央廣網(wǎng)北京5月31日消息（記者朱敏）據(jù)中央廣播電視總臺中國之聲《新聞縱橫》報道，馳騁華夏大地，日行千里的中國高鐵，如今不僅是很多國人出遠門的首選，也是一張閃耀世界的中國名片。截至2020年底，我國已建成“四縱四橫”高鐵主通道，總里程達到3.8萬公里，約占世界高鐵總里程的69%。中國高鐵從無到有，到如今的世界第一，僅用了短短十幾年，取得如此成就離不開科學家們的科技攻關(guān)。30日，中國科學院院士、西南交通大學首席教授翟婉明在院士大會上就中國高鐵的科技挑戰(zhàn)相關(guān)問題作了報告。中國高鐵從無到有克服了哪些技術(shù)難題？根據(jù)規(guī)劃，預計到2035年，我國高鐵總里程將達到7萬公里，形成“八縱八橫”高鐵網(wǎng)。未來的高鐵會更快嗎？

坐火車從上海到北京，新中國初期需要兩天時間，2000年后，需要10個小時，2010年后，只需4個小時。這就是中國高鐵的速度。有了它，千里京滬一日還，不再是夢。如今，中國高鐵不僅以它特有的“顏值”和“氣質(zhì)”改變著人們的出行方式和生活品質(zhì)，也不斷縮小祖國內(nèi)陸與邊疆、城市與農(nóng)村的差距。

中國高鐵從無到有，雖然僅用了短短十多年，但其中經(jīng)歷了很多挑戰(zhàn)。在發(fā)展初期，由于缺乏設(shè)計和施工經(jīng)驗，面臨著一系列工程建設(shè)挑戰(zhàn)。中國科學院院士、西南交通大學首席教授翟婉明認為，最大的挑戰(zhàn)是沒有設(shè)計標準?！熬€路參數(shù)怎么設(shè)計？縱斷面曲線半徑最小取多少？曲線超高怎么設(shè)計？曲線和直線之間的連接有個緩和曲線怎么設(shè)計？坡度最大能跑到多少？因為這些參數(shù)影響在線路上跑的行車安全和平穩(wěn)性，沒有任何經(jīng)驗，一片空白。”

為了解決這一難題，科學家們只能依靠動力學理論，開展大量的仿真分析，進行參數(shù)優(yōu)化比選。翟婉明說：“我們創(chuàng)建了車輛軌道和動力學理論。它剛好把車和線路作為一個整體，這樣在設(shè)計階段我們就模擬不同的車在不同的設(shè)計線路參數(shù)下的行車安全性能。然后在這個基礎(chǔ)上，我們提出了車輛軌道動力性能最佳匹配的設(shè)計方法。這個方法后來在高鐵選線設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用?！?/p>

解決了一個問題，還有無數(shù)個等著。橋梁是高速鐵路的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一。在高鐵修建之前，我國鐵路橋梁設(shè)計標準的適用速度僅在每小時200公里以下，無法滿足高鐵的需求。為此，國家組織優(yōu)勢力量，經(jīng)過多年的聯(lián)合攻關(guān)研究，最終攻克了高速列車-軌道-橋梁動力相互作用分析與安全評估技術(shù)。

翟婉明介紹：“這個軟件可以分析模擬將來要跑的車在我們的設(shè)計方案橋梁上面運營的安全性、舒適性，以及橋梁的動力性能，提出了高速列車過橋的動態(tài)設(shè)計安全評估方法，全面應(yīng)用到了我們高鐵設(shè)計的各種特殊橋梁?！?/p>

在中國高鐵之前，加拿大龐巴迪、日本川崎重工、德國西門子、法國阿爾斯通等公司已經(jīng)掌握高鐵關(guān)鍵技術(shù)。我國科學家對這些技術(shù)進行了耗時8年的消化吸收工作，但發(fā)現(xiàn)基于國外標準設(shè)計的并不完全適用于我國鐵路線路。標準不統(tǒng)一帶來的后果是運營成本極高。翟婉明認為：“所有的零部件要換要修都得找到原引進國，如果不采用他的，他說出了安全問題與我無關(guān)，所以就限制了我們?！?/p>

中國要建高鐵只有走自主研發(fā)道路。為此，我國加大在引進技術(shù)消化吸收的基礎(chǔ)上再創(chuàng)新的力度，并于2011年成功研制出了CRH380“和諧號”高速動車組。經(jīng)過數(shù)年的完全自主研發(fā)，中國標準動車組于2015年6月30日正式下線，并于2016年7月15日以每小時420公里的速度創(chuàng)造了高速列車交會速度的世界新紀錄。2017年6月25日，中國標準動車組被正式命名為“復興號”CR400系列，實現(xiàn)了快且穩(wěn)的目標。

翟婉明說：“高鐵立硬幣8分鐘沒倒。我們怎么做到？首先車的性能要好，動力參數(shù)的優(yōu)化，車本身要好，這個是前提。但光車好線路不好也不行，所以第二個就是我們的高標準線路，毫米級精度控制、軌道幾何狀態(tài)好，這樣才能跑到更平穩(wěn)。”

毫無疑問，中國高鐵整體水平已位居世界前列。然而，必須認識到還存在許多難題亟待突破。例如，輪對、軸承、減振器等亟待實現(xiàn)核心部件自主化。針對這些問題，翟婉明表示，國家已經(jīng)在行動。經(jīng)過技術(shù)的不斷優(yōu)化創(chuàng)新，未來我國高鐵將更快?！拔覀兡壳爸皇窃诰⒕垺⒕┙虺请H、成渝等4條高鐵按照設(shè)計時速350運行，其余的還是按照時速300。所以應(yīng)該盡快按照我們設(shè)計的比如350的或者250的等級來達速運行，發(fā)揮高鐵的潛能，提速增效。另外一方面，國外現(xiàn)在也正在研制更高速度的高速列車，我們?nèi)绾卧谒俣阮I(lǐng)域進一步領(lǐng)先？今年中國國家鐵路集團啟動了CR450動車組的研制。”

除了快，高鐵還將更智能。翟婉明表示：“現(xiàn)在京張、京雄兩條高鐵實現(xiàn)了自動駕駛。挑戰(zhàn)應(yīng)該還有很多，比如智能調(diào)度指揮，如果一輛車晚點了，怎樣最佳調(diào)圖，讓其他的車影響最小。此外還有檢測感知評估、建設(shè)智能車站等，以及還有一些涉及災害方面的智能管理。所以推進智能技術(shù)與管理創(chuàng)新，全面提高中國高速鐵路智能化水平是我們的一個大方向?！?/p>