高鐵的關(guān)鍵技術(shù)論文(2)
高鐵的關(guān)鍵技術(shù)論文
高鐵的關(guān)鍵技術(shù)論文篇二
中國(guó)高鐵的快慢之變
2011年5月27日上午，京滬高鐵初步驗(yàn)收工作結(jié)束的第二天，沈志云正在北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)里，等待著飛往成都的航班。
幾天前，這位82歲的中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院院士，還在四川峨眉山的實(shí)驗(yàn)室里，忙活著一項(xiàng)挑戰(zhàn)飛機(jī)的試驗(yàn)：研制時(shí)速600公里的真空管道高速列車(chē)。
如果沈志云的試驗(yàn)?zāi)軌蜃兂涩F(xiàn)實(shí)，那么乘坐這種真空管道高速列車(chē)，從北京到成都最快只要4個(gè)小時(shí)。這也是沈志云在有生之年里，最愿意看到的交通奇跡。
令沈志云最興奮的，還是350公里/小時(shí)的高速度。不過(guò)，再過(guò)一月，當(dāng)沈志云作為一名普通乘客，登上試運(yùn)營(yíng)的京滬高鐵時(shí)，他會(huì)發(fā)現(xiàn)，這條設(shè)計(jì)時(shí)速為380公里的高鐵，初期實(shí)際運(yùn)行時(shí)速將被限制在300公里以?xún)?nèi)，比一年前鐵道部宣稱(chēng)的目標(biāo)速度慢了80公里。降速后，京滬之間最快的旅行時(shí)間，將從4小時(shí)延長(zhǎng)至5小時(shí)左右。
京滬高鐵自從立項(xiàng)伊始，便一直波折不斷。這條連接北京和上海的高速鐵路，從1994年立項(xiàng)準(zhǔn)備到今年6月底建成運(yùn)行，此間經(jīng)歷了急修還是緩修、用輪軌還是磁懸浮技術(shù)、自主研發(fā)還是技術(shù)引進(jìn)等數(shù)次大爭(zhēng)論，前后歷時(shí)近20年，歷經(jīng)李鵬、朱�基、溫家寶擔(dān)任國(guó)務(wù)院的三屆政府。其投資總額也從1994年預(yù)估的950億膨脹到2200多億，最終超過(guò)了三峽工程，創(chuàng)1949年以來(lái)中國(guó)單項(xiàng)工程投資之最。
降速，顯示鐵道部已經(jīng)決意啟動(dòng)高鐵“正?；?rdquo;，一些曾經(jīng)被附加在高鐵上的非交通使命，料將漸次剝離。中國(guó)高鐵也正重新實(shí)現(xiàn)向普通交通工具的回歸，以求達(dá)到安全與速度的平衡。
速度與安全的糾結(jié)
2011年2月12日，農(nóng)歷正月初十，春節(jié)假期結(jié)束后的第一個(gè)休息日，剛到廣東海關(guān)視察旋即回京的海關(guān)總署署長(zhǎng)盛光祖，出現(xiàn)在了鐵道部干部大會(huì)的主席臺(tái)上。
多數(shù)官員沒(méi)有料到“要換領(lǐng)導(dǎo)”了。4天前，也就是2月8日，戴著墨鏡的劉志軍仍在安徽阜陽(yáng)火車(chē)站檢查春運(yùn)工作。這則新聞被安徽衛(wèi)視制作成一則一分多鐘時(shí)長(zhǎng)的報(bào)道，在該臺(tái)晚間新聞中播放。這是劉志軍以鐵道部部長(zhǎng)身份在公共場(chǎng)合的最后一次露面。
在2月12日召開(kāi)的鐵道部緊急干部大會(huì)上，中央組織部常務(wù)副部長(zhǎng)沈躍躍宣布了中央關(guān)于鐵道部主要領(lǐng)導(dǎo)調(diào)整的決定：盛光祖同志任鐵道部黨組書(shū)記，免去劉志軍鐵道部黨組書(shū)記職務(wù)。隨后，國(guó)務(wù)院副張德江作了近半個(gè)小時(shí)的講話。接近鐵道部的一位投資人士說(shuō)，張德江在說(shuō)到“突出抓好高速鐵路安全工作，確保高速鐵路安全持續(xù)穩(wěn)定、萬(wàn)無(wú)一失”時(shí)，聲調(diào)稍微有所提高。張德江還要求，近期要在全國(guó)鐵路范圍內(nèi)，開(kāi)展一次安全生產(chǎn)大檢查。
早在2009年6月25日，鐵道部原副總工程師張曙光在全國(guó)動(dòng)車(chē)組質(zhì)量安全會(huì)議上的講話曾透露，2009年上半年，全國(guó)高鐵發(fā)生影響行車(chē)20分鐘以上、更換車(chē)底的動(dòng)車(chē)組行車(chē)設(shè)備故障達(dá)數(shù)十件。
在這些動(dòng)車(chē)組故障中，最為嚴(yán)重的一次發(fā)生在2009年3月27日。當(dāng)時(shí)，一輛行駛在膠濟(jì)客運(yùn)專(zhuān)線上的CRH2動(dòng)車(chē)組突然失去動(dòng)力停車(chē)，后來(lái)發(fā)現(xiàn)，6號(hào)車(chē)車(chē)頂?shù)氖茈姽呀?jīng)丟失。事故發(fā)生時(shí)，這輛動(dòng)車(chē)的運(yùn)行速度，接近膠濟(jì)客運(yùn)專(zhuān)線設(shè)計(jì)的最高時(shí)速250公里。
速度與安全的矛盾，在這次事故中開(kāi)始顯現(xiàn)。
隨后的2010年，國(guó)內(nèi)350公里時(shí)速高速動(dòng)車(chē)組也曾發(fā)生類(lèi)似的或其他的故障，再次凸顯了速度與安全之間的沖突。
2009年12月26日開(kāi)通的武廣高鐵，是國(guó)內(nèi)首條運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度超過(guò)1000公里的高鐵，實(shí)際最高運(yùn)營(yíng)速度接近每小時(shí)350公里，為世界上跑得最快的高鐵之一。武廣高鐵在運(yùn)營(yíng)的前3個(gè)月內(nèi)，僅媒體公開(kāi)披露的因設(shè)備故障而導(dǎo)致列車(chē)晚點(diǎn)事件共有5次。
其實(shí)，暴露出安全隱患的，還不只是武廣高鐵。
考慮到速度與安全之間的艱難平衡，時(shí)任鐵道部部長(zhǎng)劉志軍在2009年11月24日召開(kāi)的全國(guó)鐵路運(yùn)輸安全工作會(huì)議上表示，“明年(即2010年)是安全和運(yùn)輸矛盾更為突出的一年。”
運(yùn)營(yíng)安全倒逼降速
到任不久，盛光祖就發(fā)現(xiàn)，2011年的高鐵安全形勢(shì)亦不輕松。
從2011年2月15日起，鐵道部啟動(dòng)了為期一個(gè)半月的安全生產(chǎn)大檢查活動(dòng)。接近鐵道部的上述投資人士告訴記者，這次大檢查的重點(diǎn)是高速、提速線路。在檢查過(guò)程中，受電弓、接觸網(wǎng)、信號(hào)系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備等一些安全隱患陸續(xù)暴露出來(lái)。
3月24日晚，因供電線路發(fā)生故障，一列從武漢開(kāi)往合肥的D3070動(dòng)車(chē)組和武昌駛往南京的D3078的兩列動(dòng)車(chē)組，不得不停車(chē)等待搶修，結(jié)果，列車(chē)到達(dá)時(shí)間比預(yù)定整整晚點(diǎn)兩個(gè)多小時(shí)。
在隨后的4月1日鐵道部電視電話會(huì)議上，全國(guó)鐵路系統(tǒng)的官員看到了新任部長(zhǎng)嚴(yán)厲的一面。這位63歲的部長(zhǎng)要求他的下屬：“健全高鐵應(yīng)急處置體系，確保高鐵列車(chē)運(yùn)行絕對(duì)安全。”
但動(dòng)車(chē)組的安全隱患，仍然不能一時(shí)完全得以杜絕。
4月15日下午5時(shí)，合武客運(yùn)專(zhuān)線上，一列開(kāi)往合肥的D358次列車(chē)，因接觸網(wǎng)故障，無(wú)法供電，導(dǎo)致列車(chē)在隧道中緊急停車(chē)，經(jīng)過(guò)4小時(shí)的修復(fù)才恢復(fù)運(yùn)營(yíng);兩天后，4月17日中午1時(shí)許，在膠濟(jì)客運(yùn)專(zhuān)線上，D6007在距離青島站500米的地方，再次因接觸網(wǎng)脫落，列車(chē)緊急停車(chē)兩小時(shí)。
曾經(jīng)主管鐵道部新產(chǎn)品研發(fā)的鐵道部原副總工程師周翊民，在接受采訪時(shí)表示，高速列車(chē)行車(chē)中，“對(duì)于受電弓與接觸網(wǎng)之間的平順度要求非常高，稍有差錯(cuò)，就容易發(fā)生故障”。
在周翊民看來(lái)，目前國(guó)內(nèi)的武廣、鄭西、滬寧等高鐵，其最高時(shí)速運(yùn)營(yíng)到350公里時(shí)，受電弓、接觸網(wǎng)的故障概率，比跑300公里、250公里的時(shí)速時(shí)“要大”。有鑒于此，在武廣高鐵開(kāi)通之前，世界上運(yùn)營(yíng)時(shí)速最快的法國(guó)地中海線，最高時(shí)速為320公里。有著近40年高鐵運(yùn)營(yíng)經(jīng)歷的日本，其新干線最高時(shí)速一般維持在280公里左右。
熟悉高鐵技術(shù)的中國(guó)工程院院士王夢(mèng)恕接受媒體采訪時(shí)表示，“長(zhǎng)時(shí)間跑350公里時(shí)速對(duì)機(jī)車(chē)壽命有影響”。他曾多次建議將高鐵運(yùn)行時(shí)速下調(diào)至300公里以?xún)?nèi)。他稱(chēng)，鐵道部最終發(fā)現(xiàn)，動(dòng)車(chē)組出現(xiàn)故障，既與零部件質(zhì)量有關(guān)，也與過(guò)高速度行駛有一定關(guān)系。
實(shí)際上，在其他國(guó)家和地區(qū)的高鐵運(yùn)營(yíng)中，速度與安全的矛盾，也一直存在。
德國(guó)、日本等國(guó)高鐵也面臨著安全運(yùn)營(yíng)的考驗(yàn)。1998年6月3日，一輛從德國(guó)慕尼黑開(kāi)往漢堡的高速列車(chē)因車(chē)輪老化脫軌，最終導(dǎo)致101人死亡，釀成迄今為止高鐵歷史上最大的災(zāi)難性事故;2004年10月23日，從東京開(kāi)往新瀉的一列新干線列車(chē)突發(fā)脫軌事故，所幸未造成人員傷亡。
2月份的安全生產(chǎn)大檢查活動(dòng)開(kāi)始后，盛光祖常常會(huì)和下屬鐵路局的同事討論，高鐵究竟要不要跑到350公里那么快?
很長(zhǎng)一段時(shí)間，鐵道部總結(jié)工作成績(jī)時(shí)，往往圍繞兩大關(guān)鍵詞：里程和速度，特別是速度往往能更直觀地體現(xiàn)一國(guó)鐵路技術(shù)水準(zhǔn)。從1997年起，鐵道部陸續(xù)啟動(dòng)六次全國(guó)鐵路大提速，到2010年，中國(guó)火車(chē)的最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速?gòu)?40公里提高了350公里，翻了一番還不止。
速度，無(wú)疑成為中國(guó)鐵路發(fā)展和進(jìn)步的最有力見(jiàn)證。但隨著2010年中國(guó)高鐵通車(chē)?yán)锍虒?shí)現(xiàn)幾何式增長(zhǎng)后，鐵道部?jī)?nèi)部大大小小會(huì)議對(duì)于安全的強(qiáng)調(diào)，漸漸多起來(lái)。
對(duì)于中國(guó)高鐵的初期運(yùn)營(yíng)就達(dá)到350公里的高時(shí)速，日本東海旅客鐵道株式會(huì)社長(zhǎng)葛西敬之表示，中國(guó)列車(chē)運(yùn)行速度更接近最大安全速度。他在2010年4月5日接受英國(guó)《金融時(shí)報(bào)》采訪時(shí)表示，“提速到如此接近極限的水平，我們絕對(duì)不會(huì)這樣去做。”
日本在上世紀(jì)80年代開(kāi)建的1000多公里的新干線，分為七段建設(shè)，歷時(shí)10年完工，運(yùn)行最高時(shí)速也分別經(jīng)過(guò)了210公里、240公里、260公里、275公里四個(gè)階段，到1997年才提升至300公里的水平。
熟悉高鐵技術(shù)引進(jìn)的中國(guó)工程院院士王夢(mèng)恕接受采訪時(shí)表示，在引進(jìn)時(shí)速200公里和300公里的CRH2牽引電動(dòng)機(jī)、受電弓等相關(guān)核心技術(shù)的基礎(chǔ)上，中國(guó)最終研發(fā)出時(shí)速380公里的和諧號(hào)380A。
鑒于日本、德國(guó)等世界上高鐵技術(shù)強(qiáng)國(guó)，其高鐵運(yùn)營(yíng)最高時(shí)速不超過(guò)300公里，在創(chuàng)造世界高鐵最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速紀(jì)錄上，鐵道部的態(tài)度也開(kāi)始發(fā)生變化。讓速度慢下來(lái)，或許能換取更大的安全冗余，漸漸成為鐵路系統(tǒng)內(nèi)部的共識(shí)。
最終，在2011年3月底的一次內(nèi)部會(huì)議上，鐵道部做出了高鐵運(yùn)營(yíng)速度調(diào)整的決定，將中國(guó)高鐵的最高運(yùn)營(yíng)速度從380公里下調(diào)到300公里。
減速，也是為了降價(jià)
京滬高鐵論證了快20年，為什么搞了那么長(zhǎng)時(shí)間?技術(shù)原因只是一個(gè)方面，我們最擔(dān)心的還是，高鐵造價(jià)那么高，老百姓到底坐不坐得起?
在北京市中關(guān)村的寓所里，中國(guó)科學(xué)院院士嚴(yán)陸光向記者回憶起京滬高鐵最初的決策過(guò)程時(shí)說(shuō)，當(dāng)時(shí)決策層有個(gè)考慮，就是京滬高速究竟要什么時(shí)候上馬?這里說(shuō)的不是速度，而是什么時(shí)候老百姓的經(jīng)濟(jì)實(shí)力能夠坐得起高鐵。
速度與票價(jià)，是繼速度與安全之后，鐵道部需要平衡的另一難題。
嚴(yán)陸光擔(dān)心的“高鐵太貴”的情況還是發(fā)生了。一些高鐵在開(kāi)通不久，就碰到了“吃不飽”的問(wèn)題。
2010年2月開(kāi)通的鄭西高鐵，按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，每天至少有開(kāi)行160對(duì)動(dòng)車(chē)組的通過(guò)能力，但截至今年7月1日之前，該高鐵每日實(shí)際僅開(kāi)行11對(duì)動(dòng)車(chē)組，年旅客運(yùn)輸量不足1000萬(wàn)，還不到里程與之相當(dāng)?shù)娜毡緰|海島新干線運(yùn)輸量的1/15。
即便是開(kāi)行密度最大的京津城際高鐵，自2008年開(kāi)通運(yùn)營(yíng)兩年來(lái)，累計(jì)發(fā)送旅客僅為4000萬(wàn)人，開(kāi)通第一年運(yùn)營(yíng)凈虧損達(dá)7億元。目前，運(yùn)行距離最長(zhǎng)的武廣高鐵，也在艱難地嘗試收支平衡，開(kāi)通第一年，發(fā)送了2060萬(wàn)人，這一客流量與法國(guó)巴黎至里昂高鐵相當(dāng)，而法國(guó)的總?cè)丝谏胁蛔阒袊?guó)的5%。
今年3月21日，盛光祖在陪同中央政法委書(shū)記周永康考察京津城際高鐵時(shí)發(fā)現(xiàn)，在高大寬敞的北京南站內(nèi)，乘客并不多。2008年竣工的北京南站，設(shè)計(jì)年發(fā)送旅客量為1億人次，鐵道部公布的數(shù)據(jù)顯示，北京南站2010年旅客發(fā)送量大約在3000萬(wàn)左右。
在開(kāi)往天津的動(dòng)車(chē)組上，周永康的談話也反映出高層對(duì)于高鐵票價(jià)的擔(dān)心：“今年春節(jié)，農(nóng)民工有的組織摩托車(chē)隊(duì)回家，奔波幾天幾夜，很辛苦，引起我很多思考。鐵路建設(shè)和運(yùn)輸服務(wù)都要考慮廣大群眾的購(gòu)買(mǎi)力，提供多樣化運(yùn)輸產(chǎn)品，給人們更多的出行選擇。
北京交通大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)教授趙堅(jiān)的研究表明，2006年，中國(guó)鐵路旅客中，只有1%的旅客乘軟臥出行，超過(guò)80%的旅客選擇乘硬座出行。對(duì)于中國(guó)為數(shù)眾多的普通旅客來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于軟臥價(jià)格的現(xiàn)行高鐵票價(jià)，使得鐵道部之前所構(gòu)想的“讓高鐵分流既有線路客流”的想法，變得極為不現(xiàn)實(shí)。
從定價(jià)的角度看，能負(fù)擔(dān)起高鐵票價(jià)的旅客，基本上就是1%乘軟臥出行的高收入階層。
早在2010年3月“兩會(huì)”期間，全國(guó)政協(xié)委員馮世良稱(chēng)高鐵為“貴族專(zhuān)列”，“只能適應(yīng)年薪為12萬(wàn)元的人乘坐。”
讓飛馳的高鐵慢下來(lái)，無(wú)疑可以降低一定成本。
鐵道部原副總工程師周翊民，曾計(jì)算過(guò)降速所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益：以即將在京滬高鐵上運(yùn)營(yíng)的“和諧號(hào)”380A為例，如果最高時(shí)速?gòu)念A(yù)先設(shè)定380公里下調(diào)至300公里，時(shí)速降低21%，機(jī)車(chē)牽引功率最多可減少一半。此外，還能延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，削減維修成本。
鐵道部6月1日在其官方網(wǎng)站刊登的《7月1日起全國(guó)鐵路實(shí)行新的列車(chē)運(yùn)行圖》顯示，自今年7月1日起，武廣、鄭西和滬寧城際高鐵日由時(shí)速350公里單一模式調(diào)整為時(shí)速300公里和250公里兩種速度模式，均分別安排動(dòng)車(chē)組列車(chē)80對(duì)、22對(duì)和110對(duì)，較目前的開(kāi)行對(duì)次增加了一半以上。“經(jīng)過(guò)這次調(diào)整后，包括高鐵在內(nèi)的全國(guó)鐵路客運(yùn)能力將增長(zhǎng)9.6%”。
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