督与控制,自动调整各列车间的追踪间隔,防止列车超速和冒进信号,提供区间和站内的安全停车控制。
京津城际铁路8月1日正式运营后,天天将开行60对动车组列车。
假如从空中看,京津城际铁路就像一条传输带一样,一列车跟着一列车。这样高的速度,安全距离是整个系统的核心。那么,如何控制车与车之间的距离?
“京津城际铁路采用目前世界上最先进的技术,在全线设置点式应答器,列车上的车载雷达读取数据后,给列车设定一个指令,使列车保持足够的安全距离。当前行列车发生故障后,后面的列车能够直接得到信息减速或停车。”部运输局基础部副主任刘朝英介绍。
“当线路上出现异物或断轨后,列车运行控制系统会立即接收到。”刘朝英告诉记者,这是非常独有特色的一套技术体系,最大的好处是弥补了欧洲高速列车控制系统线路有异物侵入无法判定的缺陷。
京津城际铁路CTCS-3D列车运行控制系统还能够满足本线列车最高时速350公里、最小追踪间隔3分钟的运行要求,并能兼容CTCS-2列车运行控制系统,满足既有线时速200公里至250公里动车组列车跨线运行的需要。
目前京津城际铁路所采用的CTCS-3D列车运行控制系统,是以中国铁路无绝缘轨道电路、CTCS-2为基础,集成国外高速铁路先进成熟技术而形成的。目前这套列车运行控制系统还具备升级条件,根据需要,可以实现无线控车。








