5大團隊5載寒暑助力復興

昨天，從北京出發的G1次「復興號」中國標準動車組駛往上海。當日零時起，7對「復興號」動車組率先在京滬高鐵實現350公里時速運營，我國成為世界高鐵商業運營速度最高的國家。運營當日，西南交大傑出校友、中國工程院院士何華武接受央視採訪，講述「復興號」設計之初的目標。「復興號」的這一誕生歷程充滿艱辛，這一路上也少不了西南交大多個科研團隊的深度參與。

央視新聞報道「復興號」開跑

這標誌著：

中國樹立世界高鐵商業運營新標杆

復興號發出中國高鐵世界領先的最強音

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助力復興號 交大5大科研團隊100多人整整幹了5年

2017年6月26日，由中國鐵路總公司牽頭組織研製、具有完全自主知識產權、達到世界先進水平的中國標準動車組「復興號」由北京南站和上海虹橋站雙向首發，分別擔當G123次和G124次高速列車。此前，6月25日，中國鐵路總公司總經理陸東福與中國中車董事長兼黨委書記劉化龍為中國標準動車組「復興號」揭牌，西南交通大學副校長張文桂、首席教授張衛華受邀見證了這一激動時刻。2012年底開始研發、2014年完成方案設計、2015年下線、2017年正式亮相，「復興號」的這一誕生歷程充滿艱辛，西南交大的多個科研團隊也深度參與其中。

據悉，首批命名為「復興號」的中國標準動車組有CR400AF和CR400BF兩種型號，前者由青島四方機車車輛股份公司生產，後者由長春軌道客車股份有限公司生產。與前輩「和諧號」相比，「復興號」在快捷、安全、經濟、舒適四個因素的比拼中全面勝出。同時，「復興號」整體設計及車體、轉向架、牽引、制動、網路等關鍵技術是中國自主研發的，具有完全自主知識產權，在254項重要標準中，中國標準佔84%。

「激動！」張衛華直言，「從『和諧』走到『復興』殊為不易，我們在鐵總領導下，與鐵科院、中國中車等單位一起，在『復興號』的研發製造過程中付出了辛勤勞動，才能取得這樣的成績。」據介紹，張衛華在中國標準動車組的研發過程中擔任了總體組專家，並任轉向架組副組長，參與了轉向架的研發，以及轉向架設計、技術等評審工作。目前，張衛華還受鐵總委託，致力於高速受電弓的國產化工作，負責高速受電弓的動力學參數分析設計，自行研製的高速受電弓也即將開展線路試驗，有望應用在「復興號」上，從而將結束我國高鐵「無弓」的尷尬局面。

7月26日下午，中國鐵路總公司召開京滬高速鐵路「復興號」動車組時速350公里運營評估諮詢會，由22位院士、專家組成的評估諮詢委員會進行了評估諮詢，一致認為京滬高鐵「復興號」動車組按時速350公里運營可行。專家組副組長、我校翟婉明院士參加諮詢會並發言。

翟婉明院士作為高速鐵路基礎設施領域973項目首席科學家(該領域的國家重點基礎研究項目)，領導國內優勢團隊，開展了高速鐵路基礎結構動態性能演變及服役安全基礎研究。通過本項創新研究，探明了環境與動荷載耦合作用下工程材料與結構動態性能演化規律，掌握了高速鐵路基礎結構累積變形與軌面幾何形態的空間映射關係，揭示了高速移動車輛系統與固定基礎結構的動態相互作用演化機制，提出了確保高速列車安全、平穩運營的基礎結構性能演變與狀態控制準則與方法。該項研究為制訂與完善中國高速鐵路線路安全維護技術標準奠定了科學基礎，保障了高速鐵路基礎設施服役安全，引領了世界高速鐵路技術發展。

牽引動力國家重點實驗室曾京教授團隊與長客、四方展開全方位合作，包括兩個型號動車組的列車系統動力學分析等方面的理論研究，以及系列台架試驗。團隊主要成員鄔平波研究員談到，兩個型號動車組都在滾動振動試驗台上進行了試驗，最高試驗速度達到600km/h；在軌道交通國家實驗室（籌）的結構振動試驗台上，完成了動車及拖車轉向架構架1200萬次疲勞試驗，在新建車體疲勞試驗台上，完成了CR400BF動車組車體疲勞研究性試驗，該試驗是世界上第一次將縱牽力、慣性力、過隧道時產生的氣密性力同時載入的試驗。

另外，課題組還在大西、鄭徐、京滬等線路上進行了兩個型號動車組轉向架動力學120萬公里跟蹤試驗，車下設備系統120萬公里跟蹤試驗（長客股份）、車體工作模態試驗（長客股份）、構架工作模態試驗（四方股份），為中國標準動車組的長期安全運行，提供了理論與試驗支撐。鄔平波自豪地說，標準動車組的研究進一步成功奠定了我校在高速動車組系統動力學和結構可靠性研究方面的重要地位。

中國標準動車組車體在西南交大車體疲勞試驗台上

中國標準動車組在西南交大滾振試驗台上

牽引動力國家重點實驗室金學松教授團隊作為CR400BF車型車輛振動雜訊設計的核心團隊，全程組織、參與了整車的低雜訊正向設計，並通過現場考核試驗，跟蹤測試和驗證評估了低雜訊設計的效果。據團隊主要成員溫澤峰研究員介紹，團隊累計完成了上百種部件級別的聲學特性計算和試驗，又在保證車體部件的聲學性能都滿足設計要求之後，深入開展了整車雜訊的模擬優化分析，並提出了進一步的優化設計建議。在中國標準動車組下線後，團隊繼續跟進，從輪軌磨耗到車輛振動再到車內雜訊，開展了為期半年的科學試驗、以及隨後為期一年的長期跟蹤試驗。最終，車內雜訊全部達到「優秀」指標，減振降噪效果大大優於同型號的「和諧號」。

CR400BF車型車輛振動雜訊科研團隊

接地裝置是將經受電弓引入的電流安全導入輪軌接地形成完整電氣迴路的關鍵零部件，其可靠性將直接影響動車組整體的安全運行。我校材料科學與工程學院戴光澤教授團隊則在中國標準動車組研發過程中接受了長客的接地裝置國產化研發任務。自2013年起，接地裝置的研究歷時3年多，經歷了在哈爾濱鐵路局30萬公里運行考核後，又被安裝在中國標準動車組上接受了60萬公里的運行考核。最終，戴光澤教授團隊研發的國產化軸端接地裝置成功應用在CR400BF型動車組上。

張衛華還補充介紹，中國標準動車組「復興號」，不僅達到了標準統一、司乘界面統一、互聯互通和零部件互換的研發要求，更是做到「硬體完全自主，軟體不依賴於人」，實現自主產權和自主生產，是中國高速列車發展的重要里程碑。他說，為了實現「中國夢」，軌道交通復興之路的「復興號」才剛剛啟動，我們正積極開展下一代高鐵的研究，要在更經濟、更環保、更安全、更高速這「四更」上做文章，助力實現中國高速鐵路的可持續發展；同時，我們正在開展超高速真空管道磁懸浮交通研究，以期引領世界軌道交通的發展。

西南交大方旭明教授團隊助力「復興號」高鐵wifi

2017年6月，西南交大方旭明教授團隊助力「復興號」高鐵wifi並在國際頂尖學術刊物發表多篇論文。西南交通大學信息科學與技術學院移動通信團隊方旭明教授所指導的學生宋昊及薛青先後在IEEE國際頂級學術期刊IEEE Journal on Selected Areas in Communications （J-SAC）發表論文。

團隊還注重國家重大應用需求，與企業合作研發的列車WiFi系統在廣九鐵路成功商用，央視新聞直播間對此進行了專題報道。目前，該列車WiFi系統成為中國標準動車組「復興」號的合格供貨產品。團隊與華為公司聯合參與並推動了IEEE 802.11ay下一代無線區域網標準的制定，產生了大量核心專利成果，其中的3項提案已被納入正式標準。團隊在基礎理論研究與技術應用兩方面在業界均有較大的影響。

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揭秘復興號先進在那裡

「復興號」是中國鐵路總公司組織國內企業、高校和科研機構，按照時速350公里運營研發製造的中國標準動車組，集成了大量現代高新技術，其安全性、經濟性、舒適性以及節能環保等性能有較大提升。「復興號」構建了體系完整、結構合理、先進科學的技術標準體系，涵蓋了動車組基礎通用、車體、走行裝置、司機室布置及設備、牽引電氣、制動及供風、列車網路標準、運用維修等10多個方面，達到國際先進水平。大量採用中國國家標準、行業標準、中國鐵路總公司企業標準等技術標準，同時採用了一批國際標準和國外先進標準，具有良好的兼容性能，在254項重要標準中，中國標準佔84%。中國標準動車組整體設計以及車體、轉向架、牽引、制動、網路等關鍵技術都是自主研發，具有完全自主知識產權。其技術創新及成果主要體現在：

採用了先進的安全保障技術。設置智能化感知系統，建立強大的安全監測系統，全車部署了2500餘項監測點，能夠對走行部狀態、軸承溫度、冷卻系統溫度、制動系統狀態、客室環境進行全方位實時監測。增設碰撞吸能裝置，提高動車組被動防護能力。為適應中國地域廣闊、環境複雜（-40℃～+40℃）、長距離、高強度運行的需求，按最高等級（設計壽命30年或1500萬公里）考核動車組主要結構部件，整車進行60萬公里運用考核（歐洲一般40萬公里）。

優化了旅客界面。車廂內實現了WiFi網路全覆蓋，設置不間斷的旅客用220V電源插座；空調系統充分考慮減小車外壓力波的影響，通過隧道或交會時減小耳部不適感；列車設有多種照明控制模式，可根據旅客需求提供不同的光線環境。採取減振降噪措施，改進洗漱設施，設置無障礙設施等，為旅客提供良好的乘坐體驗。

建立了智能化感知系統。採集各種車輛狀態信息1500餘項，全面監測列車運行狀況，實時感知列車狀態，包括安全性能、環境信息（如溫度）等，並記錄各部件運用工況，為全方位、多維度故障診斷、維修提供支持。列車出現異常時，可自動報警或預警，並能根據安全策略自動採取限速或停車措施。此外，還採用遠程數據傳輸，可在地面實時獲取車輛狀態信息，提升地面同步監測、遠程維護能力。

採用全新低阻力流線型頭型和車體平順化設計。列車阻力比既有CRH380系列降低7.5%－12.3%，350km/h速度級人均百公里能耗下降17%左右，有效減少了持續運行能量消耗。在車體斷面增加、空間增大的情況下，按時速350公里運行，列車運行阻力、人均百公里能耗和車內雜訊明顯下降，表現出良好的節能環保性能。

今年7月，「復興號」動車組在京滬高鐵開展了時速350公里實車、實重和實速檢驗檢測、可行性研究和運營安全評估，組織專家進行了評審諮詢。通過全面系統的科學論證和綜合評估，表明「復興號」動車組具備在京滬高鐵按時速350公里運營的能力和條件。

專家談「復興號」

10多年前,中國高鐵在自主研發夯實的雄厚基礎上「引進消化吸收再創新」,曾引入來自日本、德國、法國等國四種型號列車,吸收各國技術之長研發出了新型動車組。如今「復興號」問世,中國標準動車組從「混血」、「洋基因」、「以我為主」變成了「純中國」。

西南交大教授、中國工程院院士翟婉明表示，這次「復興號」的首秀安全性良好,在350公里的時速下，「復興號」的脫軌係數在0.2到0.3之間，而國際標準是0.8。脫軌係數越低越好，這說明京滬高鐵的動態安全性沒有任何問題。其次是舒適性更贊。在350公里的時速下，「復興號」的平穩性指標在2.0左右。按國際標準，這個指標在2.5以下就是優。「復興號」的指標，證明其懸掛系統設計得好，比「和諧號」更好。此外，與「和諧號」相比，「復興號」的司機室和車廂間區域噪音下降了4個分貝，通過隧道時的體驗也更好。

西南交大傑出校友、中國工程院院士何華武介紹,「復興號」整車通過60萬公里運用考核、設計壽命30年,遠超歐洲列車40萬公里和20年的水平,足以擔當「時速350」使命。中國鐵路總公司計劃9月21日開始在京滬高鐵運營時速350公里的「復興號」,再逐步擴大「時速350」範圍。

中國工程院院士劉友梅等專家表示,「復興號」轉向架、網路、制動、牽引等系統實現了自主設計、自主生產,車體、牽引、制動等系統關鍵零部件實現了統型和通用互換,是中國高鐵技術飛躍和升華的標誌。

中國工程院院士丁榮軍表示,「復興號」薈萃自主創新成果,很多「絕技」屬於世界首創。

中國工程院院士杜彥良等專家認為,「復興號」實現時速350公里運營,是中國高鐵路網優化資源配置的正確戰略舉措,能推動京滬沿線城鎮化和旅遊資源開發、促進區域經濟社會發展、提升中國高鐵品牌形象,綜合效益將十分突出。

長客公司高鐵技術平台首席專家、「復興號」設計經理鄧海向《瞭望》新聞周刊記者透露,「復興號」搭載中國自主研發的網路控制系統,是「中華血統」的國產「大腦」。這是對「中國高鐵使用『外國大腦』」質疑的有力回擊。

「中國高鐵技術發展的速度,是『士別三日就要刮目相看』!」「復興號」變壓器主管設計師、教授級高級工程師龍谷宗說,幾年前還靠少數西方公司供應的很多「小玩意」如驅動電機「黃金薄膜」等,很多已經國產化。在牽引電機、變壓器等領域,中國的很多技術儲備和研發項目一旦推出,將給高鐵領域帶來「革命性」影響。

來源：整理自央視新聞 新華網 中國鐵路

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策劃編輯： 交大新媒體中心 朱瑩燕 張強

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