卢春房院士:高铁能自立立异成功,其他范畴也能够

时间 :2021-07-01 作者 : 来源: 浏览 : 分类 :最新动态
作者|章剑锋出品|网易科技《科学大师》栏目根据官方权威信息,今年7月1日前,复兴号高原内电双源动力集中动车组将开进西藏,全国31个省(区市)届时将实现复兴号全面覆盖。与此同时,在京沪、京哈、京广、成渝等高铁线路上,将集中投放一批复兴号智能动车组,

作者|章剑锋

出品|网易科技《科学巨匠》栏目

按照官方权势巨子信息,本年7月1日前,回复号高原内电双源动力集中动车组将开进西躲,全国31个省(区市)届时将实现回复号周全笼盖。

与此同时,在京沪、京哈、京广、成渝等高铁线路上,将集中投放一批回复号智能动车组,扩年夜运营体验规模,让更多老苍生享遭到更高品质的观光糊口。

今朝,回复号已构成涵盖时速160千米至350千米速度品级的系列化动车组,此中,350千米的时速是世界之最。

研发新一代更高速度、加倍平安、加倍环保、加倍智能的回复号动车组新产物,成为中国高铁进一步成长的步履方针。


“整体进步前辈、部门领先,我们国度的高铁手艺已做到了。高铁的国际引领,要求我们可以或许掌控手艺成长的标的目的和趋向,率先研究新手艺、新产物,并且率先实现利用。”中国工程院院士、中国铁道学会理事长卢春房不久前告知网易科技《科学巨匠》,在高铁继续自立立异方面,此刻国度又安插了良多新的研究课题。他相信,中国高铁可以或许继续连结引领态势,“由于我们有新型举国体系体例,同时国铁团体既有担任精力,也有人材,也有经验,也在不竭堆集年夜数据,进行阐发发掘,以利于我们新的晋升。”

卢春房院士是一名实打实的铁路老兵,在铁路系统工作40年以上,前后担负原铁道部副部长、中国铁路总公司(现国铁团体)副总司理等职务。特别值得一提,卢春房还曾兼任京沪高铁扶植总批示部批示长(京沪高铁是开国以来投资范围最年夜的扶植项目),并组织了回复号动车组从无到有的自立立异研发、高铁手艺一体化自立立异,和中国的高铁网扶植等工作。

卢春房院士:高铁能自立立异成功,其他范畴也能够卢春房院士:高铁能自立立异成功,其他范畴也能够

世界首条环岛高铁:海南环岛高铁/图源:收集

“中国河山面积很广,地质和蔼候前提十分复杂,我们的高铁进行了很多独到的新手艺研发。

“像东部地域年夜面积软地盘面沉降手艺题目,京沪高铁解决了;东北酷寒地域路基冻胀溶沉和冬季平安运营,哈年夜高铁解决了;西北湿陷性黄地盘区的地基不变,郑西高铁解决了;热带地域高温、湿润、氯盐硫酸盐侵蚀等对钢筋混凝土布局的要挟,海南环岛高铁解决了;

风沙和极干旱地域的混凝土质量不变性,兰新高铁解决了;岩溶地域的地道桥梁施工困难,郑万高铁解决了,同时它还实现了地道的智能化施工。

“桥梁跨度方面,比来投进运营的镇江五峰山年夜桥,是世界第一座公铁两用悬索桥,主桥跨度是1092米。地道长度,我们石家庄到太原之间的太行山地道,27.8千米,是世界最长的高铁地道。”

说到高铁典型手艺和工程时,卢春房如数家珍,信手拈来。据他说,上述中国高铁的原创手艺,称得上弥补空缺或并世无双。

作为高铁成长进程的首要组织者和鞭策者,卢春房亲历了国度在高铁方面的引进、消化、接收、再自立立异的怪异手艺路径。立异攻关步履中,他也见证了举国上下若何齐心合力,劲往一处使,把高铁手艺一点一点成长起来的诸多攻艰克难场景。在本次接管《科学巨匠》专访中,卢春房向我们讲述了组织中国高铁研发的相干幕后履历。

中国当前把重视原始立异作为科技成长的焦点计谋,而高铁自立立异的成功经验,卢春房以为对其他财产范畴甩脱被人洽商的处境,也不无启迪和可鉴戒的地方。让我们听听他是怎样说的吧。

卢春房院士:高铁能自立立异成功,其他范畴也能够卢春房院士在查抄工作(左一)/图源:中铁十二局第三工程公司

一,“若是我们那时把方针定低一点,中国高铁就没这么进步前辈了”

《科学巨匠》:回复号已是中国高铁的主力车型,大师出门都能搭乘。听说回复号是我们国度完全自立化的功效,怎样理解这个完全自立化?协调号和回复号,一样是高铁动车组,又有甚么样的差别?

卢春房:自立化,是说我们国度是具有自立常识产权的,回复号所有的根本软件和利用软件,焦点硬件全数是我们本身开辟的(除少许的通用部件如通用芯片是采办)。协调号良多软件都是依靠国外的,碰到一些故障,我们本身也没法子解决。这是协调号和回复号二者的庞大区分。

权衡自立化成效的一个首要尺度,就是故障率。此刻回复号的故障率很低,比国际上大要是低了6倍,0.33和2的关系。

研制回复号,我们当初方针很明白,就是要瞄准世界最早进的高铁动车组,并且,不论是谁制造谁设计,都要实现互联、互通和首要部件交换。

今朝来看,中国高铁运行速度到达了世界最高的350千米/小时,平安程度和故障率程度也到达了世界最好。这是一起头就定下来的引领方针,最后也实现了。若是我们那时把方针定低一点,也能把工具研究出来,但就没这么进步前辈了。

《科学巨匠》:作为回复号自立化研发的组织者,您在这个过程当中有甚么体味,这个工程难啃么?

卢春房:根本软件自立化研发回长短常难啃的,好比动车组的收集节制、牵引节制、制动节制,虽然很难,但这些焦点手艺是要不来的,我们又不克不及不往啃。

我们要求速度高,同时又要节能环保,有时辰这是矛盾的,这也是比力难攻的手艺。所以我们在车型设计上是频频计较,不竭往测试,哪一个处所阻力年夜,哪一个处所阻力小,据此我们进行优化改良。

回复号是我们举国体系体例立异的一个成功典范。从2012年起头,铁道部安插回复号重年夜课题进行关头手艺攻关,这是多部分的结合攻关,如果没有体系体例上风,说其实的,调和起来也是很难的。那末多单元由我们来组织,有时辰我是靠直接下号令,动用行政手段,也年夜量利用经济手段,有时辰也得要依托小我魅力,或操纵专家脑筋才行。各类手段都得连系起来。

这个过程当中,介入研发的企业主体应当说精力可嘉,在国度带动下,不吝重金舍得投进,心往一处想,劲往一处使,光车型研发投进一共是四五十个亿,国度给了8亿,其他都是企业本身投进,要知道,那时辰都还没有看到但愿。

那时我们也和大师说清晰了,未来回复号的常识产权是大师同享的,并且这个车型研发成功后,会成为主力车型。如许企业就有积极性。我说他们精力很是可嘉,是一起头他们也没太计较这些事,那时也没签甚么和谈,只是口头说一说。

高铁研发过程当中,有的小课题是带动几十小我,年夜的乃至要带动几百上千小我。参研职员也很给力,通宵达旦、加班加点,冒酷寒、战盛暑,说起来那都是常态了。

回复号这个名字,会一向普及利用,车型研发系列化,手艺也会不竭地迭代进级,不会留步。

卢春房院士:高铁能自立立异成功,其他范畴也能够回复号高铁/图源:收集

二,中国高铁票价低于国际程度,还拉动了社会效益

《科学巨匠》:高铁路网愈来愈成长,但人们也比力存眷票价的题目,好比有一个说法是,有些高铁票价贵过打折机票,对高铁票价就有些群情。

卢春房:我们国度高铁的票价是低的,世界银行的陈述里就提到,像法国高铁的票价是每人千米0.24-0.31元,德国事0.34元,日本是0.29~0.31元,这个元不是人平易近币,是美元。中国的票价此刻是几多呢?200 -250千米每人是0.3-0.45元,300-350千米是0.45~0.5元,最高的每人千米是0.55元,这跟欧洲最高的0.34美元比是差了好几倍。

为何我们能做到低票价?我们的上风,首要是工程造价低,运营本钱也有较好的节制,好比时速350千米的高铁,中国事1.39个亿每千米;250千米的高铁,约是1.14个亿每千米;200千米的高铁,约1个亿每千米,这个数字与欧洲(本钱造价)比拟起码低40%,这都是前几年世界银行的数据,此刻固然又有转变了。造价低的一个主要缘由就是设计和施工法式的尺度化办理。

同时我们的运输效力也是高的。拿京沪高铁来讲, 2019年是到达2亿多人次,这是国外任何一条高铁都比不上的,它有这些搭客量的支持。是以,虽然票价低,我们国度有些高铁线路仍是可以或许盈利。

固然,我们的高铁票价并非恒定的,此刻是可以浮动的,淡季和旺季也纷歧样,和运行速度的凹凸也有关。

《科学巨匠》:既然是有淡季和旺季,价钱也能够浮动,有人又要问了,为何它不克不及够像飞机一样在淡季的时辰也呈现跳水式的甩卖价?

卢春房:起首我们要权衡出行本钱。你是选择坐飞机仍是坐高铁,现实取决于多种身分的综合比力。好比说在时候本钱上,有可能我在1000千米之内出行,高铁比飞机还快。一般机场离市区间隔远,安检法式也更复杂一些,这都要占时候。

高铁有个上风,它根基上是不晚点的,我们此刻正点率98%以上,很是高。飞机又纷歧样了,有时辰晚一点很正常,乃至你登机了却不让走,这些身分都需要斟酌到出行决议计划中往。

还有舒适度的比力,坐高铁舒适仍是坐飞机舒适?诚恳讲,坐飞机经济舱比坐高铁难熬难过些,所以良多人但愿观光跨越5个小时今后坐飞机,四五个小时之内就座高铁。舒适度是主要考量。

再次说到票价。飞机的特价票和他们的运营有关。好比有的航空公司,飞机达到目标地,还必需再飞回动身地。这就决议我有乘客也得飞归去,没有乘客也得飞归去,这跟出租车拉活一个事理,我归正也是往回走,那少收点钱也是可以的,空车也是跑嘛。所以有时辰他们会很是廉价。

高铁纷歧样,我们此刻的客流量一年四时整体上仍是不变的,别的我们按照季候的分歧,也在不竭调剂运行图,好比周末我们多开几列,工作日就少开几列,当令动态调剂。

我们此刻票价已是低于国际程度,整体上高铁此刻仍是不赚钱的。虽然说我们很多线路是有盈利,但新建的高铁都是赔钱的,像京沪高铁那末好的前提,仍是投进运营三年以后才实现了盈利。良多高铁可能没有7、八年,十来年,是实施不了盈利的。

但高铁不盈利,它却带来了社会效益,有些线路我们的处所当局愿意投资扶植,不但是为了运输方面的效益,也是为了带动沿线地域经济社会成长的综合效益。

卢春房院士:高铁能自立立异成功,其他范畴也能够

图源/受访者供给

《科学巨匠》:这个社会效益具体来讲是甚么样的表现?

卢春房:起首能给我们泛博搭客节流时候本钱,这很主要,像你们节流一个小时,能干很多事,节流一个小不时间就意味着节流数十元乃至数百元用度。

别的是拉动一些财产的成长,带动就业,由于高铁触及到上上下下各类财产,像电子、电器、机械信息、材料制造等等,这是很年夜一块效益。

再就是环保效益,传统的汽车出行,包罗飞机,都可能排放良多的二氧化碳和其他污染物,比拟来讲,铁路客运的污染排放就要少良多。

还有平安上的效益,铁路是很平安的交通东西。横历来看,公路上此刻一年可能要死很多人,而从2011年今后,据我知道的,高铁客运就没死过人,普速铁路仅死过一小我。在交通运输东西里,依照万人交通变乱灭亡率来权衡,灭亡率越低,社会效益越好,铁路的灭亡率是低的,跟国外比也是如许,对社会进献庞大。

三,更高速度、加倍智能,一个都不克不及少

《科学巨匠》:我们的高铁今朝是世界上跑得最快的,到达350千米/小时,从手艺上来说,还能跑出更高速度吗?能实现吗?

卢春房:今天这个速度我们说已是很快了,过一段人们又可能以为还不敷。全球都是如许,对出行速度的寻求是永久的。

应当说,实现更高速度的手艺路子是有的。

第一是此刻我们遍及在用的轮轨高铁,还有提速空间,我们此刻首要研究的是400千米/小时速度。至于它的顶棚速度能跑到几多,此刻还不克不及下结论,还得再研究。

第二是高速磁悬浮列车,此刻600千米时速的样车已出来了,后面进一步要研究若何实现工程化。

第三可能你们也听到过的,低真空管道高速磁悬浮飞翔列车,今朝仍是处于概念化的阶段,可是也要进行研究。

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《科学巨匠》:除速度,我们也知道,此刻是一个科技时期,高铁的科技化、智能化标的目的会是甚么样的?

卢春房:更智能、更聪明,是中国高铁成长的既定标的目的和方针,这个智能,包罗智能建造、智能设备和智能运维。

智能化上,我们在根本理论研究和利用研究(包罗根本软件、部门通用硬件)方面,还要继续尽力,由于高铁触及的手艺很是普遍,在材料手艺、信息手艺、能源手艺等方面,都是我们的重点研究标的目的。

单拿高铁信息化来讲,好比AI手艺、云计较、年夜数据、斗极、5G、区块链、物联网,这些手艺在高铁上都是要研究和利用的重点。响应的课题也都在摆设中。像我们高铁典型工程京张高铁,就是智能化高铁扶植的示范,好比轨枕板的制造,根基上可以无人化,列车可以或许实现主动驾驶(有人监控)。

5G手艺利用在铁路上的远景也很是广漠,像我们的调剂批示、养护维修、列车运行节制、监控监测、工程扶植,都需要5G来保障通讯,进行数据信息传输。

好比说地道扶植,本来我们一进地道,甚么旌旗灯号都没有,我们的智能化施工若是没有5G通讯作为保障,装备的数据就没法传出来,就成了聋子瞎子。

斗极导航,作为信息平台,也能够有多种利用,好比说操纵斗极对一些灾难进行监控监测,对列车进行定位。固然我们说斗极在高铁上的利用,仍是要和5G连系,既有斗极,也有远感卫星、地面装备,这都要连系起来才行。

我以为高铁智能化是一个持久成长的进程,此刻我们所说的智能化,还属于低级阶段。

卢春房院士:高铁能自立立异成功,其他范畴也能够京张高铁施礼搬运机械人/图源:中科之声

卢春房院士:高铁能自立立异成功,其他范畴也能够京张高铁巡检机械人/图源:中铁电气化局

《科学巨匠》:乘客办事这一块,跟着手艺的成长,会不会也响应获得优化?此刻大师对高铁硬件的进步前辈性感知很较着,但办事方面,仿佛还没有那末凸起的体验。

卢春房:首要是往更人道化的智能运营办事标的目的成长。好比票务系统,此刻有12306,大师买票便利了,但有时辰拥堵也比力利害。往后再成长,不但要让乘客买票更便利,并且要有个性化的票务办事。若是你常常坐高铁,系统对你进行年夜数据阐发后,就可以主动为你放置坐位,你是喜好靠过道仍是靠窗,你是偏向一等座仍是二等座,就给你直接保举了。

还有未来的调剂批示,列车运行图的编制,也要更智能化。

车站,可以有智能指导系统、智能的温度调理系统,使大师候车更温馨。我们坐高铁,此刻都不需要取车票了,直接刷身份证就能够进站搭车。在车上,适才讲到的通讯办事,也还可以进一步成长。

再像传感手艺,不但是车箱里的温度、湿度可以自行调理,此后对无人驾驶列车的精确定位,和对一些灾难的感知,都应当成长起来。好比铁道前面俄然冒出一个铁棒子或其他障碍物,列车要可以或许实时感知到。

未来乘客还可以有更智能的行程计划,公路、铁路、平易近航一卡通,这些都要成长,进进比力周全的智能化阶段,这是必定的趋向。

卢春房院士:高铁能自立立异成功,其他范畴也能够

《科学巨匠》:前面讲到高铁是绿色的交通东西,也很经济,在这方面还有无进一步的成长空间?

卢春房:必定的。此中,在绿色方面,现今世界,情况污染、全球性资本欠缺状态越发凸起,绿色高铁能有用解决经济成长与生态文明扶植之间的矛盾,鞭策交通绿色成长,为实现交通强国供给有力支持,包罗扶植、运营下降能耗,运营振动、噪音下降,下降污染物和二氧化碳排放,节俭用地用材用水,沿线绿化。

我举个例子,高铁的节地,此刻应当说做得比力好,可是还能进一步成长,我们高铁一般都是走桥梁,后面能不克不及建双层桥?像立交桥那样,乃至在公路上建铁路桥,或都走地下,既成长了高铁,又少占耕地,这都是办法。

在经济方面,高速铁路昂扬的本钱对任何国度及铁路运营企业来讲,都是不成轻忽的题目之一,必需加年夜高速铁路经济性相干手艺的研究力度,为鞭策高速铁路延续健康成长,建成平安、便捷、高效、绿色、经济的现代化综合交通系统供给有力支持,包罗扶植本钱下降、运营本钱节俭。

四,任什么时候候都不克不及关起门来弄科研立异

《科学巨匠》:高铁的自立立异,对此外财产范畴或部分的自立立异,有可复制、可鉴戒的经验么?

卢春房:高铁自立立异的根基经验,有必然的普遍合用性,我们国度有些制造行业,也应当像高铁如许,集中气力办年夜事,连合同心专心,才能弄好。

我们高铁在对外引进手艺的时辰,是在国务院撑持下,由铁道部组织相干企业构成同一对外的模式,不让国外的企业给我们各个击破。最起头就商定好,我们的企业要经得起诱惑,不管谁找我们这些厂家来公关,开出任何优厚的前提,你们都不要承诺,就由牵头单元负责出头具名构和。这就是集中气力,攥成一个拳头。同时,自立研发也是同一组织的。

有些行业的自立立异,也应当如许,由国度牵头,或由企业倡议同盟,让龙头企业牵头,同一组织,或引进、消化、接收、再立异,或完全自立立异,一条心来弄立异研发。人心齐,有组织,讲打法,这就好办。

卢春房院士:高铁能自立立异成功,其他范畴也能够

世界首坐高速铁路悬索桥——镇江五峰山长江年夜桥/图源:沙钢团体

《科学巨匠》:我们国度在十四五计划中提到要增强新型举国体系体例,您理解为何必需倡导新型举国体系体例,它有哪些特点?

卢春房:所谓举国立异体系体例,就是由国度放置重年夜科研课题,以行政手段集结全国的人力、物力等资本,构成快速实行的科研尝试、快速出功效的机制。这一机制的根基内容仍要对峙,可是在新情势下应有新的成长,也就是实施新型举国立异体系体例。

我理解,新型举国体系体例在三个方面表现“新”。

1、顺应新情势。起首是世界正履历百年未有之年夜变局,年夜国博弈剧烈,国际经济、科技、文化、平安、政治等款式都在产生深入调剂,世界秩序加速从旧秩序向新秩序切换,世界业已进进动荡变化期,新冠肺炎疫情加重了世界款式的转变。其次,中国特点社会主义扶植进进新时期,既有集中气力办年夜事的上风,又有市场机制,市场是设置装备摆设资本的决议身分。再次,中国科技立异最近几年获得庞大前进,但焦点手艺受制于人的状态没有底子改变。

二,对准新方针。起首是国度的成长,包罗两个一百年方针。其次是国度平安,包罗国度计谋平安和人平易近生命财富平安。再次是人类命运配合体扶植,中国负有庞大责任。还有,霸占洽商手艺,霸占前沿手艺,根本研究取得冲破。

三,经营新行动。起首,集中气力办年夜事与市场设置装备摆设资本连系,对关头范畴加年夜投进。其次,培养计谋科技气力。再次,方针与效益连系,重视政产学研用协同攻关和功效实时转化。其四,以重年夜工程和重年夜项目为依托,首要由行业龙头单元或企业担任组织脚色。其五,国际合作。

国度在高铁设备成长上的策略就是引进进步前辈手艺、结合设计出产、打造中国品牌,由铁道部牵头,集中全国气力进行科技攻关。我们的方针就是要实现世界一流。找到我们那时在高铁手艺方面跟世界进步前辈国度的差距,好比列车节制系统、动车组手艺、牵引供电手艺、轨道手艺方面,找出短板,出力攻关。这就是方针引领,题目导向。方针明白了,题目找准了,我们攻关的标的目的就很是清楚了。

这个过程当中,我们要充实操纵世界手艺、文明成长的功效,不克不及封锁起来弄立异。客不雅来看,那时我们动车组和其他的一些关头装备研发,采纳引进、消化、接收、再立异策略,使我们的工艺程度、设计程度、制造程度都上了一个台阶,可是焦点手艺是买不来的,所以自立立异始终是对峙的一个标的目的。好比我们本来根本比力好的桥梁地道、我们的线路,就要走原始立异的道路。

卢春房院士:高铁能自立立异成功,其他范畴也能够

图源/受访者供给

《科学巨匠》:这几年中国面临的情况比力复杂,对继续走自立立异道路,您有甚么观点?

卢春房:全球正在履历百年未有之年夜变局,要看到,中国在焦点手艺方面受制于人的场合排场,从底子上没有改变,西方国度在科技方面临我们的竞争上风,今朝仍然是存在的。这一点我们始终要苏醒。解决洽商手艺困难,要在根本理论和根本手艺的研究方面下工夫,同时,既要把我们的短板补齐,也要把我们的长板做得更长。

我以为集中气力办年夜事,让举国体系体例与市场机制慎密连系,让更多的资本投进到科技立异傍边往,这个做法在今天依然是不外时的。

特别是,在国度的计谋科技气力上,必然要让龙头企业积极阐扬感化。我们今朝的国度计谋科技气力首要是以国度尝试室为引领的,以年夜学或科研机构为主,龙头企业感化还没有获得很好的阐扬,像国铁团体,或像华为如许的龙头企业,在手艺研发上,他们的担任精力很是好,投进也很是年夜,并且研发根本也很是好。科研机构和这些龙头企业要很好连系起来。

国际国内的科研气力也要连系起来,任什么时候候都不克不及关起门来弄科研,要对峙开放。固然美国总想围堵我们,可是堵不住的,世界很年夜。

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