中国高速铁路技术创新发展的优势探析

郭柱 中铁建电气化局集团第四工程有限公司

近些年，随着科学技术和经济实力的不断增长，也促使我国高速铁路朝着现代化，多功能化方向发展。通过一项对高速铁路发展现状的调查数据报告显示，我国现有时速在200km以上的高速铁路已超过2.9万公路，从以上数据报告可以看出不管在高速铁路时速还是通车里程上都显示出较大的进步。我国高速铁路之所以取得以上显著成效，最大的原因主要是由于创新技术，高速铁路对于国民经济的稳步发展具有较为积极的意义及作用。此次研究主要是通过分析高速铁路技术创新的进程，综合性的对高速铁路技术创新发展情况进行概括，并探究技术创新的特点及优势。

一、我国高速铁路技术创新的现状

中国高速铁路在发展过程中具有安全性高、技术先进可靠、价格平民、拥有丰富的运营经验等特点，中国每条铁路在建设后均能保证二十年的先进性。

我国现阶段已经成为世界范围内高速铁路相关技术的强国，高速铁路中的运营管理技术、施工技术、集成技术及装备制造技术均处于世界先进地位。迄今为止，我国一共拥有1300多列高速列车，属于世界范围内拥有数量最多的国家。1300多列列车中涵盖行驶时速200至380公里不等，动车组的种类最为全面，运营公里数可达16亿左右，具有较为丰富的运营经验。且我国企业在高速列车的施工成本及效率方面存在一定的优势，据不完全统计，国外修建高速铁路的成本大约为0.5亿美元/公里，而我国至少能节省一半以上，且在建设工期方面所需时间更短，施工效率更高。

二、我国高速铁路技术创新发展的优势

(一)我国高速铁路在关键技术领域取得突破与创新

我国在高速铁路建设期间具有较高的线路标准，主要体现在舒适、安全、快速及输送能力等层面。较高的输送能力属于现阶段高速铁路技术创新中的优势，就现阶段的发展状态来看，我国的高速铁路基本上都能够满足行车时长相隔4min或以下标准，在世界范围内的高速铁路技术当中占据领先地位。速度是衡量高速铁路技术创新水平的首要指标，我国研究开发的京沪高铁在试运行期间就已经达到486km时速，创新了高速列车时速的最高纪录，属于世界上第一个能够达到如此高时速的高速列车。

为了确保运行稳定性及安全性，需要全面创新改善及优化弓网系统。通过受电弓滑板与接触网导线之间的滑动接触属于电力机车获取电能的途径，运动的受电弓在通过接触网过程中会产生相应的外力影响，导致接触网和受电弓产生相互作用，弓网系统产生相应形态的振动表现。一旦发生剧烈振动将会出现受电弓滑板与接触导线脱离的现象，离线后将会出现电弧及火花，损伤绝缘，导致通信出现电磁干扰，导致供电过程中出现瞬间中断的表现，最终使得列车的牵引力及制动力丧失。当弓网间拥有较大的接触力时会导致离线率下降，受电弓滑板及接触导线的磨损现象严重，缩短其使用寿命。为了保证及提高列车的稳定性应维持良好的弓网关系。所以需要对其进行弓网动力学研究，全面降低弓网系统有害振动，确保接触网和受电弓系统适应性、合理匹配性，为不同营运情况下的接触网和受电弓参数设计和结构选型提供专业的理论指导。在对弓网受流质量和关系进行评价时，一般采用弓网接触压力、离线率、接触导线抬升量、受电弓振幅、接触网弹性系数、接触导线波动传播速度和受电弓追随性等指标。弓网动力学的研究，主要是理论研究，结合相关试验，建立受电弓与接触网振动模型，对上述指标进行预测，全面优化系统设计。目前我国高速铁路在设计之初就采用成熟的计算机仿真系统根据不同线路的要求制定设计标准。线路运营后，设备管理单位采用高速铁路6C系统进行不间断的监测和维护，以确保线路的安全稳定。

(二)网络化趋势在我国高速铁路中的发展

立足于未来来看，我国铁路网朝着多功能及智能化的方向发展，在高速铁路网络中至少能覆盖全国9成人口，对各个大型及中型城市进行连接，通过网络化的发展能创新及改造技术，并且全面实现绿色交通。随着人口不断增加，也持续加快了城市化发展进程，由高速铁路网所形成的客运市场将会成为国际层面的技术亮点，这样能够从根本上促进我国高速铁路事业的发展，提升国际竞争力。

(三)高速铁路的基础研究实力雄厚，发展较为迅猛

在未来的发展过程中，高速列车的基础创新体系还将获得程度不一的完善及发展，现阶段我国已经开展了交通实验室，在多功能试验设备和仪器的研究和开发层次上领先国际水平，并且在我国多数地区开展可靠精确的试点运行，在运行期间获取了较多实际的数据及信息，为未来高速列车的运行过程及寿命预测提供相应的参考，促进新型技术研发平台的建立。此外，中国在高铁的运距长度方面也刷洗了世界纪录，以上各个发展现状都为高速铁路的发展提供了基础理论和技术指导。

(四)施工工艺不断创新，有提速空间

当前铁路运行期间全面应用电力牵引供电系统，属于高速铁路发展期间的重大突破，由于长期以来应用的接触网腕臂及吊弦计算不准确，造成严重的返工、浪费现象。因此在实际建设施工期间可采用计算机仿真计算及机械自动化预配装置进行腕臂及吊弦的计算及预配。该种技术主要是建立计算模型。由于普通铁路与高速铁路接触网预配计算数据学模型存在较大差异，建立模型时需要一次到位，预配工厂和安装现场不再需要对装置进行零部件调整和管材割据，这样能够显著降低对管材和零部件的损坏程度。该类涉及建设技术的创新发展全面弥补了传统建设技术的不足。随着科学技术的不断发展，高速铁路建设还将会逐渐向智能化方向发展。

三、结语

综上所述，我国在高速铁路的研究与开发等方面遭受了较多严峻挑战，所以在设计建造时期需要具备着强大的信念，能够认识和总结技术研究开发期间存在的各项漏洞和缺陷，纠偏补差，全面展现出高速铁路技术创新的各项优势，这样才能够从根本上提升我国高速铁路的设计制造水平，增强我国的综合实力，扩大我国高铁的领先优势。