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分不同的层级

2020-07-09 21:09

世界经济的发展史验证了一条规律:一条铁路通常能带动一片区域和一群城市的发展。

据介绍,高铁技术始于日本、兴于欧洲。10多年来,中国高铁走过了引进、消化、吸收、再创新之路。

■高铁还吸引了全世界的目光。目前,印尼雅万高铁、中老铁路、匈塞铁路等一批国际铁路合作项目正顺利推进。

30多年前,在保罗·泰鲁眼中,中国人用超乎常人的耐力把身体塞进绿皮车每个角落,并且还能用惊人的热情嗑瓜子、打牌、聊天和喝茶。

在“复兴号”高速动车组254项重要标准中,中国标准占84%。整体设计和关键系统都是中国自主研发且具有完全自主知识产权。其中,被称为“复兴号”“大脑”的列车网络控制系统,正是赵红卫带领团队研发的。

30多年后,在成为新四大发明之一的中国高铁上,这种现象踪迹难寻。

“烧开水的壶变成了安全方便的饮水机,洗手间、乘车座椅一次次升级。在网络时代的今天,旅客不仅可以通过手机进行自助购票选座、智能验票进站,还可以在‘复兴号’上通过wifi上网娱乐,甚至在旅途中可以通过互联网订餐享受当地的‘风味小吃’。”赵红卫说。

1997年4月1日,中国铁路第一次大提速在京广、京沪、京哈三大干线进行。直至2007年,第一辆“和谐号”在广深段下线,时速200公里。陪伴中国人近半个世纪的绿皮车正加速驶向其历史归宿处,同时也幻化成一种记忆重新进入人们的生活。

高铁带动铁路客运量持续增长,拉近了城市间的时空距离,催生出全新的生活理念,异地养老正在变为现实。中国在贫困地区设立高速铁路无轨站,扩大了高铁辐射范围,极大地改善了当地交通环境,由此带动精准扶贫项目实施。

在赵红卫眼里,近些年高铁的快速发展,一方面源于40年来中国在经济体量上的积淀和积累,另一方面也源于国家对高铁技术、铁路建设的大力投资。

在国际竞争中,核心技术是国之重器,大国重器必须掌握在自己手里,这已经成为一个共识。一方面,核心技术是保障国家安全的重要基石,在一定程度上,大国之间的竞争就是核心技术的竞争,谁掌握核心技术谁就能抢得先机,避免在关键领域被对手卡脖子。另一方面,创新是引领发展的第一动力,是国家综合国力和核心竞争力的最关键因素。要加速实现核心技术突破,就要牢牢扭住创新这个“牛鼻子”。

■安全正点、快捷舒适、绿色环保的高速铁路,正在改变中国人的出行方式,助推中国经济社会持续健康发展。

“如今,中国四纵四横高速铁路网已经提前建成运营,长三角、珠三角、京津冀三大城市群高铁已连片成网,东部、中部、西部和东北四大板块实现高铁互联互通,极大方便了旅客出行。安全正点、快捷舒适、绿色环保的高速铁路,正在改变中国人的出行方式,助推中国经济社会持续健康发展。”据赵红卫介绍,至2018年底,中国高铁营业里程达到2.9万公里,超过世界高铁总里程的2/3,成为世界上高铁线路里程最长、运输密度最高、成网运营场景最复杂的国家,中国高铁动车组已累计运输旅客突破90亿人次,成为中国铁路旅客运输的主渠道。

列车网络控制系统,之于轨道交通装备,相当于“大脑”和“神经中枢”之于人体——它控制和监视着车上各种系统和设备,承担着列车所有控制信息和故障信息的传输、处理、存储和显示功能,是动车组最关键的核心技术之一,也是国外公司技术封锁的重点。“比如司机将控制手柄移至牵引位,牵引指令就通过网络传输到列车网络控制系统的中央控制单元,当评估为有效牵引指令时,它就驱动牵引控制单元的驱动系统,然后带动电机,电机再带动齿轮箱,齿轮箱再带动相应的车轮前行;还有空调、车门、照明等等,几乎所有的系统都和网络系统有接口。”

■在贫困地区设立高速铁路无轨站,扩大了高铁辐射范围,极大地改善了当地交通环境,由此带动精准扶贫项目实施。

■高铁带动铁路客运量持续增长,拉近了城市间的时空距离,催生出全新的生活理念,异地养老正在变为现实。

说起研发艰辛,赵红卫体验太深:“列车网络控制系统是一个庞大的系统,分不同的层级。首先,它具有底层通讯功能,跟我们的电脑类似,要上网,必须得有网卡、有芯片,但我们最初连芯片都没有,我们得从最基本的芯片开始研究。”不仅要研发硬件,还要研发软件开发平台,每一个细节都是从零开始。

“在研制过程中遇到很多困难。在硬件研发的时候,我们就曾经遇到系统样机出来了,在试验室测试没有问题,但到了现场发现它会受电磁干扰,因为现场环境更为复杂。”

“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。”千百年前诗仙李白这句广为流传的诗句在当时还仅仅是个梦想。如今,除去飞机早已“梦想成真”,还有一种地面交通工具也已实现并超越“朝发夕至”的梦想,它的名字,叫“中国高铁”。

用赵红卫的话说,就像盖房子,外国人已经有了一定预置结构,门窗、水泥等部件都齐了,只需要加以组合就行,而最初我们好像是从烧砖头、炼铁开始。

2012年,赵红卫被uic国际铁路联盟指定为uic机车车辆分委员会数据与通信专业组组长。在这个主要由西方国家组成和把控的联盟中,她是第一位担任专业组组长的亚洲人。目前,她已经主持和参加了多项国际标准的制定及修订工作。

“目前,印尼雅万高铁、中老铁路、匈塞铁路、中泰铁路、巴基斯坦拉合尔橙线轻轨等一批国际铁路合作项目正顺利推进。”赵红卫欣喜地说。

■在“复兴号”高速动车组254项重要标准中,中国标准占84%。整体设计和关键系统都是中国自主研发且具有完全自主知识产权。

从廊坊到北京,铁路运行74公里。1988年,全国政协委员、中国铁道科学研究院首席研究员、复兴号大脑———列车网络控制系统首席设计师赵红卫要在这段求学路上花费1个多小时。如今,这段路被高铁缩短至21分钟。

在赵红卫和高铁人眼里,高铁上的中国是改革开放40年来一个大国崛起的缩影,高铁之路是一条通往自主创新的未来之路,是一条通往和谐与复兴的自信之路。

1987年,美国游记作家保罗·泰鲁坐火车游历中国,后来在他的《骑着铁公鸡,坐火车穿越中国》一书中写道:“在这里,火车不是交通工具,它是这个国家的一部分,它是一个地方。”

赵红卫团队在高速动车组上的第一个重要成果是研制成功高速列车网络控制系统半实物仿真平台———它填补了国内该领域的空白,达到国际先进水平。

自2012年以来,在中国铁路总公司主导下,中国铁道科学研究院技术牵头,集合中车集团及相关企业的力量,开展了中国标准动车组设计研制工作。2013年6月,中国标准动车组项目正式启动。“标准动车组要建立统一的技术标准体系,实现‘互联互通’,不同的车互为备用,备品备件统一型号。”赵红卫说。而中国标准动车组的“相互救援、互联互通”,意味着今后所有高铁列车,只要是相同速度等级的列车,不管哪个工厂出品,都能联挂运营,不同速度等级的动车组也能相互救援。

从去年两会到现在,赵红卫和她的团队又陆续投入到时速160公里动力集中动车组、时速250公里8辆编组、时速350公里16辆和17辆长编组复兴号动车组的研制,大部分动车组都已经上线运营,只有时速250公里动车组正在成贵客运专线进行运用考核,智能型“复兴号”也将在京张高铁上开展试验。“网友们给他们都起了一个可爱的名字,分别叫‘绿巨人’、‘蓝暖男’、‘金凤凰’,这些‘复兴号’家族成员不仅‘颜值高’、性能优、价格也非常亲民,所以一经推出,就受到了老百姓的欢迎。”近日,在中国铁道科学研究院院史馆,赵红卫颇为骄傲地与记者分享。

谈及未来高铁发展方向,赵红卫直指智能化。“一是智能建造方面,包括工务工程的建造,就是要按照全数字化的系统标准建设桥梁、隧道、线路等。二是智能装备,这方面比较重要的就是在动车组上使用自动驾驶系统;三是智能运维,刚才提到在京张高铁运行智能型‘复兴号’。与此相应,我们也将配套智能车站、智能服务、智能维修等相关设施,也就说运维系统都会朝着更加智能化的体系去发展。”

赵红卫介绍,在引入日、德、法等国四种型号列车之后,吸收所长,我们联合设计生产出“和谐号”动车组。然而,标准的不统一致使车上的零部件不能互换,每种车型都要有备用车停在车站;司机室的操作方式也不同,一换车型司机就得从头学习。

总结其经验,赵红卫把它归结为:“我们有一个优秀团队,大家不怕吃苦、善于钻研。最重要的是我们能化整为零,把复杂的工作细化分解,然后共同攻克难关。”