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專家詳解高鐵安全保障和動車組自主知識産權

發佈時間:2011年06月14日 09:47 | 進入復興論壇 | 來源:新京報


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  十問高鐵

  核心提示

  計劃于本月開通運行的京滬高鐵,從開建伊始至今就一直吸引了國民目光。在整個龐大高鐵建設計劃中,京滬高鐵只是其中一個標誌性工程。按照規劃,到2015年,我國高鐵運營總里程將達12萬公里,而現在就有數十條高鐵開工,今年年底高速鐵路運營總里程將突破1.3萬公里。

  高鐵安全如何保障?速度和效益如何平衡?……近日,本報記者採訪了兩位院士,高鐵製造企業負責人,鐵道部“高鐵辦”原副主任,國內多位高鐵技術和運輸經濟專家等10名人士,冀圖回答公眾關注的十大熱點問題。

  【受訪專家名單】

  施仲衡 中國工程院院士

  何祚庥 中國科學院院士

  胡酃酃 國際鐵路聯盟中國首席代表

  周翊民 鐵道部原副總工程師、“高鐵辦”副主任

  臧其吉 鐵道部鐵科院研究員,高鐵輪對專家

  牛得田 北車集團長春軌道客車公司總工程師

  常振臣 北車集團長春軌道客車公司副總工程師,高鐵網絡控制系統專家

  劉長青 北車集團長春軌道客車公司鐵路客車開發部書記

  董 焰 國家發改委綜合運輸研究所原所長

  楊 浩 北京交通大學教授

  1 高鐵安全如何保障

  高鐵安全主要包括車輛結構安全,車內防火安全,車輛運行控制安全,線路基礎、軌道安全等幾大方面。

  新京報:車輛結構安全怎麼保證?

  常振臣:車輛結構安全的核心在“轉向架”上。這是連接火車車廂和鐵軌的結構。整個轉向架由車輪、減震、傳動、制動裝置等組成。

  轉向架上的軸承如果溫度過高,導致“抱死”,就會出現車毀人亡慘劇。我們在車輪軸承、電機軸承、齒輪箱軸承上都有溫度傳感器,一旦超溫,車輛控制系統就自動限速。380B(京滬高鐵將運行CRH380A和CRH380B列車)全車有1054個傳感器,實時傳遞全車速度,溫度,壓力,並進行預報警。

  牛得田:針對CRH380B轉向架,我們已經做了9種部件失效情況下的運行監測。比如讓轉向架彈簧斷了,火車300公里時速下依舊可以安全停車。

  新京報:高鐵速度那麼快,如何避免追尾或者撞車?

  常振臣:CRH380B的列車網絡控制系統(TCN系統)符合歐洲標準,該系統與車身恒速控制系統配合,可以保證車輛不會有追尾發生,而且能達到極高的正點率。

  新京報:如果高速運行的列車,前面某段鐵軌被沖毀了,或者被破壞了,列車怎麼能夠及時獲知呢?

  常振臣:車上監測系統可適時監測軌道線路情況。高鐵軌道都是通電的,一旦軌道被人為破壞或者被泥石流沖毀,軌道會斷電,列車上能提前監測到,並停車避讓。CRH380B車上還裝了設備,可監測車體橫向振動加速度,預防脫軌。

  新京報:青島四方公司設計師説,國際上高鐵安全指標為脫軌系數,CRH380A脫軌系數小于0.13,遠低於0.8國標。怎麼看這個數據?

  臧其吉:脫軌系數是從靜態力學推導出來的參數,適用低速火車。對高速火車,不一定適用。京滬高鐵有幾次安全實驗發現,速度越高,脫軌系數越小。這説明超過一定速度,列車脫軌系數不足以衡量高鐵安全性。

  新京報:有沒有辦法找出影響輪軌間作用力的全部因素?

  臧其吉:人類已可準確模擬航天飛行狀態,但還無法模擬火車在輪軌上的運行狀態。我就是研究輪對(機車車輛上與鋼軌相接觸的部分)的,我帶博士研究了30年,還沒有答案,全世界也沒有突破。

  新京報:那怎麼辦?

  臧其吉:我也不知道。在未知情況下,我們只能憑藉經驗,留下足夠的安全冗余來提高安全系數。

  新京報:我們的安全冗余夠嗎?

  周翊民:有一次,我乘坐法國大西洋高鐵線,4個動力組壞掉一個,10分鐘沒有修好,於是火車依靠3/4動力繼續以300公里運行,並保證準點到達。這説明歐洲人留下的速度安全系數超過25%,而中國高鐵技術引自歐洲和日本。

  新京報:高鐵降速後安全嗎?

  何祚庥:每小時300公里,是發達國家進行了大量安全研究後得到的結論,目前京滬高鐵降到這個標準,就是安全的。

  2 建設進度能否回歸

  京滬高鐵運營速度降為300公里,武廣等長距離高鐵運營也調整速度模式。有人認為這是一種回歸。

  新京報:怎麼評價這些年中國高鐵的發展?

  周翊民:中國高鐵近年來發展迅速,世界矚目。在中央支持下,成功修起了京滬高鐵。但高鐵發展一度冒進,帶來安全隱患,也帶來浪費。

  比如京津高鐵,當時發改委批准按200公里設計時速開建,但後來按300公里以上標準建成。再比如,京滬高鐵立項開建的同時,中國又在京津和滬寧建成兩條城際高鐵,這也是浪費。世界上還沒有兩座城市之間修兩條高鐵的先例。

  新京報:目前做了一些變化。

  周翊民:新任鐵道部長上任後,降低了高鐵速度,建設也禁趕工期,這些做法是糾偏,是一種理性回歸。

  新京報:動車組創造了一個個新速度紀錄,怎麼看待這些紀錄?

  周翊民:我們的高鐵跑出過487公里的時速,有人説“中國高鐵速度世界領先”。其實,這只是個瞬間速度,沒有實際使用價值,只是測一下車輛加速能力,取幾個參數。法國高鐵早跑出570多公里的實驗速度。

  3 運營之前如何測試

  京滬高鐵正式開通前,技術人員對其進行了各種聯調聯試,等到所有測試結束線路將開始運營。

  新京報:CRH380從設計到批量生産速度很快:去年5月完成樣車試製,9月下線,11月聯調聯試,今年1月運行。

  臧其吉:京滬線批准建設後,因當時不滿足350公里時速,要求京滬線上跑到380公里。我們又開始趕制新的380。國外研製一個新的車型,往往要花費數年,進行大量的嚴苛實驗,最終才能定型。

  周翊民:跑300公里時速的車,必須有在350到360公里的時速下長時間安全運行的實驗報告,中國可能還有欠缺。

  新京報:最近我們不是一直在做聯調聯試嗎?

  臧其吉:所謂聯調聯試,就是把列車、供電、信號、線路、橋梁、列車控制等結合起來在線路上跑幾次,測量有限指標合格不合格。檢測高鐵安全,需要大量的聯調聯試。

  周翊民:目前搞的聯調聯試只是對信號、動車組、調度系統等之間的協同工作進行的一個測試,不是對車輛本身的科學實驗。

  新京報:我們對新一代動車組進行了哪些測試?

  劉長青:CRH380樣車做出來後,我們先做了靜態實驗,然後是動態實驗,接著進行了行駛實驗。列車開到鐵科院的環形測試線上,以160公里時速做了環線實驗,然後到正線上做正線實驗。

  目前,我們正在京滬高鐵線上做拉通實驗,從1月份到現在反復的跑。拉通實驗驗證列車各個系統功能,檢驗零部件的可靠性。近期開始做載客試運行,檢驗整個高鐵如從票務、車輛、檢修、日常管理等能不能滿足需要。最後,才是正式開通。

  4 磁懸浮車會否重來

  在京滬高鐵上馬前,主張輪軌和支持磁懸浮的專家存在著爭論,最後高鐵佔了上風。

  新京報:是否還堅持當初的磁懸浮建議?

  何祚庥:國家雖然沒有採納磁懸浮,但我不認為是不好的建議,因為磁懸浮可以很容易地達到500公里/小時的速度,以中國之大,更需要的是速度達500公里/小時的快速交通網。

  臧其吉:磁懸浮在中國沒有希望了。

  新京報:目前像北京在建設試驗性的低速磁懸浮地鐵,是否合理?對高速和磁懸浮之爭有無影響?

  何祚庥:這些試驗項目應該做,也應該發展,但低速磁懸浮與高速磁懸浮是兩套技術,並不能因此就擴展到高速磁懸浮。

  楊浩:磁懸浮也是一種運輸方式,有它的優點,我們要以發展的眼光看。作為一門技術,磁懸浮我們不能放棄,中低速磁懸浮可以先行發展。

  本報記者楊萬國 長春 北京報道

  5 高鐵速度多少合理

  京滬高鐵設計時速380公里,降到300公里行駛,不少網友認為是“大馬拉小車”。

  新京報:速度不僅關乎安全,也有成本考量。

  臧其吉:高鐵功率和速度成三次方關係。從350公里降到300公里,能耗減少約60%。高鐵降速有利於緩解虧本壓力。

  周翊民:降速後軌道和動車組損耗都會減少,零部件使用週期變長,養護和維修費用大大降低,這也能節省大量成本。

  劉長青:比如車輪,以300公里時速運行,跑完兩萬到三萬公里大約磨損一毫米,六到八個月更換一次輪對。如果以380公里時速運行,約一萬公里要磨損兩三毫米,平均三個月要更換。

  新京報:拋開安全因素,我們應該選擇多高的速度比較適合?

  周翊民:交通工具的速度應該尋求一個合理的經濟速度,使得市場需求、運營成本與乘客的承受能力達到最合理的協調。發達國家高鐵技術已很成熟,實際運行並不追求越快越好。

  董焰:時速250公里到300公里,是高鐵比較合理的經濟速度。

  楊浩:高鐵速度要綜合考量經濟速度和技術速度。國外發達國家的經驗是,跑270公里到310公里是比較合理的經濟速度。

  6 未來提速如何論證

  未來京滬高鐵能否真正以時速380公里載客運行,提速又需要怎樣的條件?

  新京報:將來京滬高鐵會提速到350公里嗎?

  周翊民:中國引進德國和日本的技術生産高鐵時,合同上即明確,最高運行速度300公里。京滬高鐵基礎設施是按350公里時速標準建設,比如留足坡度、曲線半徑,為將來技術成熟後提速打下基礎。條件合適,將來可以提速。

  楊浩:雖然國際鐵路聯盟還沒有350公里時速的高鐵標準,不表示我們不能提速。現在中國在積累經驗,將來由中國制定標準,國際鐵路聯盟承認了即可。中國高鐵的速度遲早要從300公里升到350公里。

  董焰:京滬高鐵項目最初報國務院審批時,批准的是先開300公里時速。等條件成熟了,再升到350公里。

  新京報:什麼條件下才能提到350公里?

  施仲衡:目前針對高鐵的安全、效益等方面的論證還不夠,這些工作應該趕快做起來。

  臧其吉:現在降速是好事。但是,為什麼降?科學依據是什麼?和提速一樣,缺乏論證。將來要不要恢復到350公里,同樣需要嚴密的實驗報告,需要論證,而不能是拍腦袋決定。

  7 票價制定是高是低

  鐵道部公佈京滬高鐵票價,時速300公里的二等座定價555元。以此計算,每人公里票價0.421元,低於武廣線定價。

  新京報:目前高鐵票價合理嗎?將來會不會漲價?

  周翊民:目前這個定價已經很低了。隨便不會漲價,而且在淡季還會下浮。

  胡酃酃:我常年駐法國,中國的高鐵票價遠低於國外,目前票價並不高。

  楊浩:目前我們高鐵票價不能説高了,將來在旺季可能漲價,但漲也就20%。農民工一年就回去一兩次,春運他們買黃牛票被加價都不止20%。

  現在的事實是,普通列車運價太便宜,不合理。從溫州經福州到廈門的鐵路200多公里,火車票比汽車還便宜。但是火車又快又舒服,為什麼要便宜?

  董焰:將來票價是提高還是降低,應考慮社會承受能力。是否漲價,需要運行一兩年看財務效果。

  8 高鐵運營會否虧本

  票價關乎民眾承受能力,影響到客源數量和整個高鐵經營,目前的票價京滬高鐵是否虧本?

  新京報:此前有專家計算,高鐵不算損耗,僅運營成本和貸款利息每年要96億,每天要2630萬收入才能償還貸款。低票太價高鐵會虧嗎?

  周翊民:這個不用擔心,高鐵虧不了的。這麼多年鐵道部基本上沒有虧損,而且還小有盈利。京滬高鐵只要確定合理票價,吸引充足客源,將來發展狀況,我很樂觀。

  楊浩:高鐵初期都是虧損的。高鐵要成網絡,運量才能起來,高鐵市場需要時間培育,這需要一個過程。

  沒有必要擔心虧損,高鐵是國家層面的戰略項目,不是單鐵道部的事情。如果虧損,國家將來怎麼補償,也會有辦法的。

  董焰:從目前已經開通的武廣線看,客源不錯。武廣高鐵開行動車對數從開通時的28對增加到目前的80對以上,超過一倍多,説明客源有保證。

  新京報:怎麼看浮動票價改革?

  楊浩:鐵路票價浮動是一項很好的改革,但還應該繼續推廣。中國鐵路還沒有真正市場化,應該在市場化改革上繼續推進,要政企分開。我希望等高鐵網基本形成後,鐵路政企分開也能推行開。

  董焰:浮動票價是一種尊重市場經濟的行為。鐵道部要堅持這個方向,進一步推動政企分開,改革是迫切的。

  9 高鐵能否“走出去”

  此前,鐵道部宣佈與美、俄、沙特等國高鐵合作項目取得積極進展,鐵路“走出去”戰略取得重要突破

  新京報:我們的技術基礎是買來的,並被限定只能在國內使用,如何突破“走出去”的專利壁壘?

  臧其吉:中國購買技術時合同已經明確限定,這些技術只限于在中國國內生産動車。現在德國、日本的高鐵巨頭為了從中國賺錢,並不站出來反對我們擁有“自主知識産權”的宣傳。但是將來一旦出口,他們就會出來反對的。

  如果要走出去,也只能通過國際合作,與西門子等公司分享國際訂單,才有可能避開專利壁壘。

  劉長青:中國現在已經具備和西門子同臺競技的水平,目前我們在沙特、俄羅斯、巴西的一些項目,都是在和西門子、阿爾斯通、龐巴迪這些國際巨頭同臺競爭。

  我們自己在開展自主創新,為出口做準備。比如在設計CRH380BL車時,為擺脫國外知識産權的束縛,我們重新設計了幾十個頭形,中國自主做了風阻實驗,最後選了五個頭形。

  新京報:我們的優勢具體體現在哪?

  劉長青:一個是技術上,我們不比他落後;第二,我們整個的成本要比他低;第三,我們在檢修維護這一塊做的比他要到位。

  成本低,首先勞動力成本,在歐洲幹活和在中國幹活勞動力成本是不一樣的;再一個,就是我們國産化,我們好多零部件都是國産化。

  到目前為止,我們大概上線運營的動車組,除了380列車和250列車,整個中國鐵路大概得有400多組,整個歐洲加起來可能也沒有這麼多。所以,從檢修維護上説,我們有很多經驗。

  10 引進技術如何創新

  樂觀派認為中國高鐵國産化超過85%,但懷疑派認為,中國高鐵技術主要是買來的,雙方一直爭論。

  新京報:據報道,中國高鐵國産化超過85%。

  劉長青:CRH380國産化更高,接近於90%。剩下的不是最核心的10%。比如有一些高壓電纜,有一些電器的元器件,我們還沒法生産,但這個量比較小。

  新京報:在380B車底轉向架上,我曾看到過西門子標牌。

  牛得田:中國高鐵是通過引進國外質量、價格都好的産品,集成我們自己的産品,我們沒有必要全部自己生産。

  臧其吉:有些人混淆“國産化”和“自主知識産權”概念。如果説國産化就是本地化生産,我們可能有85%。但我們是送工人出去培訓,再請國外工程師來廠指導,實現國産化,但技術主要還是買來的。

  周翊民:自主開發起碼要做到4點:一是車頭是自己的;二,“心臟”是自己的,包括傳動、電子電力技術;三,轉向架是中國自主設計製造的;四,整車系統集成要有自己獨立重新設計。

  對外宣傳超過85%國産化,卻只敢用外國貨。車門、車鉤在國內生産的,但供應商必須與外企合資。

  目前我們離真正獨立自主開發,還差得遠。

  臧其吉:我認為,目前高鐵擁有自主知識産權的不超過20%。