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高速公路技术创新8篇

时间:2023-07-05 15:57:22

高速公路技术创新

高速公路技术创新篇1

关键词:高速公路;隧道;注意事项;技术

一、高速公路隧道

(一)高速公路隧道交通特点

公路隧道内空间狭窄,车流量大,隧道内外光线变化大,隧道内交通情况十分复杂。车辆在进入隧道后,亮度大幅降低,使人产生视觉上的不适应,又由于交通空间的变化,驾驶员心理也会随之变化,容易影响行车。在隧道交通中,车流密集,通风环境差,使得大量的车辆排放物不易扩散和稀释,既损害了人员健康,又降低了能见度,影响车辆行驶,容易引发交通事故。因此,建设合理和完善的隧道机电系统十分重要。

(二)隧道交通机电系统构成与技术分析

隧道交通机电系统是隧道交通的智能化管理与保障系统。主要包括供配电照明系统、通风系统、消防系统和监控管理系统等。

1、隧道供配电照明系统。供电照明系统是隧道交通机电系统中的重要组成部分,它必须保证24小时不停地供电与照明。因此设计建设中,为了保障供电系统的可靠,通常要得到负荷情况,合理设置及管理供配电点的相关数据。隧道供电一般选择接入10kV地方电网旁边。

2、隧道通风系统。通风系统由环境检测设施、本地区域控制器、风机控制柜等组成。由于隧道内通风不佳,汽车行驶时扬起的沙尘、排放的尾气等沉积,对人的身体不利,还影响驾驶员的视线,所以设置通风系统是必不可少的。公路隧道纵向通风系统射流风,如图1所示:

3、隧道消防系统。在而今的隧道事故中最多的要属火灾。隧道内火灾引起原因较多,车辆引擎或车上货物着火、车与车相撞、危险品运输事故都可以引起火灾。由于隧道内环境封闭,火灾一旦发生,就会造成严重后果。因此,设置隧道消防系统非常重要。隧道消防系统包括:一整套火灾检测监视系统;一套有效的报警通信系统;一套高效灭火设施和应急排烟方案;长隧道还应设计好应急出口和行车横洞。在隧道的施工中要设置贯穿隧道的消防给水总管。并且按一定间隔设置消防与通风设备,保证消防管道与隧道内消防设施的可靠连接,以保证消防安全。

4、隧道监控管理系统。在高速公路中,全线交通监控是隧道监控的重点。隧道监控系统包括有交通监控,交通监视与交通控制系统。交通监控主要检测通过环形线圈、微波检测器等设备的车流、车速、占有率、车间距等。由于隧道交通的特殊性,还要安装红外、超声、微波车辆超高监测器,检测车辆高度。而交通监视通过录像设备、外场摄像机、控制中心显示设备、控制设备等监视隧道交通情况。交通控制子系统包括车道控制器、可变限速标志、交通信号灯、紧急广播和可变情报板等设备。

轨道交通建设远程监控管理系统,如图2所示:

二、机电安装技术的创新的重要性

我国正处于现代化建设时期,经济飞速发展,但是也正是这种发展使得各种矛盾的出现,其中道路问题也在这个时候体现出来,正是基于技术创新和机电安装项目技术创新的理念,介绍项目技术创新的一般程序、工作方法和规章制度等,重点阐述了如何抓好项目技术创新的要求,包括高度重视技术创新工作、以科学的态度对待技术创新以及调动技术人员的积极性、充分发挥专业技术人员的作用。

三、机电安装技术要点与创新

(一)照明设计

隧道照明是为了保证隧道内交通顺畅而设置的功能性照明,其照明的目的是为了给驾驶员在隧道行驶过程中提供一个安全、舒适的视觉环境,保障交通运行,提高运输效率。由于隧道是一个半封闭空间,隧道在行车视觉特性上要比其他照明复杂得多,它不仅需要24h不间断照明,而且白天照明要比夜间照明更复杂。

1、人眼视觉特性。当从一个明亮的环境短时间内转到一个暗环境中时,人想要看清物体,必须要一段适应的时间,这就是暗适应,同样当人眼从一个暗环境短时间内转到一个明亮的环境中时,也需要经过一段时间才能看清亮环境中的物体,这就是明适应。

2、隧道照明设计。隧道照明可分为引入段、适应段、过渡段、中间段和出口段,人眼的视觉特性决定了各区段应不同位置上的亮度检测器的实测值设计不同的长度和亮度值。其中按照人眼适应曲线,调节隧道过渡段、出口段亮度是隧道照明设计的关键。驾驶员进入长隧道后需要一些时间将人眼调节到能适应中间段较低亮度水平,过渡段照明的目的就是过渡段亮度从最高到最低的变化逐步进行,来使得人眼及时得到调整。

实现过渡段亮度调节,有两种控制方法,一是无级调节法;二是逻辑开关法。无级调节法是由可控硅为基本控制元件的电子控制器完成无级调光的。随着洞外光强的变化,整个照明控制系统会处在动态平衡状态下,从而得到合适的亮度。从理论而言,无级调光是一种很好的方法,它能得到连续性很好的光,但存在如下弱点:线路复杂,调试困难;故障率高、维修保养不便;洞内亮度检器需要量大,工程量大,增加投资;最适合无级调光系统的执行元件是白炽灯,但是白炽灯光线不好,寿命短。因此,目前的隧道照明工程很少采用无级调光。而选择光线较好的照明灯具,利用灯具的不同排列组合和现场控制器提供的数字信号对照明灯进行逻辑控制,使其产生阶跃式的亮度调节,这就是逻辑开关法。由于控制程序和线路设计简单,灯具选择灵活,维修保养容易,目前的隧道照明大都采取这种方法。

3、应急照明的设置有以下几种方案。

第一,利用基本照明灯作为应急的方案和单独设置应急灯的方案。这两种方案都可以满足要求,由于大部分隧道采用高压钠灯照明,而高压钠灯(包括其他气体放电灯)断电后再起动时间较长(5-8min),很难作为应急照明灯。现在国内外在采用高压钠灯作为照明光源在隧道中的常规做法是单独设置应急灯,这样会造成重复投资,并且影响美观。因此采用的是利用基本照明灯作为应急照明的方案。平时应急照明作为基本照明的一部分,当基本照明出现故障后应急照明灯继续工作,以保证隧道内行车安全。

第二,从应急电源选用上有集中设置应急电源和分散应急电源方案。分散应急电源一般应用于规模较小的建筑中,而在大型建筑中由于应急灯具数量较多,考虑到维护和投资方面的因素,一般采用集中应急电源装置。

(二)供配电问题

在很长的隧道中,隧道的正常使用由照明、监控、通风、消防等设施决定,他们缺一不可。而作为隧道附属设施的供配电系统,正是这所有设施的基础,关系着隧道内所有设备的运行,对整个隧道正常使用起着至关重要的作用。中铁十一局集团电务工程有限公司承建的邵怀高速雪峰山隧道机电工程,是整个邵怀高速公路中的重点工程。其中供配电系统采用四路外线电源,分别从两端洞口引双路电源,组成环网。这样能保证在外线3路电源同时停电的情况下,仍然能保证隧道内基本的应急照明和其他一类负荷的正常使用。

在整个供配电施工的初期,第一个是土建方,供配电系统的施工界面不成熟,尚不具备具体的实施条件。在这个阶段首要任务就是要配合土建单位的管线预埋,以及对已经预埋的管线进行疏通处理,这部分工作看似简单,但是实施起来却很复杂,并且也是相当重要的。在机电进场的初期,隧道内土建方的施工仍在持续进行,很多机电需要使用的管线都没有进行埋设。我们进场后就需要对这些界面进行仔细调查,积极和土建方进行协调,配合土建的施工。我们采取了每天巡查施工现场的方法,查看土建的施工内容是否涉及到机电的界面,对正在预埋的管线进行指导配合作业,以达到供配电后期正常使用的目的。而且要及时发现已经预埋的管线存在那些不合适的地方,积极沟通,并予以纠正。并要求土建对埋设的管线采取一定的保护措施,如用塑料袋或棉布堵住管口以防杂物进入管道导致永久堵塞,标识管口位置防止遗忘等。

(三)通风系统

1、有害气体的排放量。《公路隧道设计规范》”条文说明”中给出的CO排放量是当时国产汽车的CO排放量,使用时应考虑到有害气体的年递减因素,否则计算的新风量可能偏大很多.近几十年以来,由于汽车工业技术以及燃料品质的改进和提高,CO排放量递减很快。以国产东风牌中货车为例:车速60kin/h,中等负荷时CO的排放量1987年约为4.2m/h.hv,1995年约为0.9m/h.hv,下降幅度之大引人注目。解决的方法一般有两种:一是考虑CO排放量的年递减因素;二是按照隧道通车后十年的预测交通量进行计算.通常第一种方法更为常用。

2、隧道洞口的废气扩散和回流。由于纵向通风的特点,在隧道通风的出口形成较高浓度的有害气体,对隧道洞口周围的环境可能会造成一定的影响.因此,当隧道洞口位于居民区或自然风景保护区等地区时,应采取设置竖井对有害气体进行高排等措施使之满足国家卫生标准.在双洞单向行驶时隧道的出口和入口,可能会产生排出废气的回流问题.根据PIALC的有关资料,废气的回流率最高可达60%,因此必须引起设计人员的十分重视。对于可能排出废气回流的双洞隧道,在隧道之间建一隔墙,可以有效减少废气的回流量。

3、自然风的影响在通常情况下,隧道自然风的自然反风计算是按照2.5m/s进行计算的。但是在实际工作中发现,如果自然风作为阻力,对于常年受季风影响严重的隧道,需要对隧道所处地区的风速、风向及频率具体分析,否则可能形成有害气体难以排出的情况。

四、机电安装技术的创新

逻辑开关法,是目前的隧道照明工程最常用的方法,无级调光已经基本被淘汰,由于逻辑开关法控制程序和线路设计简单,灯具选择灵活,维修保养容易,因此逻辑开关法被大部分国家采用。它能按照人眼适应曲线,合理调节隧道过渡段、出口段亮度。使得过渡段亮度逐渐变化,从而人眼及时能够得到调整。为了满足洞内通风量的要求,保证施工作业正常进行,采用吊顶压入式巷道通风代替了常规的风筒压入式通风技术,即用彩钢板将隧道斜井分为进风道和排风道,进而通过一系列辅助手段实现通风。实践证明,采用新的通风技术完全能够满足洞内通风需求。而原来在每个隧道斜井口必须设置的通风机则可以省去。技术创新成果可以用专利技术、技术创新专题报告、学术论文、施工技术总结、科技成果等各种形式进行总结,并在类似工程项目中推广使用,在类似工程项目中节约施工成本、加快施工进度、提高工程施工质量、保证施工安全等方面出效益。技术创新成果可以在工程项目施工过程中进行总结,也可以在工程项目竣工后进行汇总。

五、结论

我国的交通机电系统研究起步较晚,但发展十分迅速,目前已基本实现了高速公路的智能化控制与管理。但在隧道交通机电系统的设计建设中的还存在一些问题。国外已经出现的很多先进技术在我们国家还没有得到运用,这就严重制约了我国隧道交通机电系统的发展。机电安装技术运用到高速公路建设中时,一定要有强烈的事业心和责任感,仔细认真,不怕麻烦,深入现场,严格技术管理。总结出隧道施工方面注意的事项大致有照明问题、供配电问题和通风问题,从而使得今后的施工方能在施工时重点关注这三个问题,最终形成我国独特的、创新的高速公路隧道机电安装技术。

参考文献:

1、周正.隧道交通机电系统构成与技术研究[J].河南科技,2010(7).

2、沈先福.浅谈机电安装工程施工技术与质量管理[J].山西建筑,2006(6).

高速公路技术创新篇2

关键词:高发公司;高速公路;科技创新;科技强企;实践与思考

中图分类号:F273.1 文献标识码:A 文章编号:1673-8500(2013)06-0125-01

河南高速公路发展有限责任公司(以下简称“高发公司”),是河南省人民政府授权省交通厅组建的国有独资企业,主营高速公路、特大型独立桥梁等交通基础设施的开发建设、养护和经营管理。公司成立以来,已累计建成高速公路2634.8公里,约占河南省全境高速公路的53%;多年来,高发公司坚持不懈实施科技强企战略,大力加强科技创新体系建设,全面强化高新技术的引进和推广,走出了一条符合时代特征和高速公路特点的科技创新发展新路。对进一步优化高速公路整体功能,提高高速公路企业核心竞争力,实现高速公路又好又快发展,都具有十分重要的战略意义。

一、用高科技推动施工建设项目整体创新,努力打造优质精品高速公路

1.用高科技推进设计模式创新。高发公司坚持把规划和设计作为高速公路整个发展活动重要开端,始终坚持高端启动、扎实推进,用高科技推动高速公路规划和设计理念创新。在设计中,秉承前瞻性、先进性、实用性、经济性相结合的设计原则,通过计算机系统和三维技术,对每一路段的实物数据、每一桥隧涵洞和路基坡面的地貌地状,进行优化选择和科学设计,确定科学合理的建设规模和技术标准,确保高速公路施工建设与沿线地形、地物、不良地质、经济规划、文物、军事等设施总体协调,既避免了后期施工中因各种临时动议而造成的建设资金浪费,又保证了路面线形线条的和谐优美。

2.用高科技全面提升工程质量。质量是工程建设的永恒主题和社会各界关注的焦点。在所有确保工程质量的屏障中,高科技无疑是最坚实、最钢性的组件之一。路基路面材料特性反演与快速检测维修整套技术、折线配筋预应力混凝土先张梁成套技术、CFG桩在软弱地基中的应用技术、35m先张法组合箱梁施工技术、超声破检测钻孔灌注砼质量、钢索周期检测仪等一系列新工艺、新技术、新材料、新模式的广泛使用,更加有效地消灭了工程质量管理盲区,根治了质量通病。

3.用高科技优化生态环保。生态环保是高速公路施工建设的重要一环,高发公司坚持把高速公路融入自然,在全面检测当地气候、土壤、水文、植被的基础上,大量植种本地树种,并结合当地文化历史特点,进行风景绿化、生态农业、公路森林、历史文化等景观设计。

二、用高科技推动管理创新,努力打造高速公路运营管理的强势品牌

高发公司高度重视并充分发挥高科技在管理创新中的重要作用,不断加大科技的研究和投入,不断推进科技收费、科技保通、科技养护进程,有力推动了运营管理水平的整体提升。

1.搭建富有时代气息的科技收费平台。高发公司大力实施科技收费战略。一是在全国率先使用全省联网收费系统和自动发卡,所有进入河南高速公路的车辆都能一卡遍游河南,提高了通行效率;二是全路线收费站均引进了目前国内先进的自动洗卡机,确保通行卡卫生整洁和防病菌传染;三是在所有收费站配备使用了IC卡自动点卡机,准确管理IC卡;四是在车流量大、收费额高的收费站引进了银联卡收费系统,大大提高了收费效率;五是研发了堵漏增收软件和绿色通道比重甄别系统软件,将闯卡车辆列入电脑黑名单,对各种逃费车辆进行了有效打击;六是研发了收费数据动态管理、收费监控稽查、现金安全输送、文明服务标准礼仪、收费工作流程规范等系统软件,有效促进了收费管理水平的全面提升。

2.构筑高科技含量的安全保通工作体系。确保安全畅通是高速公路实现社会效益和经济效益双丰收。公司配备了具有国际先进水平的大吨位清障车、抢险救援车、消雪化冰车等机械设施,开通了全程“电子巡逻”系统,提高了快速反应和快速救援能力;把手机作为视频监控终端,使各级路政人员通过手机随掌控全路段车辆通行情况;在全省首次引进了具有现场指挥调度、数据采集和传输、机动治超、突发事件处置以及收费站复式收费等功能完善、设备先进综合指挥车;配备了由热成像设备和能见度测试仪组成的雾天引导车;建立了集网站、热线电话、短信、道路标牌的路况信息系统,及时、准确向司乘人员提供各种路况信息。

3.开拓科技高效的养护管理途径。河南高速公路位居全国交通中心,过境车辆繁多,养护任务繁重。对此,高发公司在推进养护体制改革、提高养护施工管理水平同时,依托高新养护技术,不断开拓科技养护新途径。建立了养护工程数据库,用新工艺新材料保证小修小养质量、用小修小养延缓大修周期的养护理念;在全国最先实施了彩色路面、现场热再生、震荡标线等新技术、新工艺。

三、大力加强高科技支撑体系建设,努力提高高速公路自主创新能力

高发公司全面实施科技兴路、科技兴企战略,大力加强科技支撑体系建设,努力培育创新文化,致力优化创新环境,从而使公司各种生产要素活力竞相迸发,所有创新发展动力源泉充分涌流。

1.坚持用科技创新战略统一思想。高发公司始终坚持把科技自主创新作为企业发展战略,把科技投入作为战略性投资,大力推进原始创新,集成创新和引进消化再创新,不断提高再创新能力和实现科技新跨越,确保了公司各项事业健康稳定和可持续发展。

高速公路技术创新篇3

联合国气候变化大会在丹麦首都哥本哈根召开前,国际铁路联盟发出呼吁:参加峰会的各国政府官员和环保者应选择火车作为交通工具,以实际行动保护环境。发展低碳经济需要绿色的交通运输方式,铁路是最节能、最环保的运输方式,充分满足了低碳经济和绿色经济的时代要求。相关研究表明,在等量运输下,铁路、公路和航空的能耗比为1:9.3:18.6,铁路运输的二氧化碳排放量是公路运输的1/2,是短途航空的1/4[1]。在世界进入低碳经济的时代背景下,中国铁路进入了高铁时代。京津城际铁路以及武广高铁所采用的动车组技术都具有我国自主知识产权,标志着我国高速铁路技术具有世界先进水平。此外,我国的高铁技术在工程设计和建设等方面贯彻了资源节约、环境友好的要求,充分体现了低碳与绿色的理念。因此,站在低碳经济的视角对我国高铁的绿色技术创新进行研究具有一定的时代意义。

一、低碳经济、绿色技术创新相关概念

1.低碳经济

低碳经济(Low--carbon Economy)最早出现于2003年英国能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》。它是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。其实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP。其核心是能源技术和减排技术创新、产业结构调整和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。

关于低碳经济的研究主要包括:什么是低碳经济,为什么发展低碳经济,发展低碳经济的条件,以及如何发展低碳经济。庄贵阳认为,低碳经济是指依靠技术创新和政策措施,实施一场能源革命,建立一种减少排放温室气体的经济发展模式,从而减缓气候变化[2]。付允等指出,中国发展低碳经济非常紧迫,原因在于:中国温室气体减排压力大、能源安全威胁大、资源超常利用和生态环境恶化[3]。指出,作为最大的发展中国家,中国发展低碳经济的机遇与挑战并存。一方面,可以利用发展低碳经济的机会使一些重点行业的节能减排技术取得竞争优势;另一方面,发展需要巨大的额外成本和大规模采用低碳能源和技术[4]。何建坤指出,发展低碳经济是中国的必然选择,而发展低碳经济的关键在于低碳技术创新[5]。

2.绿色技术创新

绿色技术创新,即绿色工艺、绿色产品、绿色意识的生态技术创新,以保护环境为目标的技术经济创新统称为绿色技术创新。

叶子青等从国家层次上,研究了美国、日本和欧盟的国家绿色技术创新体系,比较了三者的创新模式、技术、组织和政策等。鞠晴江等基于企业的环境责任提出,绿色技术创新的内容要满足三个“绿色”要求,即节约、回用和循环;绿色技术创新与绿色技术研发与扩散紧密相关,包含了绿色技术从思想形成到推向市场并及时反馈的全过程。张敦杰等认为市场需求、市场竞争与合作、科技进步及政府政策行为支持是企业绿色技术创新的动力。

二、高铁的绿色技术创新

1.低碳经济下研究高铁绿色技术创新的意义

发展低碳经济是一项系统、全面的工程,需要各国、各行业、各成员齐心协力共同完成。比如,住房和城乡建设部副部长仇保兴曾指出,城镇交通领域的刚性碳排放是节能减排必须考虑的重要内容,在中国有85%的能源被城镇消耗,85%的CO2排放来自城镇。而从全国的综合运输体系上来讲,铁路相对于民航、高速公路而言,具有运量大、高能效和低排放的优势。因此,发展低碳经济,交通运输业尤其是高速铁路运输业是重要的主体。

发展低碳经济关键在于低碳技术的创新,在于对绿色技术的创新与应用。中国高速铁路技术从无到有,从落后到先进,已达到世界一流水平。包括美国在内的多个国家,纷纷想引进我国高速铁路技术装备并开展相关合作。在高铁模式和技术不断得到世界认可的同时,我们更应该总结经验,寻找成功规律,并将之运用到其他领域以求得更大发展。

2.高铁的绿色技术创新

(1)高铁技术的发展。在营业里程方面,从1876年到1949年,我国铁路营业里程只建设了2.18万公里,铁路发展缓慢。至2009年底,我国铁路营业里程将达到8.6万公里,仅次于美国,居世界第二。铁道部有关统计数据显示,2003至2008年,我国铁路以占世界铁路6%的营业里程完成了世界铁路25%的工作量,运输效率居世界第一。在运行速度方面,当邓小平在1978年考察国外高速铁路时,其列车时速已达300公里以上,而我国铁路旅客列车的平均旅行时速只有43公里。而30年后,我国第一条时速350公里、具有完全自主知识产权和世界一流水平的京津城际铁路CRH2C型动车组通车。在综合技术方面,2007年实施的第六次大面积提速表明我国铁路已经全面掌握了时速200公里及以上线路的设计、施工、养护、牵引供电、通信信号、列车控制等成套技术,进入世界铁路既有线提速先进行列。2009年12月26日投入运营的武广高铁也诠释了我国靠自主创新兴建世界最先进的高铁取得了巨大的成功。

(2)各国高铁技术比较。高铁技术源于日法德三国,1964年出现在日本的新干线技术成就了日本国内铁路网的主干部分;1982年法国领先的TGV技术后来成为全欧高速火车的技术标准;1988年德国的ICE技术创下了当时最高时速409公里的纪录;美国引进法国的TGV技术研制出了具有美国特色的高速列车ACELA。而中国用短短几年时间引进、消化、吸收,赶上了其他国家几十年的发展。

我国自主创新研制的国产高速动车组的时速比采用西门子和阿尔斯通公司技术的法德高速铁路整快30公里,创造了运营速度、运量、节能环保、舒适度四项世界第一。京沪高速铁路采用完全自主知识产权、完全由国内制造的新一代动车组,车体运用流线型低阻力、轻量化、高性能交流传动及再生制动等节能技术,人均百公里耗电不超过6度。再生制动形成的电能返回电网,达到90%的回收率。

3.高铁绿色技术创新规律

伴随着具有环保、节能特点的高铁技术的不断出现,中国的高铁模式不断向世界展示了中国的发展速度,中国乃至世界飞入了高铁时代。高铁绿色技术创新的成功规律可以概括为:(1)中国特色自主创新。自主创新包括三种形式,即原始创新、集成创新、引进吸收消化再创新。我国高铁即是在这种思想的指导下,坚持科学发展观,走可持续发展道路,不断研发先进技术,保持自己的核心技术和关键技术。(2)系统创新。绿色技术创新体现在很多维度,是技术创新的发展与完善。具体到我国高速铁路运输业,体现在对列车的研发、生产技术,铁路的轨道建设技术,运输安全检测技术以及客运服务质量等进行的系统创新。(3)体制机制创新。除了在硬件系统上的整合创新,我国还注重在创新主体等体制机制方面进行创新,研究机构、高校、铁路运输业多方合作形成产学研用的创新机制。(4)绿色的低碳技术创新。中国高铁的发展旨在迎合时代要求,担当国际社会责任,强化环保意识、可持续发展理念,研究开发先进的低碳技术,发展低碳经济、绿色经济和循环经济。

三、问题及建议

以上部分肯定了我国高铁绿色技术创新所取得的成就。然而,我国高铁技术的发展潜力还很大,如磁悬浮技术被人认为是运输业未来的技术,它将更加符合低碳经济对技术的要求。然而,我国高速铁路尚处于起步阶段,发展过程中存在的问题不容忽视。

首先,客运需求不断增加给高铁带来一定压力。我国国土资源辽阔、人口众多。建设较长的铁路营业里程并不足以证明我国技术的先进性。在人均里程以及平均客运密度方面我国并没有体现出绝对优势。如何用现有的资源为大多数人服务是技术与管理上急需解决的问题。其次,高速铁路服务质量有待提高。比如正点率、换乘便利性以及订票服务等方面均与其他先进国家存在差距。在我国铁路客运中,晚点是很常见的事情,换乘也是中国乘客常面临的难题。最后,技术的安全性面临威胁。在世界各国称赞中国的高速度,不断引进学习中国技术时,中国的技术溢出面临着一定的威胁,是否真正地领跑世界还有待证明。

高速铁路长期以来一直有着其技术经济优势,为了发挥该优势,我们需要不断提升自己的自主创新能力并将其市场化。针对上文提到的高铁在绿色技术创新方面存在的问题,本文提出以下建议:

第一,优化产业结构,积极参与国际合作。通过优化产业结构、优化铁路线路的设计来不断提高铁路运输效率,和其他国家、其他城市铁路线路设计师共同设计以降低因设计的不合理而带来的长期投资风险。第二,提高服务质量,抓好服务创新。减少换乘是提高服务质量的重要方面,可以规划火车站站点,并与航空站、公交站做好衔接,以便于交通。或减少不必要的进出站环节来提高效率。第三,技术预见与非预见的技术的平衡发展。与开拓视野,在现有技术的基础上进行开拓创新,而不能将眼光局限在可预见的技术上;要广开言路,善用它山之石,发现探究不可预见的技术。

四、结语

低碳经济的发展理念符合科学发展观的要求,与建设生态文明、实现可持续发展的理念是一致的。我国人口众多、土地资源有限,生态环境治理任务繁重,特别需要铁路这种节能环保的交通工具。我国高铁在过去几年里取得了巨大的成就,也提升了中国在世界上的地位,彰显了中国模式的成功。站在低碳经济的角度分析高铁的绿色技术创新具有现实意义;中国与世界先进国家的高铁技术的比较得出了中国高速铁路迅速发展的规律,即自主创新、系统创新、体制机制创新和绿色技术创新。最后,在高铁的发展过程中还存在着许多挑战,应对这些挑战则需要做好调整产业结构、抓好服务创新以及探索技术的未知领域等方面的工作。

参考文献

[1].从武广客运专线看低碳背景下的空铁竞合[J].综合运输,2010,1:62-65

[2]庄贵阳.中国经济低碳发展的途径与潜力分析[J].国际技术经济研究,2005,3:79-87

[3]付允.低碳经济的发展模式研究[J].中国人口.资源与环境,2008,3:14-18

[4].中国低碳道路的战略取向与政策保障[J].绿叶,2009,5:28-32

高速公路技术创新篇4

双重动力推动公司占领市场

交通部李盛霖部长所指出,“在信息时代,交通信息化要跟上发展形势,加强交通信息化建设是提高政府管理水平和宏观调控能力的需要,是增强政府公共服务能力的需要,是提高交通行业竞争力的需要,也是建设创新型行业的需要”。

1 我国高速公路发展势头强劲

根据《国家高速公路网规划》,从2005年到2030年,国家将斥资2万亿元,新建5.1万公里高速公路,使我国高速公路里程达到8.5万公里。与此同时,地方为服务于经济发展需要,将大力建设配套连接线,由此延伸带来的主辅高速公路线的总长度将达到13万公里。此外,为抵御国际金融危机对我国的不利影响,国家将实施进一步扩大内需的经济政策,加大高速公路网建设,10至20年,国家对公路建设的投资力度将维持较高的增长。高速公路信息化是高速公路发展趋势,随着高速公路建设里程的增长,为从事高速公路信息化建设的企业提供了千载难逢快速发展的机会。其市场份额必将产生同步增长。

2 存量高速公路市场规模庞大

我国现已建成的高速公路规模庞大,到2008年底已经达到6.03万公里。高速公路信息化建设投资一般在60-80万元/公里。以信息化建设投资60万元/公里计算,全国信息系统设备存量固定资产总额高达360亿元,而且还将逐年递增,如此规模庞大的存量高速公路信息系统的运行维护,仅仅依靠高速公路运营管理单位自行承担既不现实也不经济,迫切需要第三方服务商能够为其提供日常技术维护和升级、硬件设备养护和维修等专业化运行提供外包服务。

独特优势铸就行业领先地位

皖通科技作为高速公路信息化建设行业拥有资质最全面的企业之一,是安徽省唯一一家拥有“公路交通工程专业承包通信、监控、收费综合系统工程资质”以及首批获得“计算机信息系统集成二级资质”的公司,面对广阔的市场发展前景,以及先期业已形成的品牌效应,均将构成公司未来持续行业领先的绝对优势。

技术优势

皖通科技始终站在行业技术前沿,紧跟行业发展潮流,“以市场为导向,创新和实用并重”,完成了多项高速公路系统技术规范的研究和编制工作。公司从创立之初就拥有核心技术研发团队,具有较高的自主研发能力。经过多年来的经验积累和技术创新,公司近年来先后承担了近20项国家、省、市级科研项目,如:拥有公司自主知识产权的科技部科技型中小企业技术创新基金项目“高速公路综合信息管理系统”,部级火炬计划项目“皖通高速公路综合信息系统”;“高速公路交通信息综合服务平台”。“高速公路机电系统运行维护平台”等等。

品牌优势

皖通科技从1999年就开始专业从事高速公路信息化建设,起步早、产品技术含量高、总体规划能力强、客户资源丰富,是国内拥有自主核心软件技术、通过资质认证最多、业务链最为完整的系统集成企业之一,在全国高速公路行业内具有很高的知名度。 今天皖通科技的产品拥有“全、新、实”三大特点:

全:公司拥有在该领域内最齐全的技术链,实现对高速公路信息化每一个环节的全部覆盖。

新:公司最先提出综合信息系统和面向大服务的解决方案,最先提出并建设了专业化运行维护平台,并获得中国公路学会颁发的“全国高速公路机电工程技术创新奖”。

实:公司的产品及科研成果全部应用到客户的业务当中,用信息化手段为高速公路管理者解决了实际工作中的难题。

凭借先进的技术、优秀的人才、科学的管理手段和丰富的项目经验,所有由皖通科技承建的高速公路信息化工程,均达到了优质项目目标,成为行业优秀企业的典范。

成功上市锁定未来

高速公路技术创新篇5

全面实施引进消化吸收再创新战略

党的十六大以来,按照国务院“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的总体要求,铁道部集中我国铁路装备制造的优势力量,展开了铁路史上规模最大的引进消化吸收再创新工程,以加快我国铁路装备技术与世界先进水平接轨,走出一条适合中国特色的高速列车自主创新之路。2004年10月,南车青岛四方股份中标60列时速200公里及以上动车组的项目合同,走上了从引进消化吸收再创新、再到自主创新的发展道路。

为了快速实现引进消化吸收再创新,南车青岛四方股份采取了“以我为主、先人一步”的策略,“以我为主”就是掌握技术引进、技术集成、组织研发的主导权,快速实现自我“造血”。“先人一步”就是先人一步建设设计、制造、产品等平台建设,在现有的技术平台上进行有目标、有组织、有步骤的改造升级,借助提升的技术平台,南车青岛四方股份从国外顺利引进了时速200公里及以上动车组关键技术和配套技术,而为了完全消化吸收国外技术,南车青岛四方股份进行了大量分析、计算、试验验证。

功夫不负有心人,正是凭着南车青岛四方股份技术人员锲而不舍地持续实验、探索,逐步掌握了高速动车组总成、车体、转向架等关键技术。引进消化吸收再创新取得的成功,同时推动了南车青岛四方股份的集成创新和原始创新。自主创新在再创新、集成创新和原始创新三条战线同时展开,各条战线又相互渗透、相互促进、协同并进,收获了一批重大成果。据统计,在制造时速200公里及以上动车组时,南车青岛四方股份在轮轨关系、弓网关系、车内环境等方面的再创新多达80余项。至2007年11月,南车青岛四方股份不仅成功完成了60列和谐号CRH2型时速200公里及以上动车组的设计制造,而且以超常的速度实现了时速300公里及以上动车组的自主研发、设计、制造。2007年12月底,首列国产时速300公里及以上动车组在南车青岛四方股份研制成功。2008年8月,由南车青岛四方股份自主研发制造的6列CRH2-300型动车组已在时速350公里的京津城际铁路投入运营。2008年7月,具有自主知识产权的长大编组座车动车组在南车青岛四方股份研制成功并投入运营;2008年12月,世界首创的长大编组卧车动车组又在南车青岛四方股份研制成功并投入运营。至此,南车青岛四方股份已形成了不同速度等级,不同编组形式的座车、卧车的高速动车组系列化产品。

科技兴企 人才为本

在短时间内形成了高速列车的自主技术,迅速把握住国内大力发展高速列车的市场机遇,成为行业中的龙头企业,南车青岛四方股份走出一条适合中国特色的高速动车组自主创新之路。

记者在南车青岛四方股份采访中了解到,目前,公司拥有部级技术中心、博士后科研工作站和高速列车系统集成国家工程实验室,拥有专业门类齐全、层次结构合理的技术研发队伍,形成了多层次、相互衔接,既为长期发展建立技术储备、又能适应当前市场需求的技术开发体系。

技术可以引进,但创新能力却要靠自己培育,汇聚各方优势力量,形成产学研联合攻关创新体系,就是培育创新能力的好途径。在研制时速300公里及以上动车组时,为攻克关键技术,南车青岛四方股份先后与清华大学、西南交通大学、中国铁道科学院等高等院校和科研单位,在高速列车的高端技术领域签署了合作协议,形成了以南车青岛四方股份为主体、“产学研用”相结合的创新体系和团队,特别是针对动车组的轻量化和大断面铝合金型材的国产化,南车青岛四方股份投入3000多万元,联合有关供应商以及科研单位共同攻关,最终在短时间内掌握了关键技术,打破了国外技术的垄断。

南车青岛四方股份副总工程师马云双告诉记者:为攻克高速动车组的高端技术,他们通过技术体系的结构优化,流程再造,形成了以高速列车系统集成技术为核心,车体、转向架技术为重点,涵盖产品设计、试验、制造各个环节的完善的创新体系,实现了在集成技术、设计规范、制造工艺、制造检验标准、关键部件等领域的突破。

而为了追求更高层次、更深度的高速动车组的研发,突破核心技术,南车青岛四方股份采取的就是前期进行大量试验,在试验的基础上进行分析、论证,逐步构建起自己的技术创新体系。

2008年8月,首批6列时速300公里及以上动车组在京津城际铁路上投入运营,而在此之前,南车青岛四方股份在铁道部的组织下,对动车组进行了长达8个月极其严格的试验测试和试运营考验。而对于卧车动车组,南车青岛四方股份此前分别在北京铁科院环行线、秦沈线、胶济线进行了为期2个月的整车性能试验和适应性试验,仅仅在卧铺动车组在减震降噪一个项目上,公司就做了175项对比试验。

也正是鉴于试验对于掌握和提升高速列车核心技术的关键作用,2008年11月,国家发改委正式批复在南车青岛四方股份设立高速列车系统集成国家工程实验室,全面提高国内企业在高速列车研制上的自主创新能力。记者日前在南车青岛四方股份看到,高速列车系统集成国家工程实验室办公楼主体工程已经完工,高速列车系统集成、转向架综合、电磁兼容综合、车体综合和环境综合等5个实验室以及与之匹配的20多个实验台正加紧建设。从今年起,高速列车系统集成国家工程实验室的各项设备将陆续投入使用。

人才是南车青岛四方股份成功实施高速动车组的关键因素。几年间,为努力培养和造就一批能够站在动车组技术发展前沿,勇于超越的高素质技术人才队伍,南车青岛四方股份投入大量资金,先后选派近500名优秀员工到国外进行技术交流与培训,组织5万多人次参加国内培训。通过大规模的技术培训,目前,南车青岛四方股份建立了一支由近800名研发人才、近600名支撑性技术人才和近2100名高级技能人才组成的自主创新队伍。

勇挑重担 行业脊梁

自2006年第1列动车组正式交付以来,南车青岛四方股份累计交付动车组数量突破100列,成为国内实现交付动车组最多的企业。目前,国内开通运营动车组11条线路中,9条线路有南车青岛四方股份的动车组在运行,超过在线运营总量的70%。南车青岛四方股份已成为国内动车组市场的主导企业。

2008年2月,国家科技部、铁道部共同制定《中国高速列车自主创新联合行动计划》,提出自主研制时速350公里及以上速度高速列车,形成具有国际竞争力的中国高速列车技术体系,为京沪高铁等高速铁路服务,要求南车青岛四方股份加强产学研合作,集中全国的科研力量协作攻关,尽快在新一代高速列车的研发生产上形成突破。

记者通过采访得知,在南车青岛四方股份全面研制新一代高速列车之际,一个前所未有的机遇主动前来叩门。根据国家扩大内需、批准两万亿铁路投资计划的新形势,铁道部对《中长期铁路网规划》进行调整,据最新公布的数据,到2020年全国铁路营业里程规划达到12万公里以上,其中客运专线达到1.6万公里,电气化率达到60%。快速发展的铁路基础设施建设,对于南车青岛四方股份这样国内高速列车的主要研制企业来说,是一个取得跨越发展的良好契机。

高速公路技术创新篇6

[关键词]高铁技术 创新发展 信号系统

中图分类号:TM125 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)01-0274-01

1、 我国铁路发展概述

最近几年,我国铁路保持快速的发展,特别是在高速铁路建设方面,取得了重大成就。自铁道部体制改革以来,高铁进入了另一个发展阶段,逐渐从国内向国外市场发展。我国的高铁系统项目建设雄心勃勃,计划兴建25,000公里的高速铁路,火车的正常速度达到350公里/小时。我国在2009年对高速铁路系统投资了500亿美元,高速铁路系统的总建设成本为3000亿美元。常规高速列车服务的主要运营商是中国高铁(CRH),2020年中国预计大幅度降低高速铁路网络中北京到每个省会城市的铁路运输时间。中国的高速铁路计划由四个部分组成:升级预先存在的可容纳高速列车的铁路线路,客运专用HSR线路的线路,新建常规铁路线路使得大多数西部地区可以搭载高速客货列车,建设部分区域城际高速铁路线。目前正在建设的大部分铁路线属于后三类F路线之一。

2、 高速铁路的技术创新

CRH380包括四个中国列车系列,其设计速度在新建的中国高速主干线上的标准为380公里/小时,主要包括CRH380A,CRH380B,CRH380C和CRH380D,CRH380A使用川崎技术,CRH380B使用西门子的技术,CRH380C采用阿尔斯通的技术和来自庞巴迪的CRH380D。引进时各企业需要向中国企业(特别是系统集成、交流驱动和其他核心技术)全面转让技术,以便国内企业掌握核心技术。 虽然外国合作伙伴可能提供技术服务和培训,但中国公司最终必须能够在没有合作伙伴关系的情况下运作。中国的铁路设备制造商可以自由选择外国合作伙伴,但外国公司必须与中国国内制造商提前竞标并签署技术转让协议,因此中国机车制造商可以全面系统地学习先进的外国技术。

2.1 380A与川崎重工

CRH380A是由中国南车集团有限公司(CSR)开发的中国高速列车,目前由南车青岛四方机车车辆股份有限公司生产,作为中国引进消化川崎重工CRH2的延续产品, CRH380A设计用于商业服务的巡航速度为350公里/小时,最大速度为380公里/小时。在试运行期间,原始的8车列车组的最高时速为416.6公里/小时,而较长的16列车组暂时保持了最快的生产列车的486.1公里的世界纪录。根据CSR,CRH380A的整体设计反映了十大目标。低电阻,流线型头,列车的阻力系数小于0.13,空气动力阻力降低了6.1%,气动噪声降低了7%,气动升力降低了51.7%,作用在头部的侧向力降低了6.1%,振动模式系统匹配。CRH380A使用轻质铝合金车身,总重量不超过9吨,小于整车的17%,CSR全面提高车身结构,采用大量新型减振材料。它还设计了转向架,以匹配车身的性能,并优化了列车车身的固有频率,这有助于减少高速下的结构振动,并提高乘坐舒适性。列车内的压力变化率小于200Pa/ s,列车内的最大压力变化保持在800Pa以下,这确保高速下的良好乘坐质量。先进的噪声控制技术,通过减少噪声源并采用新的吸声和绝缘材料,CSR已经能够控制列车内的噪声。当以350公里/小时的速度运行时,噪声级为67 dB - 69 dB,这与运行速度为250 km / h的CRH2A类似。

2.2 380B与西门子

2009年3月,中国北车集团(CNR)与西门子公司签订了一项新合同,这个订单大于过去制造的所有Velaro和ICE火车的总生产和。合同计划使用先前技术转让协议的技术,通过CNR子公司唐山铁路公司和长春铁路公司生产列车。在这份合同中,西门子作为一个组件供应商,85%的零件实际上是由公司制造的。

CRH380B是中国北京 - 天津城际铁路线、武汉 - 广州客运专线、郑州 - 西安客运专线和沪宁城际铁路使用的西门子Velaro高速列车版本,它能够服务的速度为380公里/小时,与Sapsan类似,宽300毫米,利用更宽松的结构规格并因此能够适应2 + 3布局中的更多座位。这些列车在2010年9月被指定为CRH380B(8辆车)和CRH380BL(16辆车)。第一台CRH380BL系列产品在2010年11月,火车被送往北京 - 上海高速铁路试运行。 2010年12月5日,火车组达到了最大速度457公里/小时,在2011年1月10日的后续测试中,CRH380BL机组达到了487.3公里/小时的新记录速度,打破了CRH380A的先前记录。自2011年1月13日起,CRH380BL在上海 - 杭州高速铁路和沪宁高速铁路上正常运行。

2.3 380C与阿尔斯通

改进型的CRH380C列车从一开始就不负众望,接连跑出安全而又高速的效果。CRH380C是中中国高铁使用的电动多单元高速列车,CRH380C基于阿尔斯通的ETR-600 New Pendolino。 CRH380C是为中国铁路开发的非倾斜列车,其技术已转移到中国铁路制造部门。CRH380C的设计速度可达每小时200公里,现在以每小时250公里的速度稳定运行。CRH380C于2010年9月30日在沪宁高速铁路线上投入使用,最大运行速度达到355公里/小时,采用计算机控制系统的软件操作。上海和杭州之间的旅行时间从1小时18分钟减少到45分钟。南京和杭州之间的旅行时间从3小时19分钟缩短到2小时48分钟。CRH380C于2010年12月3日开始在武汉至广州高速铁路的提供服务。

2.4 380D与庞巴迪

CRH380D来自于高速EMU的庞巴迪Zefiro系列(Zefiro 380),并不是Regina型火车的直接衍生产品,最高时速为380公里/小时。庞巴迪运输公司是轨道车辆和设备制造维修行业中世界上最大的公司之一,该部门总部设在德国柏林,庞巴迪运输生产各种产品,包括客运轨道车辆,机车,转向架,推进和控制,并提供一系列的服务。CRH380D列车是一种常规(非中间车厢铰接式)单层电单组高速列车,它包括动力和无动力的部分,在任一端有电动动力车。列车车身由铝制成,有可定制的开放式布局。火车由4辆车组成,每辆车包含一个变压器和自己的电源。通常,每个4车辆单元的末端车辆具有动力转向架,两个中间车辆没有动力。集电弓位于无动力车之一,动力由当前设计的规范(2009)规定的具有强制空气冷却的异步三相电动机担当,庞巴迪还提供永磁同步电机的选择。

3、 高铁技术创新的意义

目前经济全球化、区域一体化的发展,促进国际产业大分工,能源、资源以及人员的流动,为现代交通运输提出新的挑战和难题。为了解决我国经济发展的瓶颈,破除阻碍经济发展的障碍,大力推进高速铁路的发展和建设,符合我国国际和国内的发展的要求。汲取别人的经验和教训,消化吸收再创新,发展符合我国国情的高速铁路交通网,对于我国新时期的区域发展、城乡发展、可持续发展的和谐发展理念具有深远的现实和战略意义。

4、 总结与展望

创新是中华民族流淌不息的血脉,是引领新常态、迎接新发展的不竭动力。面向未来,由创新而生、因创新壮大的中国高铁,仍将高歌猛进,走出一条符合中国国情的赶超之路。高速铁路的发展将使中国经济高速腾飞,加快全面实现中国梦的步伐。

参考文献

高速公路技术创新篇7

关键词:高速铁路;发展;建设;高速客运专线

1 高速铁路的定义

高速铁路是一个集各项最先进的铁路技术、先进的运营管理方式、市场营销和资金筹措在内的十分复杂的系统工程,具有高效率的运营体系,它包含了基础设施建设、机车车辆配置、站车运营规则等多方面的技术与管理。

广义的高速铁路包含使用磁悬浮技术的高速轨道运输系统。

2 世界高速铁路的发展

2.1 世界高速铁路的兴起 日本充分利用德、法等国家高速列车试验经验,并依靠本国的技术力量,于1964年建成了世界上第一条高速铁路——东海道新干线(东京至大阪,全长515.4公里,时速210公里),并研制了“0系”高速列车。东海道新干线以其安全、快速、准时、舒适、运输能力大、环境污染轻、节省能源和土地资源等优越性博得了政府和公众的支持和欢迎。1964年投入运营,1966年开始盈利,1972年收回全部投资。

第一条高速铁路的问世,使一度被人们认为“夕阳产业”的铁路,出现了生机,显示出强大生命力,预示着“铁路第二个大时代”的来临。从而引发了世界高速铁路建设的三次高潮。

2.2 世界高速铁路建设的三次高潮(见附图)

2.3 世界高速铁路发展大事记 ②1972年,法国TGV高速列车开始试车,时速为317公里。 ④1985年,德国开始进行高速列车试验,时速达到345公里。

⑤1986年,比利时、荷兰、德国和英国决定联合修建高速铁路网。

⑥1988年,德国ICE成为全球首列时速达到400公里的高速列车。

⑦1990年,法国TGV运行时速达到515.3公里,创下世界纪录。 ⑨1992年,英吉利海峡隧道高速铁路建成,运行时速为300公里。

2.4 世界各国高速铁路的发展历程 (2)法国。法国高速铁路称TGV(Train a Grande Vitesse 法文超高速列车之意)。1971年,法国政府批准修建TGV东南线(巴黎至里昂,全长417公里,其中新建高速铁路线389公里),1976年10月正式开工,1983年9月全线建成通车。TGV高速列车最高运行时速270公里。1989年和1990年,法国又建成大西洋线,列车最高时速达到300公里。1993年,法国第三条高速铁路TGV北欧线开通运营,由巴黎为起点穿过英吉利海峡隧道通往伦敦,并与欧洲北部国家相连,是一条重要的国际通道。1999年,地中海线建成,最高时速350公里。法国TGV列车可以延伸到既有线上运行,所以其高速铁路虽然只有1282公里,但TGV高速列车的通行范围已达5921公里,覆盖大半个法国国土。根据规划,法国将在21世纪的头10年内,把东南线延伸至马赛,还要修建通向意大利和西班牙的南部欧洲线以及巴黎至德国斯特拉斯堡的东部欧洲线。 (4)意大利。意大利第一条高速铁路是1992年修建的罗马至佛罗伦萨线。1994年正式开始高速铁路网工程建设。1998年对米兰-博洛尼亚段180公里铁路进行改造升级,车速提高至每小时300公里。2000年至2003年又依次建成都灵-博洛尼亚、米兰-威尼斯、米兰-热那亚高速铁路,高速铁路总长度达到1525公里。意大利高速铁路采用最新型的ETR500高速列车,称之为“意大利欧洲之星” 。

2.5 世界高速铁路建设模式

归纳起来,世界上建设高速铁路有以下几种模式:

(1)日本新干线模式:全部修建新线,旅客列车专用;

(2)法国TGV模式:部分修建新线,部分改造旧线,旅客列车专用;

(3)德国ICE模式:全部修建新线、旅客列车及货物列车混用;

(4)英国APT模式:既不修建新线,也不对旧线进行大量改造,主要靠采用由摆式车体的车辆组成的动车组;旅客列车及货物列车混用。

2.6 世界高速铁路发展趋势 (2)高速铁路的优势已为世人所认同,其战略意义成为各国政府的共识,高速铁路促进地区之间的交往和平衡发展。

(3)对速度的追求和对技术的创新永无止境。速度和技术成为引领世界高速铁路发展的重要因素;高速轮轨技术成为当今世界高速铁路建设的潮流;而磁悬浮技术代表高速铁路未来的发展方向。

(4)高速铁路的技术创新正在向相关领域辐射和发展。 3 我国高速铁路建设

3.1 中国 高速铁路的提出

兴建高速铁路的动议早在20世纪80年代中期就为我国的有识之士所提出,十多年来,国家有关部门组织了数以百计的专家学者从各个方面对高速铁路项目进行了详细的考察、分析和论证。经过多次的反复和论争,各方面的意见已经大致趋同:高速铁路技术可行、 经济 合理、社会效益良好、国力能够承受,因此应该建,而且应该及早建。1998年3月,全国人代会在“十五”计划纲要草案中提出建设高速铁路。

3.2 中国高速铁路的建设背景 3.3 中国高速铁路建设现状与规划 继1997年4月1日开始铁路第一次大提速以来,十年中持续实施六次大提速,在世界铁路史上绝无仅有。它的成功实践,大大加快了中国铁路 现代 化的 历史 进程。通过购买技术,增强自主创新能力为主的途径,科研人员研制出了系列适合我国国情的高速动车组及电力机车,完成了既有铁路线的提速改造和对高速铁路技术的内化吸收;通过核心技术全面引进,实现了消化吸收再创新,取得重大成果。中国拥有了自己的CRH,基本上构建了堪与世界水平相提并论的200km/h动车组制造的技术平台,初步掌握了世界顶级高速铁路客车的设计与制造关键技术,走完了国外制造商历经几十年才走完的高速历程。

3.4 京沪高速铁路展望 京沪高速铁路建设将坚持以我为主,自主创新,立足高起点、高标准,瞄准世界先进水平,形成具有中国自主知识产权的高速铁路技术体系。

建设京沪高速铁路,开启了中国铁路高速新时代。

高速公路技术创新篇8

脱口而出的数字令世界震惊:中国用5年时间,走完甚至超过了西方国家半个世纪所走的路。

编者按:为研究我国铁路发展与改革,国务院发展研究中心技术经济研究部成立了课题组,由研究室主任马名杰执笔的《我国铁路装备制造业消化吸收再创新的机制和经验》报告甫出便引起了业界的广泛关注,该文得到了包括张德江副总理在内国家领导人的正面批示。

该报告指出,从企业角度,铁路装备技术引进、消化、吸收、再创新取得较大成绩,既得益于整个产业工业基础和技术能力的跃升,也源于企业学习和创新机制的明显变化。但企业创新能力的进一步提高是一个长期过程,消化投入低和领军人物缺乏等问题有待解决。

2010年12月7日,世界高铁大会在中国国家会议中心举行。会上,中国南车集团有关人士透露,中国研制的高速铁路试验车将于2011年进行速度试验,该车将力争打破此前法国试验列车创造的时速574.8公里的纪录,直奔600公里时速――脱口而出的数字令世界震惊:中国用5年时间,走完甚至超过了西方国家半个世纪所走的路。

这一数字不仅将两个月前铁道部总工程师何华伍在一次演讲中提出的规划――“时速500公里”打破,更将几天前中国新一代高速列车在京沪高铁跑出的486.1公里的最高运营时速甩向历史。知情人士透露,就在当时,就有多国(包括西班牙、美国、韩国等)对中国高铁赞叹不已,并表现出与中国高铁企业强烈的合作欲望。

然而,就在“和谐号”在享受鲜花和掌声的同时,却也遭遇着不怀好意的非议和指责:中国高铁技术抄袭国外技术的论点在国外不断出现。对此,国务院发展研究中心一位研究员并不认同,“高铁作为引进、消化、吸收的成功案例,争议是难免的。而外媒将‘和谐号’称作‘耻辱号’,这样解读也并不客观。”

上述研究员告诉记者,“高铁技术集成性非常高,从机车到路轨、从材料到控制系统涉及很多技术。高铁客运技术方面,最近几年有很大的飞跃,取得这么好的成绩,也是多年来技术积累的结果。因此,不能孤立地看待‘和谐号’的技术进步,要结合之前的几次列车大提速,中国做了很多基本工作。现在,中国高铁完全拥有自主知识产权。”

数据显示:截至2010年3月,中国高铁已经申请了946项专利,中国高铁具有完全自主知识产权――这是对“高铁抄袭论”的又一回击。事实上,人类的进步不就是建立在共享知识和智慧的基础之上吗?而在开放的条件下,中国高铁建设过程中也有外资企业的参与。

相关人士告诉记者,“在集成时代,引进别人的技术时,把该付的费用付了就可以了。英特尔的芯片,很多模块也是买别人的;苹果的IPAD、IPHONE也都是与别人共同努力的结果……很多大公司都有引进吸收别人技术的经验。”

但该人士呼吁同时要保持警醒。“高铁技术创新,中国已经很了不起了,特别是在材料技术方面。但我们也要保持清醒。一个不容忽视的事实是:中国高铁的六大技术,基本上都是从西门子,阿尔斯通,庞巴迪,日本三菱重工等引进、吸收过来。”

“从世界经济发展过程看,落后国家超越发达国家总是从某一个领域超越突破,然后逐步扩张。每个发展阶段都会出现这种状况。中国这次抓住了这个机会,而高铁技术的突破很可能就是异军突起的突破口。”他告诉记者,“中国高铁的技术创新怎么估计都不过分,也许是中国在科技领域百年崛起的龙头标志。”

四大阶段

第一阶段(20世纪80至90年代):通过技术引进提升企业制造能力

制造能力是将技术成果转化为符合设计要求的可批量生产产品的能力,包括企业装备的先进性,工人的技术水平、适应性和工作质量,以及工艺设计和管理能力等。制造能力是企业技术能力提高的必要条件,通过引进技术可以迅速提高制造能力。20世纪80年代,我国铁路进行了一次大规模技术引进,但由于当时国内的技术和工业基础薄弱(即使螺栓都买不到和国外同等质量的),管理水平不高,所以没有成功实现再创新。尽管如此,这一时期的技术引进仍加深了企业对关键技术的了解。当时培养的一批人才在2003年的技术引进中发挥了关键作用,也使我们掌握了技术引进谈判的话语权。

第二阶段(20世纪90年代到21世纪初):提升企业技术吸收能力和集成能力

这一时期是国内企业通过加强研究开发,技术吸收能力和集成能力得到大幅提高的阶段。铁路装备制造企业的集成能力主要体现在三个方面。一是掌握关键技术的能力,有了这种能力才能不为人所制。二是制定接口的规范与标准的能力。三是系统设计能力,即处理主机与部件的关系和功能的能力。

长期的技术积累形成了支撑企业创新的技术基础和人才队伍。如,南车青岛四方公司在转向架设计和制造方面有一定的技术积累。国内机车制造企业认为,自身实力是引进消化吸收再创新能否成功的根基,而2003年以前的5次铁路大提速对提高企业实力发挥了积极作用。虽然只掌握了160km/h以下的客车制造技术,但具备了相对完整的装备制造体系,为下一步的消化吸收再创新奠定了基础。

尽管在这一时期企业的吸收能力有了很大提高,但技术水平仍然不高,大量关键技术尚未掌握。如,长客从20世纪80年代开始,曾先后从英国、韩国、加拿大等国引进不少客车先进技术,但还没有掌握时速200公里动车组的成套技术,系统技术不成熟,关键技术没把握。转向架、牵引变流、制动系统等关键部位的安全性和可靠性与国外相比,还有一定差距,难以承担起铁路进一步实施提速的要求。

第三阶段(2003年至今):以集成创新为特征的消化吸收再创新

这一阶段的主要标志是企业在这一时期掌握了部分核心技术。国内企业的再创新主要表现为两种方式。

一种方式是在消化吸收的基础上,结合国情,对引进技术进行适应性改造。例如,动车组从引进之初就采取与外方联合设计的合作方式,使产品更适合国情。中国北车长春轨道客车股份有限公司(以下简称“长客”在引进阿尔斯通的高速列车技术时,对原型车做了大量修改,几乎等于设计了一款新车。现已在京哈线上投入运营的CRH5型车,整车专利属于中国。

另一种方式是在引进技术基础上实现技术升级。从高速列车技术角度看,再创新体现在2007年实现的从200公里到300~350公里的技术升级。此前,世界上拥有300公里以上高速列车技术的仅有法国阿尔斯通、德国西门子、加拿大庞巴迪和日本川崎重工等跨国公司。从创新方式看,与技术引进时以外方为主设计不同,技术升级式的再创新是以国内企业设计为主,外方提供技术支持。青岛四方开发出300~350公里以上高速列车和长编组(16辆)动车和卧车,标志着国内企业具备了自主设计制造时速300~350公里级别高速列车的能力。

这次技术引进为今后国内企业的自主创新搭建了3个平台。一是制造平台,即建立了一套适合中国国情的高速列车自有的标准体系。以9大关键技术的引进消化吸收为龙头,形成了高速列车研发、设计、制造产业链条。二是消化吸收平台,建立起一整套自己的检测和验收体系,包括大量技术图纸的转化、制造工艺的工装化等。三是再创新平台,可以进行产品层面的再创新以及基础理论平台的再创新。总的来看,目前国内企业已经掌握了国际先进的制造技术,具备了集成能力。

第四阶段(中长期目标):具备研发关键技术的自主创新能力

要实现技术赶超,仅靠提高生产能力和吸收能力是不够的,最终还要靠提高企业创新能力。实现以掌握全部或主要的核心技术为标志的自主创新,是我国铁路装备制造业的中长期发展目标。企业对此也有清醒认识,认为集成能力并非自主创新的最终目标,不能因为已具备了集成能力,就减少在创新上的投入。

三大经验

联合设计掌握核心技术和诀窍

在引进高速列车技术并实现国产化过程中,由于我国企业只具备160公里时速高速列车的设计能力,不具备250公里列车的设计经验,因此必须与外方联合设计。联合设计的基本原则是总体标准以我为主。如,长客与法国阿尔斯通公司共同制定了技术引进和国产化方案,通过联合设计、合作生产、技术培训、技术支持等方式,使长客具备了系统集成能力,掌握了时速200公里动车组的总体设计制造技术。株洲电力机车研究所在1年的时间内,先后派遣144名技术人员到日本接受技术培训。三菱电机的技术专家从2005年底开始,长期驻扎在株洲电力机车研究所,手把手地予以技术指导。通过将近3年的协同工作,株洲电力培育出一支熟练的技术和制造队伍,员工的设计理念和制造理念有了质的飞跃。

联合设计的关键是通过互派技术人员共同参与研发设计,在“边干边学”中不仅实现了有形技术的转移,也促成无形的技术诀窍的转移。国内企业通过系统的技术培训、技术图纸和技术制造的转让,以及与外方联合设计的方式,使技术人员全面掌握了动车组的设计标准、设计原理、设计控制程序和方法,为最终转化为自身的创新能力奠定了基础。

国内开展产学研合作研究

在与国外企业开展合作,学习掌握先进技术的同时,国内企业、大学和科研机构也开展了合作研究。时速200公里及以上动车组研制是一项涉及多学科、多行业的极为复杂的系统工程,必须发挥高校、院所的专业力量,从一开始就参与到以企业为主的创新过程中。如,青岛四方与西南交通大学、北京交通大学等高校签署了高速动车组空气动力学研究等核心技术合作协议,形成了以主机厂为主体,产学研相结合的研发设计体系。在消化吸收与国产化取得阶段性成果的基础上,南车集团又联合中国科学院、清华大学等高校和院所,重点从事再创新工作。

重整企业内部知识共享和研发机制

一是,建立统一的消化吸收平台。如,青岛四方在统一的技术平台基础上,由公司开发部门统一组织对设计图纸、文件、标准、程序等全面学习和转化;由工艺部门统一组织对与工艺制造相关的工艺文件、工艺卡片、检验文件等的消化吸收。

二是,建立高端产品自主开发设计平台。一些企业通过重新整合内部设计开发资源,解决了科技资源配置分散的问题,形成了以技术中心为主体的研发机构和较完善的技术创新体系。同时,在企业内部建立可持续提升的轨道交通装备产品设计开发平台,以支持高端产品的自主设计开发,并在公司内实现技术同进、资源共享。

正如企业总结的,“从大量的工作实践来看,基础不牢,全面推进跟国际接轨将成为口号,如果我们把引进中学到的设计的、工艺的、制造的管理理念、方法固化下来,变成基础性、长期性、标准性的东西,大家在这个平台上开展工作,整体水平自然就上去了。”

两点启示

企业应建开放、科学创新机制

学习是企业积累知识、创新和成长的关键动力机制,而企业学习的有效性决定了企业技术能力提高的水平。本轮技术引进中,企业能较为成功地实现消化吸收和再创新的一个重要原因,就是通过开放式学习和创新,建立了有利于技术学习和转移的机制。因此,企业实现再创新的一个重要前提是建立有效的内部创新机制,提高技术积累的速度,促进知识在内部的有效转移。政府应积极为企业创造低成本、高效率的外部环境,包括提供学习国内外先进技术的机会,消除产学研合作的制度障碍等。

政府应支持企业加速技术提升

企业技术能力的提高是渐进的,但可以通过在技术资源投入上进行重大调整,实现企业技术能力的跃升。如,我国在高速列车技术上起步晚,虽然掌握了高速列车系统集成、转向架、网络控制、交流传动、制动等关键技术,但技术标准、工艺标准、可靠性试验验证数据还需要进一步完善。通过2004年对200公里高速列车技术的引进,我国企业的设计制造能力有了大幅提高,加速了产业技术升级的步伐。

当前,是我国铁路装备制造业从以消化吸收为主向以集成创新为主转变的关键时期。创新政策应着重解决研发投入不足和高端人才缺乏两大问题。

第一,鼓励企业加大研发投入,加速形成技术积累。研发投入低,企业创新后劲不足是我国铁路装备制造业面临的一个突出问题。国内铁路装备制造企业的研发投入仅占销售额的2%~3%,而国外企业为10%左右,差距极大。企业研发缺乏足够资金持续投入,只能从事一些一两年的短期研发项目。建议采取贷款贴息、新产品减免税等政策,调动企业研发投入的积极性。同时,支持和鼓励重点装备制造企业通过公开上市和企业债券等方式筹措资金。

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