編前語(yǔ):“十四五”期間，作為大國(guó)經(jīng)濟(jì)“頂梁柱”，國(guó)有企業(yè)以一場(chǎng)波瀾壯闊的“跨越”，書(shū)寫(xiě)了高質(zhì)量發(fā)展的時(shí)代答卷――民生保障撐起萬(wàn)家燈火，大國(guó)重器夯實(shí)國(guó)之底氣，超級(jí)工程打開(kāi)發(fā)展新天地，科技創(chuàng)新激活新質(zhì)生產(chǎn)力?；厥讑^進(jìn)路，跨越啟新程。央廣網(wǎng)推出《跨越》（第二季）“收官‘十四五’謀篇‘十五五’”系列報(bào)道，于廣闊天地間、于生活細(xì)微處，呈現(xiàn)國(guó)企改革創(chuàng)新故事，共話國(guó)企“十五五”新篇章。

央廣網(wǎng)北京12月8日消息（記者 宓迪）2024年12月29日，CR450動(dòng)車(chē)組樣車(chē)在北京發(fā)布，運(yùn)營(yíng)速度、運(yùn)行能耗、車(chē)內(nèi)噪聲、制動(dòng)距離等主要指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先；2025年9月28日，國(guó)家“十四五”規(guī)劃重點(diǎn)交通基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目沈白高鐵正式開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，成為近年來(lái)高鐵技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展成就的又一個(gè)縮影……

2025年是“十四五”收官之年，到2025年末，我國(guó)高鐵總里程預(yù)計(jì)將突破5萬(wàn)公里?！笆奈濉逼陂g，中國(guó)高鐵在工程建設(shè)、列車(chē)制造、列控系統(tǒng)等方面，向更高技術(shù)進(jìn)軍，勇闖高鐵技術(shù)“無(wú)人區(qū)”，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)對(duì)于既往紀(jì)錄的再“跨越”。這背后，國(guó)資央企不斷攻堅(jiān)克難，開(kāi)拓出一條自主創(chuàng)新之路。

科技筑基 鐵路建設(shè)技術(shù)再上新臺(tái)階

冬日的長(zhǎng)白山，銀裝素裹。隨著沈白高鐵的開(kāi)通，越來(lái)越多的游客來(lái)到長(zhǎng)白山游覽、滑雪，冰雪經(jīng)濟(jì)熱度持續(xù)攀升。截至2025年11月初，沈白高鐵已累計(jì)發(fā)送冰雪主題旅客超28萬(wàn)人次，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展打開(kāi)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(shè)到開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，克服了重重困難，在高寒高鐵建設(shè)、運(yùn)營(yíng)方面取得豐碩成果。

首發(fā)于沈白高鐵新線路的CR400BF-GS型復(fù)興號(hào)智能動(dòng)車(chē)組，是專(zhuān)為高寒地區(qū)設(shè)計(jì)的智能動(dòng)車(chē)組?！搬槍?duì)東北地區(qū)高寒、積雪等特點(diǎn)，我們采取了一系列抗寒技術(shù)，使列車(chē)在零下35度低溫下也能保持正常運(yùn)行?！敝熊?chē)長(zhǎng)客高級(jí)主任設(shè)計(jì)師王雷介紹，如在材料低溫特性方面，通過(guò)大量的計(jì)算分析及試驗(yàn)研究，車(chē)下以及車(chē)外主要金屬結(jié)構(gòu)件均采用耐低溫材料，滿足低溫運(yùn)用環(huán)境下強(qiáng)度、疲勞、沖擊功等特性要求。

在建設(shè)環(huán)節(jié)，沈白高鐵也在施工、部件制造等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)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(zhǎng)約1240米。中鐵六局副總經(jīng)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(cè)既有鐵路線和南側(cè)公路快速干道高架橋分別僅有14.75米、12米。

為了不影響鐵路、公路正常運(yùn)行，中鐵六局呼和公司在施工中采取“先建橋后轉(zhuǎn)體”施工方案，即先進(jìn)行支架現(xiàn)澆，待橋梁上部結(jié)構(gòu)完成后，再以平面轉(zhuǎn)體施工法進(jìn)行轉(zhuǎn)體。技術(shù)團(tuán)隊(duì)利用BIM技術(shù)和動(dòng)畫(huà)演示等方式反復(fù)模擬樁基、球鉸、下部結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)體等施工過(guò)程，并計(jì)算具體數(shù)據(jù)，在正式施工前提前進(jìn)行試轉(zhuǎn)，為最終完成轉(zhuǎn)體提供數(shù)據(jù)支撐，保證轉(zhuǎn)體施工的精準(zhǔn)性、安全性。

沈白高鐵（中國(guó)中鐵供圖 央廣網(wǎng)發(fā)）

高鐵列車(chē)能在高時(shí)速下實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行，猶如“底座”般的軌道板是關(guān)鍵。通過(guò)智能制造，沈白高鐵軌道板的制造精度和制造效率得到大幅提升。中鐵九局沈陽(yáng)智能建造基地黨支部書(shū)記楊振華介紹，沈白高鐵全線13萬(wàn)余塊軌道板預(yù)制工作由中鐵九局完成。在智能制造基地，軌道板預(yù)制生產(chǎn)線由14個(gè)工位組成，工位的操作均由機(jī)器人完成。操作人員在信息控制室，用電腦監(jiān)控和操作相關(guān)流程就可以完成軌道板預(yù)制任務(wù)。一塊軌道板從剛開(kāi)始制作到完成，僅需要10分鐘。長(zhǎng)5.6米、寬2.5米的軌道板，整個(gè)高差控制在頭發(fā)絲一般粗細(xì)，這也是高鐵列車(chē)行駛又快又穩(wěn)的重要因素之一。

“2008年，我們生產(chǎn)哈大高鐵的軌道板，那時(shí)是CRTS I型板。后來(lái)我們又引進(jìn)了CRTS II型制造技術(shù)，在生產(chǎn)過(guò)程中，我們進(jìn)行研發(fā)，創(chuàng)造了CRTS III型軌道板生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)了軌道板制造技術(shù)從跟跑、到齊跑、再到領(lǐng)跑的跨越?，F(xiàn)在，CRTS III型軌道板智能制造水平國(guó)際領(lǐng)先。可以說(shuō)，我們參與和見(jiàn)證了中國(guó)高鐵全系軌道板的發(fā)展?！睏钫袢A表示，“十四五”期間，智能建造基地先后預(yù)制了沈白高鐵、朝凌高鐵、牡佳高鐵等高速鐵路軌道板，累計(jì)鋪板1400余公里。

與空氣“對(duì)話” 刷新“中國(guó)速度”

中國(guó)高鐵的“奇跡”，是鐵路工程建設(shè)突破創(chuàng)新和動(dòng)車(chē)組列車(chē)制造技術(shù)等不斷精進(jìn)的結(jié)果。作為我國(guó)自主研發(fā)、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代高速列車(chē)，復(fù)興號(hào)動(dòng)車(chē)組是我國(guó)高速列車(chē)制造、運(yùn)營(yíng)的“代表作”?！笆奈濉逼陂g，復(fù)興號(hào)動(dòng)車(chē)組開(kāi)行已覆蓋我國(guó)31個(gè)省份。

站在全球高鐵科技的巔峰，復(fù)興號(hào)仍在持續(xù)探索刷新“中國(guó)速度”，向時(shí)速400公里進(jìn)軍。2021年，“十四五”規(guī)劃102項(xiàng)重大項(xiàng)目之一的CR450科技創(chuàng)新工程啟動(dòng)。2024年12月29日，CR450樣車(chē)在北京發(fā)布，運(yùn)營(yíng)速度、運(yùn)行能耗、車(chē)內(nèi)噪聲、制動(dòng)距離等主要指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)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(jìn)行了型式試驗(yàn)和運(yùn)用考核，試驗(yàn)期間跑出了動(dòng)車(chē)組單列時(shí)速453公里、相對(duì)交會(huì)時(shí)速896公里的新紀(jì)錄。

2025年7月，CR450動(dòng)車(chē)組亮相第十二屆世界高速鐵路大會(huì)。（中國(guó)中車(chē)供圖 央廣網(wǎng)發(fā)）

“在研制CR450動(dòng)車(chē)組時(shí)，面臨的一大挑戰(zhàn)是，一些領(lǐng)域已經(jīng)沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，也沒(méi)有現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)可以遵循，一切都要靠我們自己?！蓖趵妆硎荆兄乒ぷ髅媾R的問(wèn)題在于，不僅要有基礎(chǔ)理論的突破，更要有充分的數(shù)據(jù)和試驗(yàn)支撐?！斑~入時(shí)速400公里領(lǐng)域，意味著中國(guó)高鐵技術(shù)已經(jīng)沒(méi)有可以借鑒的成熟經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)平臺(tái)，我們的底氣就是新型舉國(guó)體制的制度優(yōu)勢(shì)和自主創(chuàng)新打造國(guó)家名片的使命擔(dān)當(dāng)。”

王雷印象最深的就是如何降低列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的阻力。高速飛馳的列車(chē)，氣動(dòng)阻力隨速度的平方增長(zhǎng)。列車(chē)從時(shí)速350公里提速至?xí)r速400公里，阻力增加30%。列車(chē)95%的運(yùn)行阻力來(lái)自空氣，牽引能耗絕大部分消耗在與空氣的“對(duì)抗”中。

“這是一場(chǎng)與空氣的‘對(duì)話’。”王雷說(shuō)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)分析車(chē)輛不同部位受到的空氣阻力，探索各個(gè)部位減阻的理論極限值，在各項(xiàng)數(shù)據(jù)的篩選比對(duì)中，發(fā)現(xiàn)車(chē)輛底部的轉(zhuǎn)向架區(qū)域具有一定的減阻潛力。轉(zhuǎn)向架不僅承載著列車(chē)的重量，還負(fù)責(zé)提供列車(chē)行駛時(shí)的牽引、制動(dòng)和減振功能，部件結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，為減阻帶來(lái)巨大難度。為此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)首次創(chuàng)新采用轉(zhuǎn)向架區(qū)域全包覆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效提升列車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)性能。

但全包覆結(jié)構(gòu)使部件處于封閉的環(huán)境，區(qū)域通風(fēng)散熱、流固振動(dòng)等難題擺在團(tuán)隊(duì)面前。技術(shù)人員對(duì)轉(zhuǎn)向架區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，通過(guò)仿真分析，逐步掌握轉(zhuǎn)向架區(qū)域復(fù)雜流場(chǎng)的運(yùn)行規(guī)律。經(jīng)過(guò)各部件系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)與綜合控制，以及基于實(shí)車(chē)部件的試驗(yàn)驗(yàn)證，最終實(shí)現(xiàn)了減阻、散熱、減振這一重要目標(biāo)。正是靠著這樣一個(gè)個(gè)區(qū)域、一個(gè)個(gè)部件的分析與突破，各種材料、結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)與驗(yàn)證，列車(chē)最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)行過(guò)程中的空氣阻力降低20%以上。此外，通過(guò)采用碳纖維復(fù)合材料、鎂合金等新型材料，以及應(yīng)用拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)，車(chē)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(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)跑

CR450動(dòng)車(chē)組的領(lǐng)先，不僅體現(xiàn)在“鋼鐵身軀”，也體現(xiàn)在“智慧大腦”。作為列車(chē)的“大腦和中樞神經(jīng)”， 高鐵列控系統(tǒng)負(fù)責(zé)高鐵的調(diào)度與運(yùn)行。央廣網(wǎng)記者了解到，由中國(guó)通號(hào)研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)自主研發(fā)的CTCS-3級(jí)列控ATP（列車(chē)自動(dòng)防護(hù)）+ATO（列車(chē)自動(dòng)駕駛）系統(tǒng)已列裝CR450動(dòng)車(chē)組。

中國(guó)通號(hào)研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)副總工程師江明表示，該系統(tǒng)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，提升了信息安全和自主可控能力，具有車(chē)站自動(dòng)發(fā)車(chē)、區(qū)間自動(dòng)運(yùn)行、超速自動(dòng)防護(hù)、車(chē)站自動(dòng)停車(chē)和車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)等自動(dòng)駕駛功能。

“這一系統(tǒng)采用了算法和智能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和精細(xì)化控制，全功能熱備設(shè)計(jì)能夠有效降低設(shè)備故障對(duì)運(yùn)輸效率的影響，一體化的設(shè)計(jì)理念能夠提升系統(tǒng)在信息交互和運(yùn)維方面的便捷性?！苯鬟€介紹。

舉例來(lái)說(shuō)，即使在大霧天或大雨天下，司機(jī)無(wú)法看到列車(chē)前方的任何信息，只要車(chē)載ATP能夠從地面獲取行車(chē)許可、線路數(shù)據(jù)等信息，超速防護(hù)系統(tǒng)就能通過(guò)自己的邏輯保證行車(chē)安全，不超過(guò)允許速度，不越過(guò)行車(chē)許可終點(diǎn)。

我國(guó)擁有豐富的氣候和地質(zhì)環(huán)境，記者了解到，針對(duì)西部鐵路建設(shè)需求，中國(guó)通號(hào)自主創(chuàng)建的中國(guó)鐵路新一代列控系統(tǒng)技術(shù)體系，首次實(shí)現(xiàn)了我國(guó)客貨共線鐵路的貨運(yùn)列車(chē)移動(dòng)閉塞追蹤運(yùn)行，創(chuàng)新了面向惡劣環(huán)境下鐵路建設(shè)的新型列控系統(tǒng)解決方案。

基于北斗的重載鐵路列控系統(tǒng)（中國(guó)通號(hào)供圖 央廣網(wǎng)發(fā)）

新型列控系統(tǒng)是CTCS（中國(guó)列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)）技術(shù)體系的最新研究成果。江明對(duì)記者介紹，它不再使用地面設(shè)備感知列車(chē)位置和確認(rèn)列車(chē)編組有無(wú)脫鉤，而是與北斗衛(wèi)星相連，綜合衛(wèi)星定位、電子地圖、速度傳感器等多種信息源，讓列車(chē)定位更加精準(zhǔn)、可靠。

“該系統(tǒng)具備輕量化、高度集成化和維護(hù)智能化的特征，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了基于國(guó)密算法的列控?cái)?shù)據(jù)IP化無(wú)線傳輸，總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，部分關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，是我國(guó)鐵路信號(hào)領(lǐng)域核心設(shè)備從跟跑到并跑、領(lǐng)跑的重要一環(huán)?！苯鞅硎?。

“十四五”期間，沈白高鐵進(jìn)一步加密區(qū)域路網(wǎng)，CR450動(dòng)車(chē)組多項(xiàng)指標(biāo)領(lǐng)先，高鐵列控系統(tǒng)讓列車(chē)定位更加精準(zhǔn)、可靠。展望下一個(gè)五年，隨著我國(guó)科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的腳步穩(wěn)步提升，中國(guó)高鐵有望進(jìn)一步跑出“加速度”。