中国铁路从无到有,从弱势到引领的原因
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发布时间：2022-04-20 20:01
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热心网友
时间：2023-11-02 11:35
外媒曾嘲讽我们无人能造铁路，而中国却从无到有，甚至引领全球
热心网友
时间：2023-11-02 11:35
2015年，一位在中国旅行的瑞典人乘坐京沪高铁时，将一枚硬币竖立在疾驰列车的窗台上，这枚硬币竟然站立了8 分钟。这位外国友人将这次试验录制成视频，传到*上，引起了全球热议，又一次让中国高铁在全世界扬名。
一、中国高铁的发展历程
1、中国高速铁路事业的开端（1978—1998）
1978年10月26日，时任国家副总理的*乘坐新干线列车赴文化古城京都访问。他对随行的记者说乘坐新干线列车的感觉：“就感觉到快，就像推着我们跑一样，我们现在正合适坐这样的车！”
1990年，在*乘坐新干线22年后，铁道部完成了“京沪高速铁路线路方案构想报告”，这是中国首次正式提出兴建高速铁路。
1991年，经*批准，广深准高速铁路立项。同年12月，广深铁路改造工程开始动工。
1994年，*批准了开展京沪高速铁路预可行性研究。同年，改造后的广深铁路开行中国首列准高速旅客列车，运行时速在120—160公里之间，广深铁路也成为中国第一条准高速铁路。
1998年6月2日，在中国科学院和中国工程院两院院士大会上，时任*总理*向过千位院士提出“京沪高速铁路是否可以采用磁悬浮技术？”的问题，从而引发了当时在社会上颇具影响效应的“高速轮轨”与“磁悬浮”大争论。至2002年，双方都进行了大量前期研究，并建成了具有示范性质的试验工程——秦沈客运专线和上海磁悬浮示范运营线。今天，这一切都已成为过眼烟云，我们看到高速轮轨方案最终胜出并且已经被应用。
2、铁路六次大提速（1997—2007）
1997年4月1日，中国第一次铁路大提速，最高运行时速达到140公里。这一次提速是中国铁路运输的一次变革，开启了中国铁路大发展的时代。
1997年，1998年，2000年，2001年，2004年，2007年，中国铁路完成了六次大提速。
1999年8月16日，中国第一条客运专线秦沈客运专线（秦皇岛-沈阳）开工建设。
2003年10月12日，秦沈客运专线正式开通运营，设计时速200公里，并预留250公里的提速空间，山海关至绥中北区间可进行时速300公里试验。
2004年的第五次铁路大提速，几条干线的线路基础达到了运行时速200公里列车的要求，达到了国际上高速铁路的运行标准。至此，中国的高速铁路建设，可谓“万事俱备，只欠东风”。
2007年的第六次大提速，白色的“和谐号”动车第一次进入了中国人的生活，而这一次提速最高速度达到了250公里，这也是既有线提速能达到的最高速度。
3、中国高速铁路的大规模发展时期（2004至今）
2004年中长期铁路网规划发布后，中国开始进入高速铁路的大规模建设时期。
2005年6月23日，武广客运专线开工建设。
2005年7月4日，京津城际铁路正式开工建设。
2005年9月25日，郑西铁路客运专线开工建设。
2008年4月18日，京沪高速铁路开工建设，是世界上标准最高、规模最大、一次建成线路里程最长的高速铁路。
2008年8月1日，北京奥运会前夕，京津城际建成通车。这条铁路是中国第一条设计时速300公里的高速铁路，也是中国打造自主高速铁路品牌CRH的第一炮。
2010年5月12日，成灌城际高速铁路（成都—都江堰）开通运营，设计时速200公里。采用了我国自主研制的CRTSIII型无砟轨道结构，被看做是“引进—消化吸收—再创新”战略和高速铁路技术国产化的重要成果之一。
2010年7月1日，沪宁城际高速铁路开通运营，该线路设计时速最初为250公里，在开工建设后，设计经过3次变更，2008年11月设计时速提升至300公里，2010年3月10日，设计时速提升至350公里，上海和南京之间78分钟即可到达。
2010年9月28日，CRH380A 型动车组在试运行时跑出了416.6公里的最高时速，中国高铁进入400公里/小时的时代。
2010年10月26日，沪杭客运专线，也称为沪杭高铁，正式开通运营，设计时速350公里。
2010年11月15日，京沪高速铁路全线铺轨完成，12月3日，CRH380A动车组在京沪高铁枣庄至蚌埠段综合试验跑出486.1公里时速，该速度是世界铁路最高运营速度纪录。
2015年，合福高铁、沈丹高铁、吉图珲高铁及成渝高铁等一批新建高速铁路投入运营，使我国高速铁路总营运里程超过1.9万公里。
2016年1月22日，印度尼西亚雅加达至万隆（雅万）高速铁路开工仪式在西爪哇省瓦利尼举行。雅万高铁是中国高速铁路从技术标准、勘察设计、工程施工、装备制造、物资供应，到运营管理、人才培训、沿线综合开发等全方位整体走出去的第一单项目，实现了“中国高铁走出去”全产业链输出的历史性突破。
短短十几年时间，全国各地高铁建设如火如荼，国外项目也遍地开花，从引进到出口，中国高铁完成了完美的逆袭。
二、高铁的“中国标准”
高铁建设过程中涉及轨道、空间线路、路基、桥梁、隧道等方面的规划与建设，与常规铁路建设相比，高速铁路对路基、隧道、桥梁等结构物的要求更高，需要更高标准的建设。
1
路基
高铁将路基工程由传统的“土石方”理念转变为“结构物”进行设计，形成了地基处理、路基填筑设计施工技术标准，确保高铁路基长期稳定和平顺。
2
桥梁
进行高铁结构选型、材料等方面技术攻关，确保高速列车通过时，桥梁有足够的强度和稳定性。
3
隧道
采取特殊洞口结构，增加隧道断面，优化断面型式，有效降低列车进入隧道和会车时的压力波，满足旅客舒适度的要求。
4
沉降问题
针对高铁面临的区域地面沉降，采取稳定地下水，桥梁轨道设置调高部件等综合措施，及时调整线路平顺度。针对软土、岩溶等地区，采取桩板桩网及堆载预压等新结构、新工艺控制沉降。针对路基、桥梁、隧道下沉规律不同，通过在连接处设置过渡措施控制下沉差异。
5
冻胀问题
针对北方地区防冻研究采取专门路基材料，提高路基防冻能力。强化路基排水能力，降低地下水，并采取封堵措施。哈大高铁冬季冻胀值控制在了5毫米以内，未对高铁运行造成影响。
6
复杂地质条件下的隧道施工问题
隧道穿越山岭、城市、水下，修建中常常会遇到岩溶、高地应力等问题，通过超前地质预报，钻探等获取围岩准确信息，通过“注浆封堵、加固底层”解决涌水突泥问题。通过疏排或封堵岩溶水，加固岩溶，修“隧中桥”，解决岩溶问题。通过预释放应力和特殊支护，解决高低应力变形问题。
7
深水大跨桥梁施工问题
研发900吨提运架设备和大口径钻机、爬坡吊机等设备，成功解决深水大跨桥梁施工难题。武汉天兴洲长江大桥是世界上设计时速250公里、主跨跨度最大（504米），设计荷载最高的公铁两用斜拉桥。在建的沪通公铁两用长江大桥主跨达到1092米，成为中国乃至世界桥梁建造史上新的里程碑。
8
风沙问题
风力较大时要影响弓网受电，横向风对车体产生侧向力，12级风以上有可能导致高速列车脱轨，风沙堆积严重时会掩埋钢轨，为此研究采用防风墙，研发除沙车等设施解决风沙问题。
9
高温胀轨问题
我国高铁全部采用无缝线路，京沪高铁1318公里没有一个轨缝，现在坐高铁听不到过去的声音了，为什么？因为没有轨缝了。无缝线路面临强大的温度力，为避免高温胀轨影响行车，研发的高强度钢轨、高标准扣件和道岔、无砟轨道等新产品，通过强大的线路阻力*钢轨伸缩，通过合理确定锁定温度，采取合理施工工艺，确保道床和钢轨不产生突变。
三、CRH的核心技术
CRH（China Railway High-speed），即列车领域“中国铁路高速”的品牌标志——是2007年原中国铁道部对拥有自主知识产权的中国动车组列车（CRH动车组）建立的品牌名称和划定的时速等级，它超越单动力的快速列车系列，划定为中国高速列车。
1
动车组核心的核心是牵引传动系统
我国动车组均采用交直交传动，接触网上的交流电经过受电弓和变压器之后，被整流成直流，再逆变成交流通入异步牵引电机。
2
弓网关系
高速列车在运行的时候，列车速度越高，受电弓与接触网的良好接触就越难实现，这就是弓网关系。
3
轮轨关系（转向架）
高速下，轮对与钢轨之间的蠕滑、轮轨动力学、运动稳定性、曲线通过性能，这些基本上可以归纳到转向架中。
4
变流技术
要实现整流和逆变最根本的是器件，所以动车的运行必须要大功率的可控器件。其中以IGBT为代表。其次，逆变器和整流器的拓扑结构决定了输出的性能。再者，整流器和逆变器的控制技术也非常重要，而且控制技术牵涉到整车的运行策略和工况，难度非常高。
5
牵引电机控制技术
对牵引电机的控制一般是将逆变器和电机作为整体进行控制的，现在最成熟的两种控制方法一个是矢量控制一个是直接转矩控制。在具体的控制方法中，还有很多实现上的困难。在其中，会添加一些技术，比如无传感器技术，非线性解耦等。
6
再生制动
再生制动是一种非常环保的制动技术，它利用列车的动能发电，将电能返送到电网中去。再生制动技术本质上是控制技术，它不需要额外的主电气设备，它只是将电动机作为发电机，逆变器作为整流器，整流器作为逆变器，参照上图。再生制动技术中最主要的，是如何保证返送回电网的电能的质量。
7
网络控制系统和列车运行系统
动车组通常动力较为分散，设备都分布在不同的车厢上，在高速运行中，如何使设备协调工作，消除延时，这个是网络控制系统解决的。其中涉及到信号传输、通信协议、车载计算机等技术。
四、高铁背后的大国工匠
实现十年逆袭，离不开“工匠精神”，高铁的逆袭，首先是“高铁工匠”们的逆袭。高铁技术引进之初，面对引进的高铁产品，只能忍受洋专家的昂贵报价。为了打破国外技术垄断，更是为了我国高铁技术发展，十年时间，中国高铁技术人员，从稚嫩的“学生”摇身变成出国授课的“大咖”。十年逆袭之路，中国高铁所体现出来的安全与优质，是一代高铁人拼搏奋斗的“工匠精神”的最好展现。
