央廣網(wǎng)北京10月28日消息（記者 高藝寧）中國(guó)第一條時(shí)速350公里高速鐵路——京津城際鐵路，翻開中國(guó)進(jìn)入高鐵時(shí)代的新篇章；從“和諧號(hào)”到“復(fù)興號(hào)”高鐵列車的更迭見證著中國(guó)高鐵發(fā)展的迅猛飛躍。
日前，中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司五位高鐵一線科研工作者在國(guó)新辦新聞發(fā)布會(huì)上，與中外記者共話中國(guó)鐵路科技創(chuàng)新發(fā)展歷程。
讓復(fù)興號(hào)擁有中國(guó)“心”
2017年9月21日，我國(guó)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的復(fù)興號(hào)動(dòng)車組在京滬高鐵成功實(shí)現(xiàn)時(shí)速350公里商業(yè)運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著我國(guó)成為世界上高鐵商業(yè)運(yùn)營(yíng)時(shí)速最快的國(guó)家。
“研發(fā)團(tuán)隊(duì)在做復(fù)興號(hào)的時(shí)候，就想著要讓復(fù)興號(hào)擁有中國(guó)‘心’。”中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司機(jī)車車輛研究所副所長(zhǎng)、鐵科院復(fù)興號(hào)總結(jié)技術(shù)及核心系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人張波告訴記者，牽引傳動(dòng)系統(tǒng)就像是動(dòng)車組的心臟，它負(fù)責(zé)為動(dòng)車組的高速運(yùn)行提供強(qiáng)大的動(dòng)力，目前世界上只有少數(shù)國(guó)家全面掌握該技術(shù)。
張波坦言，這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)過程非常艱難，需要解決的難題眾多。“我們在做牽引控制軟件設(shè)計(jì)時(shí)，沒有圖形化的軟件開發(fā)平臺(tái)，而該平臺(tái)是必備工具之一。”在技術(shù)空白和研發(fā)進(jìn)度的雙重壓力下，最終研發(fā)團(tuán)隊(duì)還是決定：立足自主、從零做起。
張波帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)日夜奮戰(zhàn)，最終形成了超過100萬行的代碼，集成了600多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊，形成了一套自主圖形化軟件開發(fā)平臺(tái)，保證了整個(gè)牽引系統(tǒng)的研發(fā)進(jìn)度，也保證了復(fù)興號(hào)的研發(fā)進(jìn)度。“我們研發(fā)出來的復(fù)興號(hào)牽引系統(tǒng)，不僅硬件是自己的、軟件是自己的，軟件開發(fā)平臺(tái)也是我們自己的，這也為未來創(chuàng)新打下較好的基礎(chǔ)。”張波自豪地說。
“復(fù)興號(hào)不論是在試驗(yàn)階段還是最終運(yùn)營(yíng)階段，都表現(xiàn)出了較為優(yōu)秀的性能。”張波告訴記者，目前，中國(guó)鐵路已經(jīng)裝備的復(fù)興號(hào)數(shù)量超過560組，復(fù)興號(hào)也正在向系列化、智能化以及品牌化方向快速發(fā)展。如在智能自動(dòng)駕駛系統(tǒng)方面，復(fù)興號(hào)350公里高速駕駛一次制動(dòng)到停車，最后停準(zhǔn)的誤差是10厘米之內(nèi)，節(jié)電指標(biāo)在15%左右，正點(diǎn)率理論上可達(dá)100%。
鐵路勘察：從“大板尺”到北斗衛(wèi)星
中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司副總工程師、全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師王長(zhǎng)進(jìn)從事勘察設(shè)計(jì)已經(jīng)33年，見證了近年來我國(guó)鐵路勘察設(shè)計(jì)領(lǐng)域翻天覆地的變化。
王長(zhǎng)進(jìn)還記得，在他剛參加工作那會(huì)兒，鐵路勘測(cè)手段非常落后。“那時(shí)最常用的勘測(cè)手段是使用‘經(jīng)緯儀、大板尺’進(jìn)行手工測(cè)圖，效率很低，一個(gè)小組五六個(gè)人一天也測(cè)不了兩公里。”
高鐵投入建設(shè)后，由于高速鐵路高平順性、高穩(wěn)定性、高質(zhì)量的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)工程測(cè)量提出了更高的專業(yè)要求。“這對(duì)我們既是挑戰(zhàn)，也是重大機(jī)遇。”王長(zhǎng)進(jìn)說。
“當(dāng)時(shí)沒有現(xiàn)成的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和方案可以借鑒，更沒有現(xiàn)成的測(cè)量計(jì)算軟件可使用�！�在高鐵建設(shè)初期，咨詢公司建議王長(zhǎng)進(jìn)購(gòu)買國(guó)外的測(cè)量產(chǎn)品和技術(shù)。但他通過詢價(jià)發(fā)現(xiàn)，一套棱鏡組套件要七、八千元，一套測(cè)量計(jì)算軟件動(dòng)輒幾十萬、上百萬，而一個(gè)測(cè)量小組至少要用12套棱鏡組、一套軟件，一條高速鐵路更是需要很多測(cè)量小組，高額成本讓王長(zhǎng)進(jìn)和團(tuán)隊(duì)“嚇了一跳”。
最終，王長(zhǎng)進(jìn)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從零開始，從方案設(shè)計(jì)，到測(cè)量標(biāo)志的研發(fā)，再到軟件開發(fā)、系統(tǒng)試驗(yàn)，摸爬滾打、沒日沒夜干了幾個(gè)月，終于獲得了成功。“我們的測(cè)量標(biāo)志跟進(jìn)口產(chǎn)品相比，物美價(jià)廉，使用方便高效，價(jià)格只是進(jìn)口產(chǎn)品的1/10�！�
隨著鐵路科技進(jìn)步，鐵路勘察設(shè)計(jì)技術(shù)也取得了飛速發(fā)展。王長(zhǎng)進(jìn)介紹，目前我國(guó)已經(jīng)開始使用北斗衛(wèi)星進(jìn)行控制測(cè)量，用國(guó)產(chǎn)高分衛(wèi)星進(jìn)行遙感和測(cè)圖，用機(jī)載激光雷達(dá)和無人機(jī)進(jìn)行地形測(cè)繪，效率提高了幾十倍。
鐵路建造誤差已達(dá)毫米級(jí)
近年來，隨著堅(jiān)定不移地推進(jìn)鐵路建造技術(shù)創(chuàng)新，我國(guó)鐵路工程建造水平已邁入世界先進(jìn)行列。專家們介紹，當(dāng)前鐵路建造誤差已經(jīng)達(dá)到毫米級(jí)，對(duì)施工工藝、工法要求極高。
目前正在建設(shè)施工中的京雄城際鐵路，積極探索研究引領(lǐng)新時(shí)代鐵路建設(shè)發(fā)展水平的智能化工裝設(shè)備及配套工藝，中國(guó)高鐵首段裝配式一體化橋梁主體工程已在京雄城際鐵路上得以成功實(shí)現(xiàn)。
中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司工程管理中心工程三部部長(zhǎng)兼京雄高鐵建設(shè)指揮部指揮長(zhǎng)楊斌告訴記者，這項(xiàng)裝配式一體化橋梁建造技術(shù)創(chuàng)新成果，也被人們形象地稱之為“像搭積木一樣建高鐵”。該技術(shù)是鐵路施工傳統(tǒng)建橋方式的重大突破，體現(xiàn)了當(dāng)今中國(guó)高鐵建造綠色、高效、優(yōu)質(zhì)、安全、人文的施工理念，應(yīng)用前景廣闊。
“高鐵裝配式橋梁工藝精度要求高，上百噸重的混凝土墩身預(yù)制，鋼筋定位誤差控制要在2mm以內(nèi)，就好像穿針引線一樣分毫不差。”為達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，楊斌組織科研團(tuán)隊(duì)，自主研發(fā)了12套工裝設(shè)備，保證了精準(zhǔn)對(duì)位。在高鐵橋梁裝配式一體化關(guān)鍵技術(shù)研究應(yīng)用過程中，楊斌團(tuán)隊(duì)邊實(shí)踐邊總結(jié)，構(gòu)建了高速鐵路裝配式一體建造體系，形成了3項(xiàng)工法，編制了5項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，申請(qǐng)了多項(xiàng)專利。
楊斌向記者介紹，京雄城際鐵路采用了70余項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)。如實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)營(yíng)的三維數(shù)字化智能管理，這意味著全線開通時(shí)，既交付了一條實(shí)體的高鐵，也交付了一條數(shù)字化的高鐵。
據(jù)了解，京雄城際鐵路分兩段進(jìn)行建設(shè)，目前北京西站到大興機(jī)場(chǎng)段，已于今年9月26日正式開通運(yùn)營(yíng)，從大興機(jī)場(chǎng)到雄安新區(qū)段目前正在積極推進(jìn)，進(jìn)展正常，將確保在明年年底全線建成通車。
立足中國(guó)實(shí)際 構(gòu)建中國(guó)方案
“如果說線路是高鐵的骨架，列車運(yùn)行控制系統(tǒng)便是高鐵的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)�！�中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司工電部信號(hào)專業(yè)主管莫志松告訴記者，我國(guó)高鐵列控系統(tǒng)也經(jīng)歷了從設(shè)備進(jìn)口到中外聯(lián)合設(shè)計(jì)，再到完全自主創(chuàng)新的三個(gè)階段。
2018年底京沈高鐵遼寧段開通，首次采用了我國(guó)自主研發(fā)的高鐵列控系統(tǒng)。作為項(xiàng)目總師的莫志松，帶領(lǐng)全國(guó)鐵路信號(hào)領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研精英力量聯(lián)合攻關(guān)，打造了硬件自主、軟件自主和操作系統(tǒng)自主可控的列控系統(tǒng)。
中國(guó)幅員遼闊，地形復(fù)雜，這注定了中國(guó)高鐵在創(chuàng)新發(fā)展之路上，遇到的困難是前所未有的。“冰雪天氣為列車運(yùn)行控制系統(tǒng)精確測(cè)速、可靠控車帶來不小的挑戰(zhàn)。”莫志松說，在京津城際開通初期，一到大雪天，電力維護(hù)人員就如臨大敵、嚴(yán)陣以待，在京津兩端站利用旅客上下車間隙，爬到列車下面打冰除雪。
十幾年來，通過堅(jiān)持不懈地創(chuàng)新，莫志松和團(tuán)隊(duì)不僅克服了高寒冰雪影響電務(wù)車載設(shè)備難題，還解決了戈壁大風(fēng)沙、海邊海風(fēng)高鹽等環(huán)境問題，同時(shí)攻克了高鐵路網(wǎng)互聯(lián)互通、復(fù)雜樞紐的安全控制、緊追蹤狀態(tài)下的安全控制等專業(yè)難題。
“中國(guó)鐵路地域復(fù)雜、路網(wǎng)復(fù)雜、需求更復(fù)雜，世界上沒有哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)或者哪套設(shè)備是現(xiàn)成的、完全適用的�！�莫志松認(rèn)為，立足中國(guó)實(shí)際、構(gòu)建中國(guó)方案是高鐵創(chuàng)新的必然選擇。
“高速列車是巨大且復(fù)雜的系統(tǒng)，要想取得成績(jī)需要不斷探索和積累。它就像一場(chǎng)接力跑，需要一代一代人持續(xù)努力。”張波說，中國(guó)鐵路對(duì)于高速列車的研究從上世紀(jì)90年代就已經(jīng)開始了，正是由于整個(gè)行業(yè)的深厚積淀，復(fù)興號(hào)的研發(fā)創(chuàng)新才能在較好基礎(chǔ)上順利展開。
“關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。如果在別人的平臺(tái)上去修修補(bǔ)補(bǔ)，一方面會(huì)受到其既有框架的約束，另一方面在核心技術(shù)上也會(huì)受到限制。”在張波看來，高鐵建設(shè)不僅要堅(jiān)持自主創(chuàng)新，還要堅(jiān)持開放協(xié)作。
正如王長(zhǎng)進(jìn)所說，要善于學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)內(nèi)其它行業(yè)、其它領(lǐng)域的最新科技創(chuàng)新成果，“為我所用”，進(jìn)行集成創(chuàng)新，將產(chǎn)生更好效果。
