我国铁路科技的发展历程与未来前景

1. 提速，中国铁路高速化的起点

速度是铁路发展的关键因素。从 20 世纪后期开始，世界发达国家铁路以牵引动力革新为发端，依靠科技进步不断提高列车速度，速度纪录一再被刷新。伴随着铁路速度的提高和高速铁路网的建设，铁路市场竞争能力显著加强，运量逐渐回升，铁路在世界范围内重新崛起。然而在我国，由于公路和民航的迅猛发展，铁路所占运输市场份额却持续下滑，面临严峻的挑战。为了顺应世界铁路科技发展的大趋势，为了应对交通运输市场的激烈竞争，我国铁路必须在提高速度上有所作为，为建设高速铁路进行技术储备。

要想提高列车速度必须使铁路技术装备、工程技术水平、试验能力、管理组织相应提高到一个新水平，这就需要选择一条线路进行先期试验。经过研究分析，决定选择在广州至深圳间建设一条准高速铁路。1994年12月22日，广深准高速铁路建成通车，成为我国铁路提速工程的起步点，在组织攻关、设计、施工、试验、运营等方面积累了丰富经验，为实施繁忙干线大面积提速打下了较好的技术基础。

“九五”以来的大规模提速，向全社会展示了铁路的新形象，实现了经济和社会效益双丰收，充分证明提速是增强铁路市场竞争力的有效手段，是加快铁路技术创新步伐的推进器，是拉动铁路整体工作水平的强大动力。铁道部随后制定了“十五”期间铁路发展规划，《规划》提出：通过2001年、2003年、2005年的3次大规模提速，到“十五”末期，初步建成以北京、上海、广州为中心，连接全国主要城市的全路快速客运网，总里程达 16 000 km；客运专线旅客列车最高速度达到200 km/h及以上，繁忙干线旅客列车最高速度普遍达到160 km/h，部分干线旅客列车最高速度达到120 km/h及以上；主要干线城市间旅客列车运程在500 km左右的实现“朝发夕归”，1 200 km左右的实现“夕发朝至”，2 000 km左右的实现“一日到达”。“十一五”和“十二五”时期我国进入了高速铁路快速发展时期。“十三五”阶段，我们国家形成了具有独立自主知识产权的高铁建设和装备制造技术体系。复兴号中国标准动车组实现了350km/h商业运营，系列化产品谱系基本形成。

高速磁浮作为新型轨道交通领域研究的热点，近年来逐渐走进大众视野。2021年2月，中共中央、国务院印发的《国家综合立体交通网规划纲要》中提出:“研究推进超大城市间高速磁悬浮通道布局和试验线路建设”，高速磁悬浮开始纳入国家未来发展规划之中。高速磁悬浮可以填补高铁（速度400 km/h 以内）和航空（速度 800 km/h 以上）之间的速度空白，是对现有交通网络构成的重要补充，从而形成航空、高速磁浮、高铁和城市交通等速度阶梯完善、高效便捷的多维立体交通构架。目前世界上有5条商业应用的磁浮线路，均为常导制式。其中，上海高速磁浮列车示范线于2006年开通，是世界上第一条商业运营的高速磁浮线，最高运行速度可达430 km/h。2021年，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的600 km/h高速磁浮交通系统在山东青岛正式下线。这是世界首套设计速度达600 km/h的常导高速磁浮交通系统，标志着我国已掌握常导高速磁浮全套技术和工程化能力，也将为未来的轨道交通注入新的活力。

2. 我国铁路重载运输

中国铁路重载运输的发展，可归纳为是通过两种途径，经历了 3 个阶段和采用 3 种不同的运输组织模式。所谓两种途径就是新建大能力、高标准的重载列车运输专线和有计划地对既有线进行配套改造同时并举。经历 3 个阶段和采取 3 种运输组织模式，即第一阶段自1984—1990年，主要为改造旧线，开行组合式重载列车。选择了晋煤外运通道的丰台—沙城— 大同线和北京— 秦皇岛线为试点，开行固定式、组合式重载列车。采用内燃机车双机牵引7 400 t，使用缩短型敞车和装有配套技术的新型车辆。根据货流的特点，采取了固定车底、固定机车、固定发到站、固定运行线，从大同西站出发直达秦皇岛东站，卸车后原列空车返回，进行循环拉运。在山海关至沈阳间试验开行“非固定”的7 000 t组合式重载列车、在石家庄至德州和石家庄至济南间开行“非固定”式组合列车，以后又在平顶山至武汉间开行双机牵引6 500 t、在徐州北至南京东间双开行机牵引7 000～8 000 t的组合列车。组合式重载列车对扩大晋煤外运数量，缓解沿海繁忙干线能力紧张，促进国民经济的发展做出了重要贡献。第二阶段自1990—1992年，新建大同至秦皇岛铁路运煤专线，开行单元式重载列车。大秦铁路是借鉴加拿大、澳大利亚等国开行重载单元列车的经验，在国内新建的第一条双线电气化重载运煤专线，全长653 km。1988年试验开行了单机牵引6 000 t，双机牵引10 000 t单元式重载列车。1992年底正式开行列车重量为6 000 t和万吨的单元列车。第三阶段为1992年以后，对沿海繁忙干线逐步进行改造，开行整列式重载列车。1992年8月6日在徐州北至南京东间，利用两台内燃机车牵引64辆货车，总重5 134 t，8月12日在石家庄至郑州北间由两台北京型机车牵引65辆货车，总重5 119 t，两线均试验成功。20世纪80年代既有线改造工程的成功实施，为中国后续新建重载运输通道奠定了丰富的前期。(www.xing528.com)

我国目前西煤东运重载运输主要包括大秦铁路、包神—神朔—朔黄铁路等运输通道。以大秦铁路为例概述其发展阶段情况如下：

大秦铁路重载运输发展过程分为4个阶段：

第一阶段为1989至2002年。这一阶段主要开行 5 000t级货物列车，年运量较少。1989年大秦铁路年运量 2007 万t，之后几年以每年 13.4% 的增速成长，到 2002 年年运量达到10 339万t。

第二阶段为2003至2007年。为了缓和铁路运输的紧张情况，大秦铁路2002年进行了第一次扩能改造，2003年9月正式开行单元万吨重载列车，年运量开始急剧增大。2004年开行万吨组合重载列车，2006年3月开行2万t组合列车。2007年，大秦铁路年运量达到3.04亿t。

第三阶段为2008至2014年。为了进一步提升大秦铁路运输能力，2008年开始对大秦铁路进行第二次扩能改造。2010年大秦铁路年运量达到4.05亿t，2011至2014年年运量均超过4亿t。2014当年运量甚至达到4.5亿t。值得一提的是，在2014年3—4月，大秦铁路上试验了3万t重载列车，是中国重载运输的一个里程碑。

第四阶段为2015至2018年。这期间，全国煤炭消费总体下降，铁路煤炭运输业务经历了低迷到恢复的变化过程。2015年，大秦铁路年运量降到3.96亿t，到2016年年运量持续下降到3.5亿t。但是2017年恢复到4.32亿t，2018年达到4.51亿t。