中国高铁技术的发展

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中国高铁技术的发展(一)
中国高铁技术发展

世界高速铁路技术课程学期论文 20081656 程胜

中国高速铁路发展

铁路运输一直以来都是一项重要的运输方式,而我国人口众多,物资量巨大,因此对铁路的需求更大。而中国铁路曾经面临的主要问题是客运速度慢、运输能力严重不足,“一票难求、一车难求”的现象十分突出,铁路已经成为制约经济社会发展的“瓶颈”,由于高速铁路相对具有运载能力大、运行速度快、运输效率高等特点,因此高速铁路越来越受到重视。 高速铁路是指通过改造原有线路(直线化、轨距标准化),使营运速率达到每小时200公里以上,或者专门修建新的“高速新线”,使营运速率达到每小时250公里以上的铁路系统。高速铁路除了在列车在营运达到速度一定标准外,车辆、路轨、操作都需要配合提升。广义的高速铁路包含使用磁悬浮技术的高速轨道运输系统。

世界上首条出现的高速铁路是日本的新干线,于1964年正式营运。日系新干线列车由川崎重工建造,行驶在东京-名古屋-京都-大阪的东海道新干线,营运速度每小时300公里。而如今,日本在高速铁路的发展上任处于领先水平。 [1]

中国在高速铁路领域的发展比较晚,但自21世纪以来发展迅速。中国对高速铁路的研究实际始于1990年代初,当时京沪高速铁路正处于构思阶段。1990年铁道部完成了《京沪高速铁路线路方案构想报告》并提交全国人大会议讨论,这是中国首次正式提出兴建高速铁路。党的十六大以来,铁路系统瞄准世界铁路先进水平,运用后发优势,博采众家之长,坚持原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,用短短几年时间,推动我国高速铁路技术走在世界最前列。到2009年年底,我国铁路营业里程达到8.6万公里,居世界第二位。目前,已投入运营的高速铁路营业里程达到7431公里,居世界第一位。现在我国已成为世界上高速铁路系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家,引领着世界高铁发展的新潮流。、

中国第一条真正意义上的高速铁路,是在2002年建成运营的秦沈客运专线,全線設計時速達到200~250公里,同年「中華之星」电力动车组在秦沈客运专线創造了當時「中國

鐵路第一速」的321.5km/h,轰动一時。而现在秦沈客运专线已经成为合并成京哈线的区间段。

根据《中长期铁路网规划》,我国高速铁路发展以“四纵四横”为重点,构建快速客运网的主要骨架,形成快速、便捷、大能力的铁路客运通道,逐步实现客货分线运输。

“四纵”:一是北京 - 上海高速铁路,贯通环渤海和长三角东部沿海经济发达地区;二是北京 - 武汉 - 广州 - 深圳(香港)高速铁路,连接华北、华中和华南地区;三是北京 - -沈阳 - 哈尔滨(大连)高速铁路,连接东北和关内地区;四是上海 - 杭州 - 宁波 - 福州 - 深圳高速铁路,连接长三角、东南沿海、珠三角地区。

“四横”:一是青岛 - 石家庄 - 太原高速铁路,连接华北和华东地区;二是徐州 - 郑州 - 兰州高速铁路,连接西北和华东地区;三是上海 - 南京 - 武汉 - 重庆 - 成都高速铁路,连接西南和华东地区;四是上海 - 杭州 - 南昌 - 长沙 - 昆明高速铁路,连接华中、华东和西南地区。

同时,以环渤海地区、长三角地区、珠三角地区以及辽中南、山东半岛、中原地区、江汉平原、湘东地区、关中地区、成渝地区、海峡西岸等经济发达和人口稠密地区为重点,建设城际高速铁路,覆盖区域内主要城镇。

到目前为止,已投入运营的高速铁路营业里程达到7431公里,居世界第一位. 正在建设之中的高速铁路有1万多公里。我国高速铁路运营总体情况是好的。线路基础、通信信号、牵引供电、动车组等主要行车设备质量稳定可靠,运行安全平稳。我国高速铁路的发展,为人民群众创造了美好生活的新时空,不仅为人们出行提供了极大便利,而且带来了人们生活方式的改变,赢得了社会各界的赞誉。

我国在高速铁路上也有了自己的一些技术创新成果。铁路系统按照“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术方针,瞄准世界高速铁路最先进技术,通过原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,取得了一系列重大技术创新成果,形成了具有自主知识产权和世界先进水平的高速铁路技术体系。

一 工程建造技术达到世界先进水平。

针对我国复杂多样的地质及气候条件,攻克了湿陷性黄土和软土地区沉降变形控制难题,掌握了复杂地质条件下高速铁路地基处理和路基填筑技术。攻克了大断面复杂隧道建设技术难题,建成复杂地质山区高速铁路长大隧道群和水下铁路隧道,首次实现了高速列车在隧道内以时速350公里交会。系统掌握了高速铁路有砟、无砟轨道成套技术。自主研制了满足时速350公里要求的高速道岔,掌握了百米钢轨制造、运输、铺设、焊接成套技术,攻克了长大桥梁无缝线路技术难题。构建了高速铁路牵引供电系统设计、施工、检测技术平台,研发了大容量供电、大张力接触网、高速接触网检测、远程监控等成套装备,攻克了高速列车重联运行接触网关键技术难题。

二 高速列车技术达到世界先进水平。

系统掌握了时速200~250公里动车组核心技术,全面构建了设计制造体系。在此基础上,攻克了制约速度提升的技术难题,在高速列车基础理论、关键技术、制造工艺、试验评估等方面实现了系统集成创新,成功搭建了时速350公里动车组技术平台,国产时速350公里动车组大批量投入运营,在京津、武广、郑西高速铁路上表现出良好的运行品质。 “和谐号”动车组以运营速度高、运量大、节能环保、平稳舒适等特点,跻身世界一流行列。

三 列车控制技术达到世界先进水平。

系统掌握了满足时速250公里的CTCS-2级列车运行控制技术,成功应用于既有线第六次大面积提速和新建的时速250公里高速铁路。研发了具有世界领先水平的CTCS-3级列车运行控制系统,基于无线通信网络系统实现地面与动车组控车信息的双向实时传输,满足动车组列车时速350公里、最小追踪间隔3分钟的安全运行要求,适应我国高速铁路高速度、高密度及不同速度等级动车组跨线运行的特点,成功应用于武广、郑西、沪宁、沪杭等高速铁路。

四 系统集成技术达到世界先进水平。

系统掌握了高速铁路总体设计、接口管理、联调联试等关键技术,实现了高速铁路工务工程、动车组、牵引供电、通信信号、运营调度、客运服务等各子系统的集成,使整体系统功能达到最优。在不同速度等级列车混合运行、高速线与既有线互联互通、地车安全信息

连续传输、轨道电路对无砟轨道适应性等方面实现重大技术创新,形成了先进完善的高速铁路系统集成技术体系。

五 运营维护技术达到世界先进水平。【中国高铁技术的发展】

研发了现代化高速综合检测列车,实现了基础设施检测监测的自动化和养护维修的机械化。开发了安全防灾预警技术,实现了对雨雪等灾害的实时监测和自动应急处理。开发并广泛采用调度集中系统,全面实现了运输调度集中统一指挥。研制了适应大客流量、响应时间快、系统安全性高的综合客运服务系统,较好地满足旅客自助化、个性化、多样化的服务需求。积极开展高速铁路减振降噪、节能环保等技术攻关,大量采用新材料、新能源及现代信息技术,使高速铁路在节能环保方面的优势得到充分发挥。

我国的高速铁路发展虽然起步较晚,但在中国人民的共同努力之下取得了相当大的进步与成就,我们任将继续研究与发展,努力为人类创造一个更加美好的未来!

中国高铁技术的发展(二)
中国高铁快速发展的意义

近年来,随着世界多极化发展,经济一体化推进一个国家要在国际舞台上站稳脚跟,取得政治上的优势,必须拥有雄厚的整体实力。铁路作为国民经济的大动脉、国家的基础设施和大众化的交通工具,其发展模式和速度不仅仅是个经济问题,更重要的是它体现着政治力量,特别是高速铁路对于提升国家及民族在国际上的政治影响力有着十分重要的作用。

1.极大地强化了中国在国际上的政治地位。在中国的发展历史上,有过令世界仰望的唐朝盛世,至今仍然对世界产生着巨大的影响。新中国成立后,特别是改革开放以来,随着国民经济的迅猛发展,我国在国际上的政治地位不断攀升。近年来,随着我国京津武广、郑西、沪宁等一大批高速铁路的集中建成及投入运营,“中国品牌”的高铁响彻世界,并以系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大令世人对中国刮目相看,吸引众多国家及国际组织前来参观学习。凡乘坐过或参观过中国高铁的人,无论是外国政要还是专业人士,无不称赞有加。奥巴马访华时承认美国的高铁技术比中国落后了10年。 2010年底,在全球范围内最具影响力的高速铁路行业盛会——世界高速铁路技术大会,首次由欧洲移师中国在北京召开。以高铁为重要标志,中国必将走向强国之路,在国际舞台上扮演更为重要的角色,产生更为强大的政治影响。

2.集中体现了社会主义制度的优越。自1825年世界上第一条铁路在英国诞生以后,世界交通史掀开了崭新的一页。近二百年来,虽然世界铁路有过迅猛的发展,但进入二十世纪后无论是建设规模还是运行速度却呈现出停滞状态。世界上第一条高速铁路——日本新干线自1964年建成开通运营以后,少数拥有高速铁路的国家都没有再出现过新的建设高潮。在资本主义国家,私人对于铁路大投入、低利润、慢增长不再感兴趣,也就不愿再进行投资和改进,而国家又难以集中社会资本投资铁路,这也是近几十年来西方资本主义国家铁路发展滞后的根本原因。我国实行的是社会主义制度,走的是中国特色社会主义道路。从政治或经济的角度讲,社会主义制度最大的优越性,就是可以充分发挥国家的主导作用,调动中央与地方两个方面的积极性,集中财力办关系国计民生的大事要事难事。近年来,我国高速铁路之所以能够用五年的时间走完了四十年世界高速铁路发展之路,走在了世界的前列,就在于党中央为实现建设全面小康社会的奋斗目标,集中力量发展铁路交通产业。2004年1月国务院常务会议通过的《中长期铁路网规划》,提出了铁路近远期发展目标、重点和措施。为认真贯彻《中长期铁路网规划》,铁道部先后与全国各个省、自治区、直辖市共同协商,签署了合作发展铁路的协议,并通力携手,合资共建,强力推进高速铁路建设,从而取得了突 破性进展。

3.进一步增强了中华民族自信心和自豪感。不同的民族有不同的文化,不同的发展轨迹,也有各自不同值得骄傲和自豪的地方 但最值得一个民族自豪和骄傲的是拥有对世界和人类产生巨大而又深远影响的发明成果及科学技术。具有五千年文明历史的中华民族,曾因火药、指南针、造纸术和活字印刷四大发明,为整个人类社会的文明进步作出了历史性的贡献,令世人刮目相看,使围人倍感自豪。近代以来,我国的科学技术发明明显落后于西方国家,而中国的铁路基本上是跟在世界铁路技术的后面,亦步亦趋、小心翼翼地伸展着自己的线路。运营线路少速度慢是我们铁路的典型形象。随着拥有自主知识产权的中国高铁的出 现,这一局面被彻底打破。中国高铁不仅有望实现国人“人便其行、货畅其流”的梦想,也将大大地缩短地区之间、人与人交往的距离。当国人坐着自己国家制造的世界第一速的和谐号动车组来往于全国各地,听着外国人对中国高铁的溢美之词,每一个中国人的自信心和自豪感就会油然而生。不仅如此,中国高铁诞生的背后,不只是一种发明创造,而是志气的进发和智慧的涌流。这再一次证明,勤劳智慧的中华民族是能够有所发明有所创造的,也是能够为人类社会的发展作出巨大贡献的。

【中国高铁技术的发展】

中国高铁作为国家交通运输业的重要组成部分,它的出现,对国民经济发展的带动和促进作用日益凸显,贡献巨大。

1.缓解了制约我国经济发展的“瓶颈”问题。我国人口众多,地域辽阔,人流物流需求量巨大。党的十一届三中全会以来,虽然铁路基本建设得到了快速发展,列车运行速度得到了大提速,重载货物列车也相继投入运营,但铁路还远远不能满足人们日益增长的出行和国民经济发展的需要,运能与运量的矛盾仍然十分突出,一车一票难求的状况没有得到彻底的改观。近年来,随着高速铁路客运专线规模的扩大,网络的初步形成,运营的公交化管理,使长期以来困扰人们的乘车难紧张局面有了很大的缓解,人们的出行也有了更多的选择余地。同时,随着高速铁路的投入运营,既有线的货物运输能力也得到了进一步的释放,运货难的问题也初步得以破解。

2.拉动了金融危机下的经济发展新需求。2008年由美国次贷危机引发的全球金融危机发生后,党中央、国务院审时度势,迅速作出扩内需、调结构、保民生等一系列重大战略决策。其中国家加大对铁路基础设施建设包括高铁的投资对拉动内需起到了关键性的作用。2008年,国家确定的到2010年的四万亿元投资中,铁路占据了半壁江山。2009年,全国铁路共完成基础设施建设投资6000亿元,其中消费钢材2000万吨,水泥1.2亿吨,创造就业岗位600万个。新一代高速列车零部件达到10万多个,生产这些零部件涉及的核心层企业近100家,紧密层企业达500多家,覆盖20多个省市,形成了一个庞大的高新技术研发制造产业链。

3.推动了各个区域经济的协调快速发展。近几年来,优先建成并投入运营的京津、武广、郑西、沪宁四条高速铁路,对于促进环渤海、长三角、珠三角、中西部区域的城乡经济发展,保障奥运会、世博会和亚运会等国家重要活动的顺利进行,发挥了不可替代的巨大作用。京津高速城际铁路作为我国第一条时速达350公里的高速铁路,自2008年8月1日正式开通运营两年多以来,同城效应明显,助推了环渤海地区经济社会的快速发展。天津市2008年和2009年连续两年经济增长16.5 ,远高于国内生产总值增长水平。作为一次建成的武广高速铁路自2009年12月26日投入运营以后,促进了湖北区域经济结构的调整和优化。2O1O 年2月6日中西部地区首条高速铁路——郑西高铁开通运营后,陕西、河南两省旅游部门以区域协作为手段,构建跨省合作、省内合作、周边合作模式,仅2010年上半年,陕西省接待省内外游客7299.06万人,旅游总收入445.87亿元,分别比去年同期增长28.2 和30.3%。【中国高铁技术的发展】

三、中国高铁快速发展的社会效益

高速铁路作为国家交通运输产业的一部分,不仅拉动和促进了经济发展,而且其社会价值和社会效益更为突出。

1.有利于资源节约型、环境友好型社会建设。综观世界各国工业化发展进程,经济增长基本上都是靠能源的高消耗来支持的。这种发展模式,在当今不可 再生资源越来越少的情况下,显然不可取。为此,世界各国都把目光放在了大力发展低碳经济上,并积极探索资源节约型和环境友好型社会建设的新路子。高速铁路具有能源消耗结构合理、环境污染度极小、土地占有量节省等特点,其节能环保的优势更为明显。一是占地少。高速铁路建设基本上都是采取“以桥代路”的方式,与路基相比,每公里可节省土地44亩。二是能耗低。高速动车组单位能耗不及波音747飞机的 3 ,私人汽车的20 ,是陆路运输方式中最节省能源的。三是低排放。高速铁路采取的是电力牵引,对大气不会造成污染,基本不会排放有害气体。

2.有利于缩小地区差别,实现优势互补共同富裕。为了实现共同富裕的宏伟目标,党中央、国务院从战略高度,先后出台并实施了沿海优先发展、中部崛起、振兴东北工业和西部大开

发战略。在这种背景下,随着各个区域经济结构的调整,各种产品的升级换代,沿海产业向中西部的转移,在带来更大的人与物流动的同时,也必将对交通运输业的发展提出新的需求和新的挑战,而高速铁路的快速发展为实现国家的经济发展战略提供了坚强的运力保障。地处全国高速铁路十字中心的河南省,随着郑西、武广高铁的开通运营和即将建成的石武、郑徐高铁,一大批沿海企业看到交通便利,纷纷到河南投资落户,深圳的富士康仅用一个月时间就移师河南,并开工生产。

3.有利于全国交通运输业布局更加科学合理。目前,我国已建立了较为齐全的交通运输体系。铁路、公路、民航、航运、管道等交通工具,互相辉映,满足了旅客不同层次和货物运输的需求。但从国民经济发展速度与公路、民航发展的速度来看,铁路发展相对滞后和缓慢。这也是铁路不能满足国民经济发展需要的重要原因,更是铁路加快发展高速铁路的根本动因。根据《中长期铁路网规划》,到2020年全国铁路将达12万公里,其中高速铁路将达6万公里。届时,全国铁路滞后的局面将得到极大改观,整个交通运输业的布局将趋向科学与合理。

4.有利于促进民族团结与社会和谐。实现中华民族民富国强的伟大梦想,必须要有稳定的社会环境作支撑。由于历史和地域的原因,我国各民族生活在不同区域,形成了不同的思想文化和生活方式,在构建社会主义和谐社会过程中,迫切需要加强民族之间的沟通与交流,以达到相互学习、相互理解、相互尊重、共同进步的目的,而高速铁路使各民族之间的交流更为频繁和紧密,并随着这种交流,将会大大降低社会矛盾,增进各民族的团结与情谊,使各民族在充分共享我国改革发展成果的同时,以更加饱满的热情投身建设伟大祖国的洪流之中。

四、中国高铁快速发展的文化价值

中国铁路已有一百多年的历史。但中国铁路特别是高速铁路从来没有像今天这样深刻地影响着国人与世界,其文化含量与价值远远超过了高速铁路本身。

1.高速铁路的开通运营改变着人们的时空观念。交通运输业的发展,本身就意味距离的缩短,但为什么没有航空速度快的高速铁路却给人们一种崭新的时空观,并强烈地影响着人们工作、生活和学习方式,根本的就在于高速铁路是大众化的交通工具,这样就无形中放大了人们的时空观,使原来感觉远不可及的相邻两座中心城市在很短的时间内实现“同城化”。在“同城化”时代,随着来往人员和次数的增多,原来生活在不同城市的人们的思想意识、工作模式、消费观念、生活习俗就会在频繁的接触中相互融合,得到优化,促进现代城市文明不断地进步。京津城际高速铁路开通后,无论是北京还是天津的许多市民,每逢星期天或节假日,其消费不再限于当地,而兴起异地购物的热潮。

2.高速铁路的中国品牌树起了一个样板与标杆。

改革开放三十多年来,各行各业都引进了许多先进技术,但时至今日,能够在世界上叫得响的“中国品牌”屈指可数。为改变这种局面,2004年以来,党中央、国务院领导多次主持研究铁路机车车辆装备的有关问题,确定了“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌” 的总体要求,提出了“先进、成熟、经济、适用、可靠”的基本方针。铁道部认真贯彻落实党中央、国务院领导的指示精神,以科学发展观为指导,开辟产学研相结合新路,大力推进原始创新、集成创新和引进吸收消化再创新,成功搭建了世界最先进的高速动车组技术平台、最大功率电力机车技术平台,走出了一条中国特色的铁路技术装备现代化之路,实现了由追赶到超越到引领的嬗变。高速铁路的“中国品牌”,使中国铁路成为不再是外国的市场,也不再成为外国企业的附庸和加工厂。高速铁路的“中国品牌”的创造与树立,对于其他行业有着十分重要的学习借鉴价值。

3.高速铁路的发展使世界重新认识铁路的价值。

【中国高铁技术的发展】

中国高铁发展之快捷,技术之先进,贡献之巨大,令世界震惊,并引发了世界各国政要对高

速铁路在现代社会中重要性的重新认识和思考。特别是中国高速铁路给国家带来的巨大经济效益和社会效益的事实,以及高速铁路的速度快、运能大、能耗低、污染轻的独特优势,重新点燃了世界各国大力发展高速铁路的热情。但发展高速铁路又谈何容易。于是,近年来特别是2009年以来,世界许多国家纷纷到我国学习参观高铁,并签订合作意向。2010年7月13日,阿根廷总统费尔南德斯到访中国期间,与中方签署了金额高达100亿美元的多项铁道科技出口合约,这是中国近年来出口铁道科技最大的一笔交易。9月7日,泰国内阁会议批准了与中国合作建设3条高速铁路的谈判框架草案。根据规划,泰国与中国拟建的3条高速铁路线分别是曼谷至廊开线、曼谷至泰马边境线和曼谷至罗勇线。其中前2条高铁是从中国昆明经老挝万象、泰国廊开、曼谷、泰国南部边境直至马来西亚的跨国铁路线的组成部分。9月13日美国加州州长阿诺·施瓦辛格在上海与中方政府代表,签署了涉及多个领域合作的加州及中国企业、组织跨太平洋扩张协议,其中包括备受关注的美国高铁项目,等等。这一切显示,中国高铁不仅在国内发展,而且开始走出国门,迈向世界。中国高铁的输出不仅仅是科学技术,而是中国的文化,中国人的志气、智慧与豪迈!

中国高铁技术的发展(三)
中国高铁的发展:历史、现状与展望

中国高铁的发展:历史、现状与展望

林湾村男子铁路职业技术专修学院

关键词:高速铁路 技术引进消化 机制改革 走出去战略

摘 要:高速铁路是我国领先世界、引以为傲的一项成就。铁道部撤销,我国经济改革进入深水区,李克强总理以“让中国经济重回市场的轨道”为执政理念,我国高铁事业建设无论是运营模式还是融资渠道方面都面临着巨大的变局和迫切的转型需要。本文试图通过理清中国高铁发展的脉络,并且追踪分析近期的新闻时事,介绍我国高铁建设的宝贵经验,梳理出我国高铁的发展模式和生存战略。

一、绪论

铁路技术在十九世纪后半叶以来高速发展,但在20世纪三十年代开始增长陷入停滞甚至倒退。从20世纪80年代,随着世界性的能源危机、环境污染等问题的愈演愈烈,使各国政府又想起了铁路的优点,与此同时,随着有关高速铁路的一系列新技术、新工艺、新设备的研究取得新突破和发展,以及各国铁路运输管理体制改革的深入,世界铁路开始进入“第二发展期”——高速铁路的大发展期。[1]

我国幅员辽阔,主要城市间距离远,人口流

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