擦亮國家名片 中國高鐵以自主創新勇闖技術“無人區”

　　編前語：“十四五”期間，作為大國經濟“頂梁柱”，國有企業以一場波瀾壯闊的“跨越”，書寫了高質量發展的時代答卷——民生保障撐起萬家燈火，大國重器夯實國之底氣，超級工程打開發展新天地，科技創新激活新質生産力。回首奮進路，跨越啟新程。央廣網推出《跨越》（第二季）“收官‘十四五’謀篇‘十五五’”系列報道，於廣闊天地間、於生活細微處，呈現國企改革創新故事，共話國企“十五五”新篇章。

　　央廣網北京12月8日消息（記者 宓迪）2024年12月29日，CR450動車組樣車在北京發佈，運營速度、運行能耗、車內噪聲、制動距離等主要指標國際領先；2025年9月28日，國家“十四五”規劃重點交通基礎設施項目沈白高鐵正式開通運營，成為近年來高鐵技術進步和産業發展成就的又一個縮影……

　　2025年是“十四五”收官之年，到2025年末，我國高鐵總里程預計將突破5萬公里。“十四五”期間，中國高鐵在工程建設、列車製造、列控系統等方面，向更高技術進軍，勇闖高鐵技術“無人區”，力爭實現對於既往紀錄的再“跨越”。這背後，國資央企不斷攻堅克難，開拓出一條自主創新之路。

　　科技築基 鐵路建設技術再上新臺階

　　冬日的長白山，銀裝素裹。隨着沈白高鐵的開通，越來越多的游客來到長白山游覽、滑雪，冰雪經濟熱度持續攀升。截至2025年11月初，沈白高鐵已累計發送冰雪主題旅客超28萬人次，為區域經濟發展打開新空間。

　　穿越高寒林海、江河雪原，“十四五”期間，沈白高鐵從建設到開通運營，克服了重重困難，在高寒高鐵建設、運營方面取得豐碩成果。

　　首發於沈白高鐵新線路的CR400BF-GS型復興號智慧動車組，是專為高寒地區設計的智慧動車組。“針對東北地區高寒、積雪等特點，我們採取了一系列抗寒技術，使列車在零下35度低溫下也能保持正常運行。”中車長客高級主任設計師王雷介紹，如在材料低溫特性方面，通過大量的計算分析及試驗研究，車下以及車外主要金屬結構件均採用耐低溫材料，滿足低溫運用環境下強度、疲勞、衝擊功等特性要求。

　　在建設環節，沈白高鐵也在施工、部件製造等領域實現突破。柳條湖特大橋是沈白高鐵全線重要控制性工程，全橋長約1240米。中鐵六局副總經理、總工程師王東旭介紹，大橋建址所在地夾在鐵路和公路之間的縫隙，距離北側既有鐵路線和南側公路快速幹道高架橋分別僅有14.75米、12米。

　　為了不影響鐵路、公路正常運行，中鐵六局呼和公司在施工中採取“先建橋後轉體”施工方案，即先進行支架現澆，待橋樑上部結構完成後，再以平面轉體施工法進行轉體。技術團隊利用BIM技術和動畫演示等方式反復模擬樁基、球鉸、下部結構、上部結構以及轉體等施工過程，並計算具體數據，在正式施工前提前進行試轉，為最終完成轉體提供數據支撐，保證轉體施工的精準性、安全性。

　　沈白高鐵（中國中鐵供圖 央廣網發）

　　高鐵列車能在高時速下實現平穩運行，猶如“底座”般的軌道板是關鍵。通過智慧製造，沈白高鐵軌道板的製造精度和製造效率得到大幅提升。中鐵九局瀋陽智慧建造基地黨支部書記楊振華介紹，沈白高鐵全線13萬餘塊軌道板預製工作由中鐵九局完成。在智慧製造基地，軌道板預製生産線由14個工位組成，工位的操作均由機器人完成。操作人員在信息控制室，用電腦監控和操作相關流程就可以完成軌道板預製任務。一塊軌道板從剛開始製作到完成，僅需要10分鐘。長5.6米、寬2.5米的軌道板，整個高差控制在頭髮絲一般粗細，這也是高鐵列車行駛又快又穩的重要因素之一。

　　“2008年，我們生産哈大高鐵的軌道板，那時是CRTS I型板。後來我們又引進了CRTS II型製造技術，在生産過程中，我們進行研發，創造了CRTS III型軌道板生産工藝，實現了軌道板製造技術從跟跑、到齊跑、再到領跑的跨越。現在，CRTS III型軌道板智慧製造水平國際領先。可以説，我們參與和見證了中國高鐵全係軌道板的發展。”楊振華表示，“十四五”期間，智慧建造基地先後預製了沈白高鐵、朝凌高鐵、牡佳高鐵等高速鐵路軌道板，累計鋪板1400余公里。

　　與空氣“對話” 刷新“中國速度”

　　中國高鐵的“奇蹟”，是鐵路工程建設突破創新和動車組列車製造技術等不斷精進的結果。作為我國自主研發、具有完全自主知識産權的新一代高速列車，復興號動車組是我國高速列車製造、運營的“代表作”。“十四五”期間，復興號動車組開行已覆蓋我國31個省份。

　　站在全球高鐵科技的巔峰，復興號仍在持續探索刷新“中國速度”，向時速400公里進軍。2021年，“十四五”規劃102項重大項目之一的CR450科技創新工程啟動。2024年12月29日，CR450樣車在北京發佈，運營速度、運行能耗、車內噪聲、制動距離等主要指標國際領先。

　　目前，CR450已在渝黔高鐵、武宜高鐵、沈白高鐵、滬渝蓉高鐵等多條線路進行了型式試驗和運用考核，試驗期間跑出了動車組單列時速453公里、相對交會時速896公里的新紀錄。

2025年7月，CR450動車組亮相第十二屆世界高速鐵路大會。（中國中車供圖 央廣網發）

　　“在研製CR450動車組時，面臨的一大挑戰是，一些領域已經沒有成熟的經驗可以借鑒，也沒有現成的標準可以遵循，一切都要靠我們自己。”王雷表示，研製工作面臨的問題在於，不僅要有基礎理論的突破，更要有充分的數據和試驗支撐。“邁入時速400公里領域，意味着中國高鐵技術已經沒有可以借鑒的成熟經驗和技術平臺，我們的底氣就是新型舉國體制的制度優勢和自主創新打造國家名片的使命擔當。”

　　王雷印象最深的就是如何降低列車運行過程中的阻力。高速飛馳的列車，氣動阻力隨速度的平方增長。列車從時速350公里提速至時速400公里，阻力增加30%。列車95%的運行阻力來自空氣，牽引能耗絕大部分消耗在與空氣的“對抗”中。

　　“這是一場與空氣的‘對話’。”王雷説，項目團隊分析車輛不同部位受到的空氣阻力，探索各個部位減阻的理論極限值，在各項數據的篩選比對中，發現車輛底部的轉向架區域具有一定的減阻潛力。轉向架不僅承載着列車的重量，還負責提供列車行駛時的牽引、制動和減振功能，部件結構極為複雜，為減阻帶來巨大難度。為此，項目團隊首次創新採用轉向架區域全包覆結構設計，有效提升列車空氣動力學性能。

　　但全包覆結構使部件處於封閉的環境，區域通風散熱、流固振動等難題擺在團隊面前。技術人員對轉向架區域進行數據建模，通過倣真分析，逐步掌握轉向架區域複雜流場的運行規律。經過各部件系統協同設計與綜合控制，以及基於實車部件的試驗驗證，最終實現了減阻、散熱、減振這一重要目標。正是靠着這樣一個個區域、一個個部件的分析與突破，各種材料、結構的試驗與驗證，列車最終實現運行過程中的空氣阻力降低20%以上。此外，通過採用碳纖維複合材料、鎂合金等新型材料，以及應用拓撲優化技術，車輛較以往減重10%，同等速度條件下能耗大幅降低。

　　給高鐵裝上“智慧大腦” 列控系統實現技術領跑

　　CR450動車組的領先，不僅體現在“鋼鐵身軀”，也體現在“智慧大腦”。作為列車的“大腦和中樞神經”， 高鐵列控系統負責高鐵的調度與運行。央廣網記者了解到，由中國通號研究設計院集團自主研發的CTCS-3級列控ATP（列車自動防護）+ATO（列車自動駕駛）系統已列裝CR450動車組。

　　中國通號研究設計院集團副總工程師江明表示，該系統具有完全自主知識産權，提升了信息安全和自主可控能力，具有車站自動發車、區間自動運行、超速自動防護、車站自動停車和車門與站臺門聯動等自動駕駛功能。

　　“這一系統採用了算法和智慧控制技術，實現了對列車運行狀態的精準監測和精細化控制，全功能熱備設計能夠有效降低設備故障對運輸效率的影響，一體化的設計理念能夠提升系統在信息交互和運維方面的便捷性。”江明還介紹。

　　舉例來説，即使在大霧天或大雨天下，司機無法看到列車前方的任何信息，只要車載ATP能夠從地面獲取行車許可、線路數據等信息，超速防護系統就能通過自己的邏輯保證行車安全，不超過允許速度，不越過行車許可終點。

　　我國擁有豐富的氣候和地質環境，記者了解到，針對西部鐵路建設需求，中國通號自主創建的中國鐵路新一代列控系統技術體系，首次實現了我國客貨共線鐵路的貨運列車移動閉塞追蹤運行，創新了面向惡劣環境下鐵路建設的新型列控系統解決方案。

　　基於北斗的重載鐵路列控系統（中國通號供圖 央廣網發）

　　新型列控系統是CTCS（中國列車運行控制系統）技術體系的最新研究成果。江明對記者介紹，它不再使用地面設備感知列車位置和確認列車編組有無脫鉤，而是與北斗衛星相連，綜合衛星定位、電子地圖、速度傳感器等多種信息源，讓列車定位更加精準、可靠。

　　“該系統具備輕量化、高度集成化和維護智慧化的特徵，在國內首次實現了基於國密算法的列控數據IP化無線傳輸，總體技術達到國際先進水平，部分關鍵技術達到國際領先水平，是我國鐵路信號領域核心設備從跟跑到並跑、領跑的重要一環。”江明表示。

　　“十四五”期間，沈白高鐵進一步加密區域路網，CR450動車組多項指標領先，高鐵列控系統讓列車定位更加精準、可靠。展望下一個五年，隨着我國科技進步和經濟社會發展的腳步穩步提升，中國高鐵有望進一步跑出“加速度”。