淺談鐵道運輸業科技發展的新趨勢

鄭志翔 林桂梅

摘 要：鐵路運輸業是一個獨立的、特殊的物質生產部門，是發展經濟、提高人民物質集體化生活水平的重要基礎設施。近年來，鐵道運輸業正面臨著快速發展的高速公路、航空、輪船運輸業的挑戰.但鐵道運輸也具有自身的優勢，如比飛機、汽車更利于環保，比較節約能源等.今后，在城市間以及市區內的交通運輸中，鐵道運輸會被作為交通運輸首選.由于國民經濟的發展不斷推動著鐵路運輸量的增長，鐵路運輸在國民經濟的發展中處于重要的地位，是能源、礦類等重要物資的重要運輸方式。

關鍵詞：鐵路運輸；列車

一、鐵道運輸業科技發展的必要性

面對中國13億人口的旅客運輸市場，鐵路、公路、民航客運競爭越來越激烈，根據中國鐵路客運的現狀分析，鐵路客運要實現增運增收，必須發展穩定中長途客運市場，積極開發短途客運市場。而鐵路運輸的競爭對手首先是公路運輸，其次是航空運輸。因此，鐵路要想穩固和開拓市場，保持所處戰略集團中的領先地位，必須堅持改革的方向，開放市場，引進競爭，充分發揮產業的吸引力，開發新的運輸產品，提供比公路、民航運輸更高的顧客認可價值。

二、運載工具應用工程學科—機車車輛技術

1.高速列車技術。速度是機車車輛技術發展的一個綜合指標。到2012年，我國高速鐵路總里程將達到1.3萬公里以上，其中350公里高速鐵路達到8000公里左右，京哈、京滬、京廣等主要干線通道將開通運營，“四縱四橫”的高速鐵路網初具規模。自2007年國產高速列車投入運營，特別是京津城際、武廣、鄭西、東南沿海等高速鐵路陸續開通運營后，高速鐵路這一現代化的交通方式已被普遍接受，并融入了人們的生活方式和工作方式。隨著我國經濟社會的快速發展，社會與百姓對高速列車的創新發展提出了新的更高的要求。當前，我國鐵路全面推進“走出去”戰略，已取得重大進展，已有十幾個國家明確提出與我國在高速鐵路技術與裝備領域開展合作意向。當今世界正迎來高速鐵路新一輪發展高潮，德、日、法等高速列車原創國的創新一刻也未停步。

2.重載列車技術。重載運輸是國際上公認的鐵路運輸尖端技術之一，代表著鐵路貨物運輸領域的先進生產力。20世紀20年代，重載鐵路在美國首次出現。當時，美國東部的煤礦與鐵路合作組成總重約1萬噸的單元列車，將整列車煤炭直接送往發電廠或港口，中途不經過任何編組作業，堪稱高效。目前，世界上開展重載運輸的國家還不是很多，只有澳大利亞、加拿大、中國、南非、美國、俄羅斯、巴西等國土幅員遼闊、資源豐富、鐵路較為發達、大宗貨物運輸較多的國家。當然，更主要的原因還在于重載運輸對鐵路線路、機車車輛、行車組織等方方面面的要求比較高，一般國家目前還難以達到。盡管國外重載運輸起步較早，但要滿足大秦鐵路這樣一種大運量、高密度、快速度的運輸需求，我們必須重點發展適合自己國情、路情的重載技術。

三、我國鐵路機車車輛技術的最新進展

高速列車是高速鐵路的技術核心，是機車車輛現代化的具體載體。如果說高速鐵路是現代高新技術的綜合集成，則高速列車是機械、電子、材料、計算機、控制等現代技術綜合集成的集中體現。

1.旅客列車速度不斷提高。最高試驗速度已經突破300公里/小時。國產“先鋒號”動車組和“中華之星”動車組的最高試驗速度2002年分別達到292公里/小時和321.5公里/小時。

2.旅客列車的種類多樣化。由過去單一的集中牽引方式發展為多種形式，包括動力分散型和集中方式的內燃動車組、電力動車組以及各種形式城市軌道交通車輛，滿足了旅客運輸的各種需求。

3.貨物列車重載技術取得新進展。2002年25噸軸重的大型貨車首次在大秦線投入正式運營。以雙層集裝箱車為代表的專用貨車研制取得成功。三種新型的120公里/小時貨車轉向架研制成功并投入批量生產。

4.磁懸浮列車技術。我國從20世紀90年代末從德國全面引進常導高速磁懸浮技術，于2002年底建成了上海浦東機場到龍陽路地鐵站30公里長的磁懸浮線，并投入試運用。

四、線路、隧道、橋梁工程技術

1.線路技術。2002年建成的秦沈客運專線是我國第一條250公里/小時的快速鐵路。全長404.651公里，其中231公里地勢平坦，地形地貌良好，其基礎設施速度目標值為300公里/小時。在線路建設中采用了一系列高新技術、正在建設中的青藏鐵路格爾木至拉薩段，全長1144公里，最高海拔5072米，海拔高程大于4000米的地段為965公里，為全長的86%，是多年凍土地區。關鍵技術是凍土地段路基熱穩定性。根據格爾木—拉薩段凍土地區的分布特點，研究路基設計采用了三項原則：（1）保護凍土原則：適用于多年凍土年平均地溫低于-1℃的區段；（2）控制融化原則：適用于多年凍土年平均地溫-0.5～-1℃的區段；（3）破壞凍土原則：適用于多年凍土年平均地溫高于-0.5℃的區段，2002年根據上述原則進行設計和施工的路基，都取得了滿意的結果。

2.隧道技術。正在施工中的蘭新復線新烏鞘齡隧道設計長20.4公里，為雙孔單線隧道，11‰坡道。由于取消了盤山越嶺的展線，鐵路比原來縮短了20多公里，最小曲線半徑、緩和曲線長等技術標準都有根本的改變，為鐵路提速創造了優良的線路條件。隧道掘進設備可分為三類：盾構掘進機、巖石掘進機、頂管掘進機。秦嶺隧道是引進直徑8.8米TBM敞開式硬巖掘進機。我國近年也自行研制了部分掘進機械，其中直徑3.8～6.3米的土壓盾構掘進機，國產化率為70%，技術水平已接近國際先進水平。地質預報是隧道施工的依據，超前進行地質預報，可以減少施工的盲目性，特別是確保惡劣地質條件下的施工安全。渝懷鐵路是一條山嶺鐵路，在11公里長的圓梁山隧道施工過程中，采用地質雷達、TSP202探測設備、鉆孔法等綜合技術，對隧道地質進行超前探測和預報，超前地質預報。

3.橋梁技術。秦沈客運專線建設中修建的橋梁，以雙線和單線整孔預應力混凝土箱型簡支梁為主導梁型，24米為主導梁跨；還采用了裝配式雙向預應力混凝土T形簡支梁、預應力混凝土箱型連續梁、小跨度鋼筋混凝土剛構連續梁、鋼混結合連續梁等新型橋跨結構。該橋設計方案，是在多次實體梁試驗和計算機仿真計算的基礎上充實和完善的。在工藝細則指導下，質量得到有效控制，構成了我國完整的快速鐵路橋梁設計和施工技術。

五、結語

我國高速列車科研、設計和制造企業在充分肯定成績的同時，要樹立憂患意識，按照“高標準、講科學、不懈怠”的要求，全力以赴推進以新一代高速列車技術創新，以面向世界的眼界和胸懷，堅持以我為主、開放創新，繼續發揚“苦干實干拼命干”的精神，推動高速列車技術再創新發展跨上新臺階。

參考文獻：

[1]潘振鋒，榮朝和 從英國鐵路引入競爭的嘗試看鐵路改革與重組 《鐵道學報》-2004年第3期.

[2]榮朝和，董艷華 中鐵快運及其對鐵路運輸體制改革的啟示 《交通運輸系統工程與信息》-2004年第1期.