铁道科学研究院 首席研究员 钱立新

 

　　我今天给大家交流的是根据我自己的一些分析，谈一谈近期世界高速铁路技术的新进展。

 

 

　　世界高速铁路发展到现在50年，到今天是一个什么程度？据统计到2012年底，全世界高速铁路新建2万多公里。把各个国家新建线路统计一下，肯定不完全，但是主要的在这里面。大家可以看出来，2万多公里，我们中国高速铁路8751公里。大家说可能有些口径不一样，有的统计说是9000多公里。我经过严格的核实，世界铁路联盟UIC 1996年就有标准，新建高速铁路是250公里以上，1996年文件到现在没变。2000年，UIC曾经讨论是不是新建高速铁路标准要提高，不到300公里不算，后来说不要，高速铁路世界各国都在发展，不平衡，有的发展很早，有的刚开始，这个标准稳定，所以还是250公里以上。我们中国高速铁路到2012年底的里程是8751公里，处于世界第一，这个是我们国家发展铁路基础设施的重大成就，也是我们铁路行业所有同志，对于高速铁路多少年来的贡献的结晶。我跟大家讲，国部长知道，我们中国高速铁路不是三年五年就建出来的，因为我们1995年铁道部就向中央申请，要建造第一条高速铁路--京沪高速铁路，当时铁道部研究了456个题目，1995年全部设计完了，选线，技术方案，我们请世界银行的国际专家来咨询。法国高速铁路总工程师布雷先生，他提出来今后高速铁路一定要吸取法国的经验，为什么？第一，高速列车应该搞双层列车，布雷先生说，这个是一个经验，法国搞得不算晚，但是看起来中国今后比法国通道的人口、经济发达程度高得多，要不搞双层肯定不行。很可惜，布雷先生没有看到我们现在京沪高速铁路开通，因为2010年他去世了，我还记得他对中国高速铁路一些很好的建议。1995年，当时的铁道部向国家申请，都批了，要动工，后来有一个轮轨磁浮之争。到了2008年，温家宝总理一看，现在很成熟，轮轨是一个高速50年成熟的技术。磁浮，我本人在美国就搞磁浮，美国后来停止了，为什么？工程化，这个还是有点问题。2008年国家批准京沪高速铁路，铁道部说叫客运专线，实际上都是高速铁路，但是写客运专线。到了2008年京沪高速铁路一宣布轮轨，马上改了高速铁路。所以很多外国朋友他不了解，中国的高速铁路怎么这么快，一下子三五年，那时候2000、3000，到现在1万公里了，忽如一夜春风来，千树万树梨花开，他说你们中国的高速铁路来了个靓丽的转身。说明我们的高速铁路建设很有成就。到目前的情况，高速铁路的修建主战场在中国。但是我要提醒大家，在这一片成就的基础上，大家不要忘记，我们修高速，很好，沾沾自喜这种心情万万不能有，因为UIC国际铁路联盟说，中国高速修建有很多成就，但是现在全世界高速要向西班牙学习，为什么向西班牙学习，西班牙这么一个小国，经济还不是很发达，在欧洲属于第二流，但是他高速搞得很好。他搞了第一条线以后，马上搞马德里到巴塞罗那，现在修了快3000公里了，西班牙提出来到2019年高速铁路要达到9000公里，对比我们2019年要达到16000。他要修9000高速铁路，而且规划得很细，中国到2020年，了不起修16000，差远了，所以我们高速铁路的发展，包括我们中国铁路的发展，就跟昨天王德荣会长讲的，中国发展太迟缓，以铁路发展50年，从解放1949年到2000年，中国铁路发展从2万多公里才发展到7万多公里。最近十年国家看到这个问题了，我下面要讲。

 

　　世界高速铁路最高运行速度，根据统计列了个表，最高运行速度，现在世界上时速是320，法国。日本，320，就这两个地方跑320。德国的实际可以跑330，但是一般还是300。中国跟世界各国现在的最高运行速度就是300。最高运旅行速度现在是法国，279，我们中国的旅行速度，实际上现在走到世界前列，京沪高速铁路开通，1300公里，我们跑288分钟，我们的旅行速度已经达到272，现在也是数一数二了。其他国家旅行速度，因为他国家小，旅行速度不太好提高。所以现在看起来，世界高速铁路最高运行速度现在是300到320，最高旅行速度还没超过300，280左右。世界高速铁路跟中国高速铁路发展的现状，所处的地位，一目了然。

 

 

　　现在我们看为什么世界各国要发展高速铁路，这个问题大家都知道，而且昨天很多领导包括国部长讲的很清楚，我给大家归纳一下世界高速铁路发展几十年来他们国家总结的经验，这还不是我们中国的，是全世界普遍公认的。

 

　　第一，能源消耗最低，高速铁路包括铁路，重载，是地面运输里面能耗最小的。大家说磁悬浮是不是一个方向，我说是一个方向。磁悬浮我要说一点，现在还有很多问题要解决，不管你高速还是中低速，磁悬浮还要解决很多问题。第一个能耗，磁悬浮是不是能耗低，恰恰相反，磁浮的磁阻力比机械阻力不小，它有磁场，磁场的磁阻力很大的。所有高速还是普通铁路能耗很低，而且不要石油，电气化，内燃机车越来越少。这有什么好处呢？高速铁路每人公里能耗是1的话，小汽车5。3，飞机5。6，我们从北京到上海，我在坐高速列车，每个人国家给你1个能源，那我坐飞机，飞机降价了，二折，便宜是便宜了，国家给你提供的能源要6倍，这个石油国家拿出来的。你说我开小汽车自己到上海，也可以，但是国家给你的石油大了5倍。所以石油大家不要忘记，70年代的石油危机差一点把很多国家都弄垮了，现在石油为己有没有隐患，大得很，石油是一种不可再生能源，全世界就这么点，而且大部分掌握在美国手里。中东石油，南海石油，包括所有的，这个石油量是一天一天在减少，大家不要忘记，能源，石油是一个战略能源，为什么叫战略能源？因为飞机、大炮、航空母舰都要靠石油，现在核动力毕竟很少，而且飞机大炮坦克不可能用核动力。石油既然是一个战略物资，如果引进石油比例超过70%，这个国家的战略地位就没有了，为什么，大家可想而知，70%石油靠国外来，你的飞机大炮坦克航空母舰掌握在谁手里，我们中国的这个问题尤其突出，全世界各国都有这个问题，包括欧洲日本，他也没有多少石油。所以想要改变一个国家的战略能源结构，必须发展铁路，尤其是高速铁路，发展有什么好处，我把飞机汽车这个能源石油省下来，少进口，用电，多发的电可以解决这个国家的战略稳固，保住战略地位。特别是对大国，大国是谁，中国。现在石油，美国的石油，得克萨斯州、阿拉斯加州，地面下全是石油，隐藏量比中东还多。但是美国有一个法令，不得开采，美国本土石油埋在地下不能动。用中东，中东石油便宜。全世界石油全都没了，只有美国有，美国再开阿拉斯加、德克萨斯的石油。俄罗斯可以维持很长时间，大国的石油，中国是个贫油国，现在有的石油油田，像大庆油田、胜利油田已经开得差不多了，大庆已经没有油了，所以中国石油得想办法，所以我们要搞什么，东海大陆架，南海石油，但是到现在还没有。所以发展铁路是一个最好的策略，改变能源，保证战略安全。

 

　　第二，环境污染。现在大家看，小汽车跟高速列车比，排放的污染物差别太大，上百倍，而且高速列车排放不是它本身的，发电厂发电时产生的污染都算到高速列车上。要解决污染的根本问题，排放。最近这两天，凤凰台天天在播，全世界治理排放治理污染的典型，伦敦、巴黎，原来都是一样，雾霾，现在去看，没有。怎么治理的，就是把汽车排放压下来。这个问题旅客运输也好，重载运输也好，只能靠铁路。现在最典型的例子，瑞士是世界上最漂亮的滑雪的地方，最近也搞得乌烟瘴气，所以瑞士在2001年全民投票，汽车能不能通过瑞士（RNB）的山口，结果不光小汽车、大汽车、柴油车，冒得烟，瑞士的雪都黑了，瑞士不干了，所以瑞士全民公投，投票以后决定所有的汽车不能通过瑞士山口。送到平板车上拉过去，瑞士马上就见效了，所以控制排放要发展铁路，现在瑞士重载铁路发展起来了，山口全是重载，拉得多了。

 

　　第三，土地。是关系到老百姓生死存亡的，日本开始发展高速的时候，衔接距起码4。8米，但是日本国会不批准。我给你土地了，日本土地没有，子孙后代没地方活了，日本就要亡国，这是很厉害的。后来日本铁路一停，捏着鼻子，4米3就4米3，他没办法，没土地，国会给他一句话，你要发展高速铁路，土地是不可能给你多的。但是你要用高新技术来换取土地，你发展技术，所以日本高速列车是逼得他不得不发展。所以占用土地是高速列车一个很有力的方向，公路，四车道六车道，公路占地比铁路大6倍，飞机场也占地。

 

　　第四，运输能力，搞运输主要要搞产量，产量产品是吨公里、人公里。所以你搞高速铁路，这个特点是运输能力最大。日本新干线就是东海道第一跳，他的运输能力50年了，现在每年运量1。7亿。航空运量只有高速铁路的十分之一。搞运输的企业，考虑利益成本的话，必须要考虑用运输能力最大的。

 

　　第五，高速，安全。1000公里你不会去坐飞机的，肯定坐高速列车，为什么，它的时间比飞机快得多。还有一个正点率，我们搞铁路都有一个规律，每天18点，一刀切断，一分钟不能差的。我们高速列车晚间很少，准点率99%。日本的高速列车50年平均误点0。8分。安全、舒适、运输成本低、高速。

 

　　最后一个是社会效益，节约旅行时间，京沪高速铁路一年可以节约多少时间，这个时间怎么算的，你坐高速铁路省了两个小时，他坐省了一个半小时，加起来经过一个转化，叫旅行时间的节约，社会旅行时间你是看不见的，但是它是存在的，京沪高速铁路一年可节约10亿小时。这一点往往被人忽视，但是国外对这个非常重视。

 

　　六大优越性，你说有哪个交通运输方式能超过它，没有。全世界到目前为止，交通运输方式最有力的，是高速铁路。每个国家现在都在发展，包括非洲也在发展，南非、埃及也在计划。南美巴西、委内瑞拉，都在考虑高速。为什么大家都搞高速，因为有这个优点，每个国家都是根据自己国家的利益来计算行不行，所以现在搞高速越来越多，成为一个如火如荼的产业。

 

 

　　现在我们高速铁路运输的速度300，但是是不是到此为止没有了，全世界还在不断的研究，这个研究有市场的动力，他不是说我就要搞一个科研，搞一个速度，看看好不好，没有这个事，没有利益没有市场，各个国家不会搞的。正因为有市场的推动，所以都在搞。为什么？

 

　　第一，1000到1500公里运输距离现在要跟航空竞争，为什么跟航空竞争，刚才我讲了，欧洲、日本大多数国家，航空很发达，飞机满天飞，用的都是石油，关键就在石油，大家记住，就是石油。现在那些国家发展高速铁路并不是企业的行为，国家行为。我举一个例子，英国现在提出来十年到十五年里，把英国国内的小汽车、民航飞机用油全部卡下来，都让你坐高速铁路，而且让你又快又好，这是国家的行为，为什么，一个是节约石油，一个控制污染。现在汽车都小型化、电动车发展，你坐高速铁路。所以这个竞争跟航空竞争，具有深远意义。而且你看欧洲大部分之间的距离都在1000到1500公里，日本也是，东京到北海道，东京到九州，都是1000多公里，这个距离必须要拿下来，1500，高速铁路一定要拿下来。

 

　　第二，旅客最舒适的时间，这些高速铁路国家都经过统计，旅行速度、旅行时间跟人的身体的关系，结果发现大部分身体好的坐5个小时、6个小时没问题，一般的坐4个小时最好，最舒服，超过4个小时，开始感到疲劳，最好不要超过5个小时。所以这是成为一个旅客上座率的一个关键，你要想旅客上座率高，一看都4个小时左右，旅客上座率不高了，超了，5、6个小时了。现在跟航空竞争，1500公里，你要旅行速度能达到300多一点，可以比飞机快。所以如果要航空竞争下来，你这个旅客的舒适度不能超过4个小时，反过来，1500公里不能超过4个小时，那你旅行速度就得300或者以上。

 

　　第三，战略能源的大量节省。争取一个航空旅客，比方北京到上海，用高速列车了，人公里的能源要节省4倍，为什么呢？这个300高速铁路提速到350公里也要增加能源的，每个人的能源消耗多30%，但是把航空的旅客拉过来，原来他要5。6倍，把汽车5。3倍拉过来，这个30%比560%谁大。所以坐高速铁路，国家起码可以省掉4倍的石油，这是战略的节省，所以这个问题可不得了，现在我们国家尤其明显，现在国家领导人习近平、李克强，以前是胡锦涛、温家宝，那时整天考虑的是什么问题，我是后来才知道，因为参加国家"十二五"规划制定，整天说那些石油怎么办，我们现在引进石油54%，离70%很近了，而且每年都要增加，为什么，小汽车。现在北京市600万辆汽车，还有一百万个人在等着摇号，现在控制只能十万人摇到，明年就是一百五十万了，强大的压力。你要54%，到明年怎么增长，就是55%，到后年就56%了，没过十年就70%，这是国家的生死存亡。后来我们国家赶快跟巴基斯坦商量，从新加坡手里接一个港口，这个港口中国买下来，中东石油从巴基斯坦上岸，多花点钱从巴基斯坦拉到中国。

 

　　第四，近期世界高速列车技术攻关新进展。第一，高速铁路我们要明确一个概念，这个概念很多，领导还不太清楚，为什么，最高运行速度并不等于这条线上能跑多高就是最高，这是错误的，最高运行速度UIC有一个定义，完整的含义是在一定的追踪间隔时分条件下达到的最高运营速度。我们搞运输的专家都明白，看的是最终的间隔时分。所以最终间隔时分的运行速度是一个完整的，有速度，有密度，有重量。法国IGV实验500公里，在追踪间隔时分下实验的，那包括制动距离，信号控制，这是全套的，这个是一个基本高速最高运行速度。

 

　　现在为了达到这个目的，八个技术创新，第1交流传动，昨天南车的杨部长说的很清楚，体积要小，功率要大，（ITPT），为什么代替（GTO），体积小多了。但是要解决一系列问题，功率大，电流密度大，你的散热，你的可靠性，就难了，成本还要低。所以现在ITPT、ITCT、IPM，这些交流传动变流器都提高一个等级，原来是1500安的现在提到3000安，甚至于提到5000安，这是很难的。

 

　　这2个转向架，现在的高速动车组350跟300又不一样了，别看增加50公里。举个例，我们引进西门子的车，CRH-3，当时说跑350，后来德国人说这个车最高不能跑过330，应该是300。那不行，试一试，武广线跑了350，跑了不到半年，转向架不行，轮轨关系不行，再跑就从轨上滑出来了。后来降到300。为什么，转向架，现在350转向架都要采取主动悬挂，被动悬挂，都要。什么意思，要加一套控制装置，控制轨道对你车辆的干扰力，这个控制装置就像一个减振器一样，抵消它，这叫主动悬挂。这套是先进的，现在350都要用这个。

 

　　第3，复合制度，一定的间隔时分下要跑到350，你这个制度不加强，怎么跑。紧急制动距离长，区间就长，我后面的车跟前面的车，我要不撞到它，这个紧急制动距离要短，要超过它就追尾了，所以这个制动要加强。

 

　　第4，密封，气密性。高速一个最大的问题就是噪声，尤其是车厢里面的噪声，这个都有规定，车厢里面的噪声我们国家规定不能超过68分贝，日本不能超过65，对人的耳朵，对舒适性是一个关键。飞机为什么不好，噪声大，但是降不下来，所以旅客坐飞机等于慢性自杀。高速铁路好，噪声小，但是这个噪声的标准看你怎么说了，68分贝，不管你跑350、360，你噪声不能超过，举个例子，日本的E5C，360一跑，66分贝，超过1分贝，环保局一测量，超了，后来铁路局解释，360跟350大不一样的，他说管你360、350，超过1分贝，不能使用，到现在还在攻关。这个技术不是一点两点，差一分贝都不行。

 

　　第5，先进的列车控制，现在高速铁路跟信号不分了，欧洲的ETCS，我们中国的CTCS全部是内控的，自动化。原来是看绿灯开车，红灯停车，主动权掌握在司机手里。到了高速列车，司机变成一个兼顾者，看的是调度中心的命令，调度命令说多少就开多少。现在高速列车的控制是闭环的，不是我们原来看绿灯开车，那是开环的。

 

　　第6，头型，现在各种各样的流线型。

 

　　第7，受电弓，我们以前对受电弓不太注意，现在350，人家也没有这个卖给你，你得自己搞，最怕的拉弧，一拉弧全部瘫痪。它关系到全线，受电弓换不了，坏就坏了，没有备品，所以安全系数在铁路里它是最高的。

 

　　第8，现在越来越多的高速列车到350的时候都要采用摆式列车，因为你350跑的线路就是原来300线路，它的弯道，它的条件，有的可能限制你速度的提高。

 

　　八大关键技术，现在是350攻关的目标，也就是说现在国外都在做这个工作。最后我们看一下，你说的是不是真的，我们用事实来证明。

 

 

　　第一个法国，法国永远是铁路高速列车保持最高水平的国家，1990年法国就实验到515。3了，到现在23年了，法国的理念是安全第一，我们老说要安全，安全不在嘴巴上，在技术上，法国的安全，综合指标是运行速度。刚才讲的3分钟300公里运行速度，要达到3分钟300公里的运行速度，列车的安全余量要200公里，什么意思，你要跑300，我必须到400、500，200公里安全余量。所以法国到2007年，没人打破他的记录，他自己又试验，他要跑360、350了，我的试验速度就要到550、560，所以他搞了个试验计划，要试600公里。所以在2007年4月3号，法国阿尔斯通跟法铁宣布，AGV要试验，当时中国的电视台得到允许现场实况转播。到点后法国又改变主意了，为什么？他也怕万一，明天给你们报道。第二天听广播，试验成功了，他这个试验五辆车还是双层的，试验到574。8公里，这是全套的，不是说冲一下，阿尔斯通总裁跟我讲，他说，我为了这个做了43次550公里以上的，全部指标参数全有，这个是最后表演一下，向全世界宣告。V-150，这个试验大家都知道，就是这样的。当时要录像，叫美国阿帕奇最高级的直升机来录像，结果阿帕奇在后面跟不上，录不下来。没辙了，最后到法国空军专门雇了一架喷气式战斗机，这个录像都是喷气式战斗机录的，那跟上了。所以这个录像，你看这个车跑得飞快，从纵向方向看，后面的尘埃卷起三五公里，后来大家一看，这个线路很多人问我，法国这个线路500怎么还是道岔，不是无喳轨道，他所有的轨道上面都铺了网，道岔一个都起不来。574。8公里就这么试的。试验的时候高架桥上看的人多，都拿着相机要照，历史性的镜头，后来一看那边一个黑点来了，大家等着，很快就过去了，回家一看，90%多都没照到，按快门的时间比不上高速列车，列车都看不清楚。大家按的时候，车早就过了，这个也是阿尔斯通总裁跟我讲的，的确速度很高。谁来指挥，三巨头，这次试验法国向全世界宣布，三巨头，中间是阿尔斯通总裁，他胸有成竹，从容不迫，右边是法国国铁的总裁，相当于我们的铁道部长，他也做了很多试验，但是他还有点担心，眼睛一直盯着。戴眼睛的是巴黎交通局长，后来大家问我，这个巴黎交通局长跟高速铁路有什么关系，关系大了，巴黎交通局长管巴黎3000公里铁路，还有管巴黎全部的城市轨道交通，所以我想了一想，相当于我们中国北京铁路局局长再加一个北京交通局局长，身兼两职。但是他毕竟对试验做得少一点，所以神经比较紧张。当时有一点，三个领导下定决心，试验一定要成功。这个照片很珍贵，阿尔斯通第二天试验成功了，中央电视台就转播了，但是转播的是录像，没有照片。阿尔斯通总裁叫他手下马上给我发来一份，全国独一家，没有别人有的。法国对于高速的安全概念是非常根深蒂固的，安全第一。以前我跟他们讲动车组，欧洲之星，法国的大力士，里面很多故事，就是安全第一。安全第一，以人为本，举几个例子，你们自己体会，做到这个就安全了。

 

　　日本刚才我讲了，Fastech360S型高速列车研制成功，空气阻力制动，360要跟300公里的一样，就像飞机下地，翅膀张起来，空气阻力大。这个车日本叫猫耳朵车。德国ICE350E也达到了，西班牙自己也搞了，是和庞巴迪合作的，西班牙搞车辆，庞巴迪搞车头，350，非常好。而且大家看鸭嘴型，所以大家叫它鸭嘴车，跑得挺好，这个车只有一跟轴，没有转向架，所以都是有创新的。韩国也是一个特点，韩国本来要到法国去买AGV，法国不卖，我350刚试验好的，我不能把最好的卖给你，我给你300。所以韩国下决心成立韩国铁道科学研究院，1998年成立，他的院长带队到我们这来取经。回去韩国总统给他41亿美元建一个铁道科学研究院，现在有一个HEMU-430，可以跑到430，所以他的目标，这个车改进以后跑370。意大利"红箭"，是阿尔斯通的，"红箭"高速列车，原来就是ETR，现在在罗马投入运营350。全世界现在看一下，350都有了，法国、德国、西班牙、日本、韩国、意大利，现在高速俱乐部六个成员都有了，350都在那。所以可以想，5年以内世界高速铁路必将上一个新台阶，最新的运营速度将在3分钟追踪间隔时分条件下提高到350到400。