浅谈高速列车制造技术的发展

荆学娜 王彦腾

（中国南车股份有限公司 青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 266111）

0 前言

铁路是国家重要基础设施、国民经济大动脉和大众化交通工具，对我国社会经济又好又快发展和国防起着不可替代的全局性支撑作用。大规模发展具有运能大、安全舒适、全天候运输、环境友好和可持续性等优势的高速铁路，不仅是党中央国务院的重大战略决策，也是在能源和环境约束下解决我国交通运输能力供给不足的矛盾，带动形成一大批高新技术和相关产业及制造业提升与发展的必由之路和必然选择。近年来，我国高速列车技术和装备制造能力取得长足的进步。“十二五”期间，我国高速铁路科技工作将在高速铁路体系化安全保障技术、高速列车装备谱系化技术、高速铁路能力保持技术和高速铁路可持续性技术四个重大技术方向展开。高速列车制造主要是电动机车和内燃机的制造，以及转向架、制动系统等的加工，需要各种大中型立式和卧式加工中心、数控铣镗床、数控立式车床、数控磨床及数控专用机床等。本文着重探讨一下高速列车制造技术的发展。

1 我国高速列车的发展历程

我国高速铁路和高速列车技术研究和建设经过了近20年的发展历程。第一阶段从1990年至2007年，经历了全国铁路五次大提速和德、日、法高速动车组的引进消化吸收；第二阶段从2008年至今，是以自主创新为主的阶段，其标志之一是《中国高速列车自主创新联合行动计划》的启动实施。按照国家《中长期铁路网规划（2008年调整）》，到2020年，全国铁路营业里程达到12万公里以上，复线率和电化率分别达到50%和60%以上，主要繁忙干线实现客货分线。其中，建设客运专线1.6万公里以上。我国高速铁路网具有区别于欧洲和日本高速铁路的若干重要特征，主要表现为：路网规模大，覆盖地域辽阔；地理、地质、气候条件复杂多变；不同区域社会经济发展极不平衡，导致客运需求层次丰富；既有线提速和跨区域高速、区域快速和城际快速铁路等不同速度级客运专线具有完全不同的运营、需求条件，需要不同的运营模式和列车装备配套。

依托科技部和铁道部两部联合开展的《中国高速列车自主创新联合行动计划》和“十一五”国家科技计划项目，我国已建立了以政策为指导、市场为导向，以企业为主体、产学研用相结合的科技创新模式；以高速列车设计制造企业为龙头，联合国内多家高校、科研院所及高速列车零部件配套企业，发挥各自优势科技资源和产业资源，分工协作，突破高速列车关键技术，构建起高效的高速列车技术创新机制，推动我国高速铁路技术发展创新进入到一个新的阶段。在新一代高速列车设计、制造、试验过程中，国内25所重点高校、11所科研院所、51家国家级实验室和工程技术研究中心开展了广泛的技术合作与交流，快速攻克了关键技术问题，从而保证了新一代高速列车的成功研制。2010年12月3日，具有自主知识产权的CRH380AL新一代高速列车在京沪线先导段创造了486.1km/h的世界高速铁路最高运营试验速度，列车各项性能指标完全满足设计要求，标志着我国高速列车技术已跻身世界高速列车技术先进行列。我国已投入运营的高速列车共计786标准列（8辆编组），其中时速200～250km/h速度级355列（短编290列，长编65列），时速300～350km/h速度级140列，时速380km/h速度级133列（短编40列，长编93列）。随着高速列车数量的不断增多，高速动车组的型号也逐渐丰富起来，由技术刚引进时单一编组（8辆编组）、单一用途（座车）、单一速度等级的4种车型，发展到目前包括长短编、座卧车、多种速度等级的12种车型。

2 我国高速列车制造技术的发展趋势

2.1 装备研制

为适应并引领世界高速列车牵引传动模式的技术和装备战略转型，研究形成基于永磁电机的新型牵引传动系统技术、标准和装备体系；为解决我国高速铁路作为整体的可靠性、安全性和能力生成与保持问题，研究和发展符合我国国情的高速铁路基础设施服役状态监测和安全评估技术、标准和装备体系；为确保我国高速铁路的环境友好性，研究和发展适应我国高速铁路布局、设施结构和环境影响特点的减振降噪技术、标准和装备体系。

2.2 车型研制

为使高速列车装备满足我国多样化需求，研究形成满足我国不同地区、不同基础设施条件和不同速度等级的高速列车和常规铁路高速化关键技术，高速列车装备的国际适应性核心技术，单体实施模块化数字设计，实现高速列车设计制造一体化数字平台及定制化关键技术；研制高速列车系列车型，常规铁路高速化列车，我国出口型高速列车系列车型和我国高速列车定制化设计制造一体化数字平台。

2.3 综合节能

在保障高速列车系统安全可靠前提下，以大幅度降低高速列车系统能耗水平为目的，研究开发高速列车的轻量化、降低牵引传动损耗、节能型空调、车内废排能源回收、列车再生能力和黏着充分利用等关键技术，从整体上持续提高我国高速列车系统能源利用效率。

2.4 牵引动力

为满足新型高速列车牵引动力需求，进行轻量化、小型化、集成化、智能化的牵引传动系统相关基础理论研究；研究和探索满足高速列车更高速度运行及谱系化发展需求的新型牵引动力、供电及受流传输、牵引传动等系统。

2.5 性能提升

为满足高速列车高速运行和适应广域环境条件下轻量化以及整车机械性能提升发展需求，针对轻量化先进材料体系建立、相关材料制备、高性能结构设计与制造涉及的关键技术问题开展研究。

2.6 智能系统

为全面提升我国高速铁路运力资源能力保持水平和列车运行在途服务水平，研究并集成应用传感网和物联网技术，全息化运行环境感知技术，高速列车系统数据传输与处理技术和智能化旅客在途服务技术；研制以全息化列车状态感知和动态数字化运行环境为基础，以信息智能处理与交互为技术支撑，具有系统自检测、自诊断、自分析决策能力的智能化高速列车技术数据平台及智能列车样车。

2.7 试验测试

为使超高速列车系统动力学、在超高速条件下列车系统动态行为和相互作用关系、列车及其边界条件的参数和性能设计等理论研究具备技术试验、验证和数据获取平台，为开展以列车各系统参数匹配、结构强度优化、流场气压控制、振动、电磁干扰等技术研究及设计提供重要支撑，研究高速移动综合检测、试验和实时在途预警关键技术，并为研制最高试验速度500km/h的高速试验列车配套车载检测装备车辆。

3 结束语

综上所述，高速列车是高速铁路技术体系的核心，是国家相关高技术发展水平、相关制造能力、自主创新能力以及国家核心竞争力的综合体现。继续提高列车速度和实现高速列车谱系化、智能化是我国高速铁路技术的发展方向。

［1］程大林，李世荣，李靖宏.世界各国高速列车技术发展现状[J].舰船科学技术，2012，12.