擦亮国家名片 中国高铁以自主创新勇闯技术“无人区”

编前语：“十四五”期间，作为大国经济“顶梁柱”，国有企业以一场波澜壮阔的“跨越”，书写了高质量发展的时代答卷——民生保障撑起万家灯火，大国重器夯实国之底气，超级工程打开发展新天地，科技创新激活新质生产力。回首奋进路，跨越启新程。央广网推出《跨越》（第二季）“收官‘十四五’谋篇‘十五五’”系列报道，于广阔天地间、于生活细微处，呈现国企改革创新故事，共话国企“十五五”新篇章。

　　央广网北京12月8日消息（记者 宓迪）2024年12月29日，CR450动车组样车在北京发布，运营速度、运行能耗、车内噪声、制动距离等主要指标国际领先；2025年9月28日，国家“十四五”规划重点交通基础设施项目沈白高铁正式开通运营，成为近年来高铁技术进步和产业发展成就的又一个缩影……

　　2025年是“十四五”收官之年，到2025年末，我国高铁总里程预计将突破5万公里。“十四五”期间，中国高铁在工程建设、列车制造、列控系统等方面，向更高技术进军，勇闯高铁技术“无人区”，力争实现对于既往纪录的再“跨越”。这背后，国资央企不断攻坚克难，开拓出一条自主创新之路。

　　科技筑基 铁路建设技术再上新台阶

　　冬日的长白山，银装素裹。随着沈白高铁的开通，越来越多的游客来到长白山游览、滑雪，冰雪经济热度持续攀升。截至2025年11月初，沈白高铁已累计发送冰雪主题旅客超28万人次，为区域经济发展打开新空间。

　　穿越高寒林海、江河雪原，“十四五”期间，沈白高铁从建设到开通运营，克服了重重困难，在高寒高铁建设、运营方面取得丰硕成果。

　　首发于沈白高铁新线路的CR400BF-GS型复兴号智能动车组，是专为高寒地区设计的智能动车组。“针对东北地区高寒、积雪等特点，我们采取了一系列抗寒技术，使列车在零下35度低温下也能保持正常运行。”中车长客高级主任设计师王雷介绍，如在材料低温特性方面，通过大量的计算分析及试验研究，车下以及车外主要金属结构件均采用耐低温材料，满足低温运用环境下强度、疲劳、冲击功等特性要求。

　　在建设环节，沈白高铁也在施工、部件制造等领域实现突破。柳条湖特大桥是沈白高铁全线重要控制性工程，全桥长约1240米。中铁六局副总经理、总工程师王东旭介绍，大桥建址所在地夹在铁路和公路之间的缝隙，距离北侧既有铁路线和南侧公路快速干道高架桥分别仅有14.75米、12米。

　　为了不影响铁路、公路正常运行，中铁六局呼和公司在施工中采取“先建桥后转体”施工方案，即先进行支架现浇，待桥梁上部结构完成后，再以平面转体施工法进行转体。技术团队利用BIM技术和动画演示等方式反复模拟桩基、球铰、下部结构、上部结构以及转体等施工过程，并计算具体数据，在正式施工前提前进行试转，为最终完成转体提供数据支撑，保证转体施工的精准性、安全性。

　　沈白高铁（中国中铁供图 央广网发）

　　高铁列车能在高时速下实现平稳运行，犹如“底座”般的轨道板是关键。通过智能制造，沈白高铁轨道板的制造精度和制造效率得到大幅提升。中铁九局沈阳智能建造基地党支部书记杨振华介绍，沈白高铁全线13万余块轨道板预制工作由中铁九局完成。在智能制造基地，轨道板预制生产线由14个工位组成，工位的操作均由机器人完成。操作人员在信息控制室，用电脑监控和操作相关流程就可以完成轨道板预制任务。一块轨道板从刚开始制作到完成，仅需要10分钟。长5.6米、宽2.5米的轨道板，整个高差控制在头发丝一般粗细，这也是高铁列车行驶又快又稳的重要因素之一。

　　“2008年，我们生产哈大高铁的轨道板，那时是CRTS I型板。后来我们又引进了CRTS II型制造技术，在生产过程中，我们进行研发，创造了CRTS III型轨道板生产工艺，实现了轨道板制造技术从跟跑、到齐跑、再到领跑的跨越。现在，CRTS III型轨道板智能制造水平国际领先。可以说，我们参与和见证了中国高铁全系轨道板的发展。”杨振华表示，“十四五”期间，智能建造基地先后预制了沈白高铁、朝凌高铁、牡佳高铁等高速铁路轨道板，累计铺板1400余公里。

　　与空气“对话” 刷新“中国速度”

　　中国高铁的“奇迹”，是铁路工程建设突破创新和动车组列车制造技术等不断精进的结果。作为我国自主研发、具有完全自主知识产权的新一代高速列车，复兴号动车组是我国高速列车制造、运营的“代表作”。“十四五”期间，复兴号动车组开行已覆盖我国31个省份。

　　站在全球高铁科技的巅峰，复兴号仍在持续探索刷新“中国速度”，向时速400公里进军。2021年，“十四五”规划102项重大项目之一的CR450科技创新工程启动。2024年12月29日，CR450样车在北京发布，运营速度、运行能耗、车内噪声、制动距离等主要指标国际领先。

　　目前，CR450已在渝黔高铁、武宜高铁、沈白高铁、沪渝蓉高铁等多条线路进行了型式试验和运用考核，试验期间跑出了动车组单列时速453公里、相对交会时速896公里的新纪录。

2025年7月，CR450动车组亮相第十二届世界高速铁路大会。（中国中车供图 央广网发）

　　“在研制CR450动车组时，面临的一大挑战是，一些领域已经没有成熟的经验可以借鉴，也没有现成的标准可以遵循，一切都要靠我们自己。”王雷表示，研制工作面临的问题在于，不仅要有基础理论的突破，更要有充分的数据和试验支撑。“迈入时速400公里领域，意味着中国高铁技术已经没有可以借鉴的成熟经验和技术平台，我们的底气就是新型举国体制的制度优势和自主创新打造国家名片的使命担当。”

　　王雷印象最深的就是如何降低列车运行过程中的阻力。高速飞驰的列车，气动阻力随速度的平方增长。列车从时速350公里提速至时速400公里，阻力增加30%。列车95%的运行阻力来自空气，牵引能耗绝大部分消耗在与空气的“对抗”中。

　　“这是一场与空气的‘对话’。”王雷说，项目团队分析车辆不同部位受到的空气阻力，探索各个部位减阻的理论极限值，在各项数据的筛选比对中，发现车辆底部的转向架区域具有一定的减阻潜力。转向架不仅承载着列车的重量，还负责提供列车行驶时的牵引、制动和减振功能，部件结构极为复杂，为减阻带来巨大难度。为此，项目团队首次创新采用转向架区域全包覆结构设计，有效提升列车空气动力学性能。

　　但全包覆结构使部件处于封闭的环境，区域通风散热、流固振动等难题摆在团队面前。技术人员对转向架区域进行数据建模，通过仿真分析，逐步掌握转向架区域复杂流场的运行规律。经过各部件系统协同设计与综合控制，以及基于实车部件的试验验证，最终实现了减阻、散热、减振这一重要目标。正是靠着这样一个个区域、一个个部件的分析与突破，各种材料、结构的试验与验证，列车最终实现运行过程中的空气阻力降低20%以上。此外，通过采用碳纤维复合材料、镁合金等新型材料，以及应用拓扑优化技术，车辆较以往减重10%，同等速度条件下能耗大幅降低。

　　给高铁装上“智慧大脑” 列控系统实现技术领跑

　　CR450动车组的领先，不仅体现在“钢铁身躯”，也体现在“智慧大脑”。作为列车的“大脑和中枢神经”， 高铁列控系统负责高铁的调度与运行。央广网记者了解到，由中国通号研究设计院集团自主研发的CTCS-3级列控ATP（列车自动防护）+ATO（列车自动驾驶）系统已列装CR450动车组。

　　中国通号研究设计院集团副总工程师江明表示，该系统具有完全自主知识产权，提升了信息安全和自主可控能力，具有车站自动发车、区间自动运行、超速自动防护、车站自动停车和车门与站台门联动等自动驾驶功能。

　　“这一系统采用了算法和智能控制技术，实现了对列车运行状态的精准监测和精细化控制，全功能热备设计能够有效降低设备故障对运输效率的影响，一体化的设计理念能够提升系统在信息交互和运维方面的便捷性。”江明还介绍。

　　举例来说，即使在大雾天或大雨天下，司机无法看到列车前方的任何信息，只要车载ATP能够从地面获取行车许可、线路数据等信息，超速防护系统就能通过自己的逻辑保证行车安全，不超过允许速度，不越过行车许可终点。

　　我国拥有丰富的气候和地质环境，记者了解到，针对西部铁路建设需求，中国通号自主创建的中国铁路新一代列控系统技术体系，首次实现了我国客货共线铁路的货运列车移动闭塞追踪运行，创新了面向恶劣环境下铁路建设的新型列控系统解决方案。

　　基于北斗的重载铁路列控系统（中国通号供图 央广网发）

　　新型列控系统是CTCS（中国列车运行控制系统）技术体系的最新研究成果。江明对记者介绍，它不再使用地面设备感知列车位置和确认列车编组有无脱钩，而是与北斗卫星相连，综合卫星定位、电子地图、速度传感器等多种信息源，让列车定位更加精准、可靠。

　　“该系统具备轻量化、高度集成化和维护智能化的特征，在国内首次实现了基于国密算法的列控数据IP化无线传输，总体技术达到国际先进水平，部分关键技术达到国际领先水平，是我国铁路信号领域核心设备从跟跑到并跑、领跑的重要一环。”江明表示。

　　“十四五”期间，沈白高铁进一步加密区域路网，CR450动车组多项指标领先，高铁列控系统让列车定位更加精准、可靠。展望下一个五年，随着我国科技进步和经济社会发展的脚步稳步提升，中国高铁有望进一步跑出“加速度”。

 编辑：刘京京 责任编辑：刘亮