高铁新时代，中国有哪些技术领跑全球？

 在国家 经济 大战略背景下，中国高铁迅速发展，行驶速度、总里程稳坐世界第一，已经成为中国大国形象的代表之一。2018年可谓中国高铁发展最为“傲娇”的一年，新亮点、新技术、新突破让国人欢呼，让世界惊叹。

中国高铁新时代，有哪些技术领跑全球？

高温超导磁悬浮+真空管技术

 

在2018年世界交通运输大会“高速铁路技术发展论坛”上，西南交通大学首席教授张卫华介绍到，由西南交通大学承担的“多态耦合轨道交通动模试验平台”，是一个在1500米可模拟不同低压环境的特制真空管道中，开展包括高温超导磁悬浮模式等不同比例模型车在内的运行测试，试验速度已超音速。

理论上中国超级高铁最快将于2021年达到时速1500公里，远超一般民航客机时速900公里。在2013年，埃隆o马斯克（Elon Musk）曾首次提出利用真空管道来建设“超级高铁”的想法，理论可达时速1207公里。

目前，正在成都搭建世界上时速最快的真空高温超导磁悬浮比例模型车试验线，预计年底前完工并投入试验。此条试验线采用的特制管道直径4.2m、长140m，试验车车底布满特制的高温超导材料，利用液氮形成低温，从而达到超导和磁悬浮效果。悬浮高度10mm，测试时速最高可达400公里。而美国同类型“超级高铁”最高试验时速只有387公里。

全球首套时速350公里高铁自动驾驶系统（C3+ATO）

（图片来自中国通号）

 

被喻为高铁“大脑和中枢神经”的高铁列车运行控制系统，可以确保高铁路网高效、平稳有序的运营。但是长久以来，全球只有日本、法国、德国等少数国家掌握这项技术。

2018年4月，中国铁路通信信号集团公司引进先进技术、消化吸收，通过自主创新研发，在我国既有时速350公里列车运行控制技术（CTCS-3）基础上增加列车自动驾驶功能（ATO），推出了全球首套时速350公里高铁自动驾驶系统（C3+ATO），并投入现场试验。

同时还建立了中国列车运行控制技术标准（CTCS），从而实现高铁列车运行控制系统及相关产品的完全国产化。在此项技术的保障之下，中国高铁智能化运营水平将领跑全球，迎来全新的自动驾驶时代。

全球首发CTCS-3级列车运行控制系统

（图片来自中国通号）

 

CTCS-3级列车运行控制系统是保障高速列车安全运行，提高运输效率的核心安全装备。

该系统由车载设备和地面设备构成。车载设备包括人机界面显示单元、车载安全计算机、GSM-R无线通信单元、测速测距单元、应答器信息传输模块、轨道电路信息读取系统。

地面轨旁设备主要有 ZPW-2000 轨道电路、应答器、GSM-R 无线基站。地面室内设备主要有无线闭塞中心、列控中心、临时限速服务器、计算机联锁、GSM-R移动交换中心、行车指挥中心。

根据列车行驶计划，指挥中心自动生成列车进路序列，随后计算机进行计算排列，再将信息通过信号安全数据网发送给无线闭塞中心和列控中心。由二者运算生成行车许可后，分别通过 GSM-R 无线网络和 ZPW-2000 轨道电路及应答器发送给车载设备。车载设备在接收到许可后生成目标距离联系速度模式曲线，从而监控列车的运行。

CTCS-3级列车运行控制系统已成功应用于世界上设计里程最长、运行时速最高的京沪高速铁路。

动车核心部件“齿轮箱”突破技术难关

（图片来自央视财经）

 

“齿轮箱”是驱动“复兴号”动车组高速、平稳行驶的核心部件，它具有30年、2400万公里的超长使用寿命，这一距离相当于绕地球行驶600圈。因为对其零件的材质、抗老化性和密封性都需要极高的要求，所以生产研发每个环节都必须通过精确的数据控制。

经验丰富的工人配备智能扳手，再根据电脑设置的输出扭力，从而保证每一个螺栓的松紧全部达到一级精度。如果任意一个环节与电脑发出的指令产生偏差，系统都会记录、报警，导致失败。

让国外研发人员意想不到的是，中国仅用了短短10年时间就攻克了这项预计需要二三十年才能突破技术难关。2015年投入生产至今，“齿轮箱” 成品率已达100%。目前“齿轮箱”已在“复兴号”上大面积使用，占据了国内80%的市场份额。

高铁线路铺设全部采用无缝铁轨

 

“我国高铁全部采用无缝线路，长达1318公里的京沪高铁没有一个轨缝，所以听不到列车铁轨‘哐当哐当’的声音”中国铁路总公司副总经理卢春房说道。

无缝铁路技术背后，面临的是巨大的高温挑战。为避免高温胀轨影响行车，我国技术人员研发出高强度钢轨、高标准扣件、道轨等全新产品，通过强大的线路阻力限制钢轨伸缩，合理锁定温度确保道床和钢轨不产生突变。

结语

中国高铁正悄然改变着国人的生活方式，也让中国就高铁技术在全球掌握了足够有力的话语权，相信中国高铁在2018下半年的发展不会让众人失望。

中国通号、中国中铁、中国铁建、中国交建的等一大批中央企业表示，“将秉承自主创新初心，为引领全球轨道交通 科技 前沿，助力智能高铁和交通强国建设，推动中国高铁技术和标准走出去贡献力量。”

本文系腾讯科技综合 执笔/苏南（实习生） 审核/巩二龙