“当前世界各国信息化、数字化、智能化技术发展非常快，对各个行业都起到了促进作用。高铁的发展也要紧跟时代潮流，高速铁路技术要向更快、更智能、更绿色的方向发展。”12月8日至11日，2021中国国际轨道交通和装备制造产业博览会在湖南株洲市举行，中国工程院院士、中国铁道学会理事长卢春房在此间举行的世界轨道交通湘江论坛上发表视频演讲。
高速铁路是设计标准等级高、能让列车高速运行的铁路系统，世界上第一条正式的高速铁路系统是1964年建成通车的日本东海道新干线。截至2020年底，世界高速铁路运营里程已达5.51万公里，其中中国3.8万公里、占2/3。
更快 驾好“三驾马车”
相比普通铁路及其他交通方式，高速铁路优势明显，包括安全性能更高、运输能力更大、舒适度更高、更节能环保、更高效快捷等。在新技术不断涌现的背景下，高铁该如何发展广受关注，卢春房团队对此进行了专门研究。
“要保持我国高铁技术在世界高铁技术上的竞争优势，还需不断创新，让高铁跑得更快。”卢春房说，高铁再提速，要驾好轮轨高铁提速、磁悬浮高铁、真空管道超磁悬浮高速列车“三驾马车”。
目前，中国高铁运行最高时速为350公里，在世界上处于领先地位。“但这样的高铁我们并不多，时速350公里的动车组很多时候一票难求，所以其他的高铁也要向时速350公里这个方向发展。”卢春房表示，高铁还要在时速350公里的基础上再提速，但这要不断克服能耗大幅增加、舒适度降低、制动距离变长等难题。
日本当前正在建设超导磁悬浮高铁中央新干线，中国也在这方面开展了相关研究。“磁悬浮分为常导磁悬浮和超导磁悬浮，常导磁悬浮我国已经研究了样车，未来还要重点解决系统集体程度和工程试验的问题；超导磁悬浮分低温超导、高温超导磁悬浮，我国也都有一些研究，下一步要重点攻关悬浮、导向、牵引和控制等技术”卢春房说。
卢春房表示，让高铁速度更快的第三种途径是发展真空管道超高速磁悬浮列车，这种列车构想是中国人最先提出来的，美国特斯拉公司CEO埃隆·马斯克团队也在研究。中国的研究尚处于概念的论证阶段，下一步要重点攻克生命科学、真空保持技术、运行技术、控制技术等。
民众参观高铁动车模型。王昊昊 摄
更智能 既方便又可靠
智能高铁是广泛运用新一代信息通讯技术，综合、高效利用相关资源，实现高速铁路移动装备、固定装备以及内外部环境间信息全面感知、泛在互联、融合处理、主动学习的全生命周期一体化管理的新一代高速铁路系统，涵盖智能建造、智能装备和智能运维等方面。
卢春房认为，智能高铁建设要朝着更加方便快捷、安全可靠、温馨舒适、经济高效的方向发展。“智能建造包括设计、施工、管理三个方面，BIM技术的运用在三项工作中起核心作用，要通过该技术将智能化建造贯穿设计、运维等全流程。智能装备包括智能动车组、高速列车自动驾驶和智能牵引供电设备，目前智能动车组已在京张高铁运营，并且实现了自动驾驶功能。”
中国高铁已实现网上购票、刷脸进站等智能运维服务。卢春房表示，未来智能运维方面还需解决几大问题，包括旅客的自决策技术；环境感知技术；免检技术；调度指挥自动化技术；一站式服务技术和各种交通方式的一卡通技术，实现交通运输的互联互通。
国内首款符合TSI标准的动力分散型双层动车组。王昊昊 摄
更绿色 向技术创新要环保
碳达峰与碳中和目标提出后，各行业都在积极制定碳减排具体路线图。经初步测算，2019年我国交通领域直接碳排放量为11.8亿吨，其所占社会总排放比例约为12%，预计2025年将增至22%。交通行业大气污染物排放占比较大，打赢蓝天保卫战，交通行业责任重大。“双碳”背景下，急需推动交通运输行业绿色发展、低碳转型。
“高铁的绿色发展要向技术创新要答案。”卢春房说，现在中国大部分高铁两侧的绿化水平是比较高的，但在沙漠地区、石漠地区、高寒地区和干旱地区还没有实现完全的绿化，所以要积极研究植被恢复和覆盖技术，把高铁建成绿色长廊。
“节能减排是重点工作之一，要研究新的空气动力学和新型材料，设计制造新的动车组，以此降低能耗和噪音；要广泛使用光伏发电和低压热泵技术，垃圾处理和污水处理新技术，减少污染物排放。”卢春房表示，铁路的电气化是减少碳排放的一个重要途径，要逐步地实现全覆盖。
他认为，高铁绿色发展，还要在减震降噪方面研究新型声屏障技术，研究连接双层车站技术和临时用地高质量复垦技术、平原地区地下低成本修路技术，充分利用地下空间。高强材料的研究和建筑垃圾再利用技术的研究也要不断加强，应研究高能自热材料和节水技术，减少材料和水的使用。
与普速铁路相比，高速铁路投资规模大、技术难度高、收益回报周期长、运营维护成本非常高，对任何国家和铁路运营企业而言，其高昂的成本都不可忽视。卢春房表示，未来高铁发展还要适当降低建设成本，在规划设计、工程设计、工程建设施工等阶段都要进行成本控制；降低运营成本，减少用工；合理安排车辆的开行时刻表以减少运营成本。
“中国已是名副其实的交通大国，相信再经过若干年努力，中国高铁定能取得新突破，大家乘坐高铁将会更方便、更快捷、更舒服、更安全。”卢春房说。
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