中国高速铁路技术特点
2017-07-29俎以宏崔威毛乾亚
俎以宏++崔威++毛乾亚
目前,中国是世界上高铁规模最大、发展速度最快的国家,截止到去年年底,我们的运营历程已经达到2万公里,占世界总里程的60%。我们用短短十多年的时间,走出了一条具有中国特色的高铁发展之路。
一、中国高铁技术先进
运营速度高。2008年以来,我国先后建成了京津、京沪、哈大等一批设计时速350公里的高铁,开通运营里程已经达到8000多公里,每小时350公里的速度,是世界上高铁的最高运行速度。
首先是高速列车。2004年以来,大力推进院士创新、引进消化吸收再创新和集成创新,攻克了高速转向架等九大核心技术,受电弓等十大配套技术难题,成功研制了时速350公里和250公里两种速度等级的高速动车组。
其次是线路工程。线路工程主要包括轨道及空间线路,路基、桥梁、隧道等。轨道方面,研发了无渣轨道成套技术和三网合一的经测网,研发了高速钢轨、扣件、道岔等轨道设备。空间线形,研究确定了不同速度等级高铁线间距、最小曲线半径、竖曲线半径取值范围、限制坡度、最小隧道断面等关键技术参数,满足了不同速度和不同线路类型的建设运营要求。
路基:高铁将路基工程由传统的“土石方”理念转变为“结构物”进行设计,形成了地基处理、路基填筑设计施工技术标准,确保高铁路基长期稳定和平顺。
桥梁:进行高铁较量结构设计、结构选型、材料等方面技术攻关,确保高速列车通过时,桥梁有足够的强度和稳定性。
隧道:采取特殊洞口结构,增加隧道断面,优化断面型式,有效降低列车进入隧道和会车时的压力波,满足旅客舒适度的要求。
列控系统:列车每秒钟前行近100米的运行,必须要靠设备自动控制,我们分别研发了满足时速250和350公里的二级和三级列控系统。
牵引供电:研发25千牛以上大张力接触网系统,特种接线AT牵引变压器和远程控制系统等先进设备,满足动车组可靠受流和实时监控监测。
建设环境复杂。这是不同于外国的特殊情况,这里主要有在世界上没有遇到过的,比如说东北冰天雪地,气温的变化零下-40度到+40度,海南地处亚热带温热潮湿,西北黄土高原存在大面积失陷性的黄土,东部河网密布,大量淤泥质软土,需要解决这六个特殊的问题。
一是沉降问题。二是解决冻胀问题。三是解决复杂地质条件下的隧道施工问题。四是解决深水大跨桥梁施工问题。五是解决风沙问题。六是解决高温胀轨问题。
运营场景多样。中国高铁规模大,动车组运行时间长。
气候变化大,给运营管理带来诸多挑战,为此我们通过下列措施予以解决。
一是建立高铁试验考核体系。我国高速动车组正式上道前,要经过严格的试验和试用考核,全新型动车组要经过60万公里和1年的考核。高铁开通前还要验证固定设计、移动装备的安全性、匹配性,达不到技术要求的不开通。
二是构建动车组维修保障體系。制定了动车组1-5级维修,构建了完备的维修保障体系,确保动车组保持良好的运营状态。
三是创新高铁养护维修模式。推行工务、电务、供电设备“三合一”养修管理检修体系,在夜间专门安排4小时维修天窗,按照预防修、故障修和大修组织作业,保证高铁设备始终处于良好状态。
中国高铁技术兼容。中国铁路技术在工程建设、动车组、列控、牵引供电等主要领域与世界先进技术具有较好的兼容性。中国高铁技术已实现引进技术——中国制造——中国创造的跨越。形成自主知识产权,高铁“走出去”时与其他高铁国家不存在知识产权纠纷。
二、中国高铁安全可靠
建立高铁技术体系,从技术体系上保安全。高铁的技术体系是由6个部分组成:工务工程、高速动车、列控系统、牵引供电、运营管理和风险防控。
强化工程质量管理,从源头上保安全。勘察设计中,充分运用遥感地质、大地电磁深层物探等先进技术,判识滑坡、崩塌及活动性断裂等地质区。
强化产品质量管理,以设备保安全。实行动车组整车及部件生产资质管理和设计型号合格证管理,对动车组制造实行验收制度。
严格高铁运营管理,在高铁运行过程中保安全。建立高铁运营调度指挥体系。构建了以铁路总公司为全路指挥中心,以铁路局为地区调度中心,以车站为执行中心的调度指挥系统。
实施固定设施和移动装备动态检测监测。建立由高速综合检测车、沿线检测传感装置等设备组成的线路设备检测体系,对线路状况进行定期和实时检测。在动车组上设置监测与诊断系统,实时监测列车运行状况。
建立高铁人员管理和培训教育体系。对高铁调度员、动车组司机、机械师等主要工种人员实行严格的准入考核制度,定期开展实战培训。
三、中国高铁性价比高
建设工期合理。创新施工组织动态管理模式,以工厂化、机械化、专业化、信息化为支撑,实现施工方案、资源配置与控制目标的最佳匹配,大大提高了施工效率,确保了合理工期和工程质量。比如京沪高铁我们用了3年半时间,而京广高铁我们大体上用了5年,是根据不同情况、不同类别,科学论证来确定的。
节能环保。首先是节能节地。中国高速动车组人均百公里耗电不到8度,高铁车站采用太阳能光伏发电、地缘热泵等新能源技术,大量采用以桥带路方式,以路基比,桥梁每公里节约土地五分之三。其次是保护环境。施工时采取路基边坡植物防护、覆土复耕复植等水土保持措施,通过设置声屏障和减振措施,有效降低高铁噪声对环境的影响。
经济社会效益显著。加快了城镇化发展。其次促进了旅游业发展,推动了产业升级。近期,国家还给予了铁路土地开发等新政策,我们将积极努力,推动高铁盈利水平不断提高。
到2014年底,我国高铁营业里程超过1.6万公里。在建高铁总历程10000公里,规划高铁总里程10000公里左右。围绕国家一带一路和走出去战略实施,加大境外铁路项目工作力度,推动与周边国家铁路互联互通建设,加快发展国际联运业务,构建中国铁路跨国物流平台,努力打造国际物流业知名的品牌。
我国高铁进一步发展,下一步我们主要研制运行水平更高、安全性和舒适型更好的高速动车组,研制基于LTE通信的列控系统,研究基于Vi-Fi及移动互联的旅客服务技术,研制不设分相、远程监控的牵引供电系统,研发与全国地震监测台网监测的地震监控预警系统,研究基于大数据的固定、移动设备智能监测和预警技术等,实现中国高铁技术更先进、更可靠、更经济,确立在世界高铁的领先地位。