核心提示：一、中国铁路现状、问题及发展要求（一）路网现状及问题在近现代中国，铁路被孙中山先生认为是强国富民的首选；被毛主席命名为国民经济的先行官；被人们看成是国民经济的火车头；也曾长期被旅客、货主们称“铁老大”（这种称呼可以理解为一种民间定位，是对铁路重要性的一个民俗式注脚）；铁路更多的被界定为国家重要的基础设施，国民经济的大动脉，大众化的交通工具，综合交通体系的骨干；铁路的现代化关系到国家现代化目标的实现
三、国外高速铁路代表作与中国高速铁路技术体系
高速铁路建造水平，是以列车速度、行车密度、安全性、平稳性、舒适度、准点运行以及综合维修工作量等进行评价的。
（一）国外高速铁路的代表作
1.德国科隆至法兰克福高速铁路
全长219km，其中新线长155km，克隆机场线长15km。新线部分基础设施按时速350km设计，运行时速300km；最小曲线半径3500m，最大坡度40‰，最小破段长1km，竖曲线最小半径25000m；线间距4.5m，路基面宽12.1m，最大超高180mm；工后沉降量≯3cm，实际承包商自控在1.5cm，路基与结构物间的工后差异沉降量＜0.5cm，工后不均匀沉降≯2cm/20m；18座大中桥总长约6km，梁跨在29—65之间，结构高度在3—5.35m之间，跨高比一般为11，使用UIC71荷载分配图（适用于8t/m的荷载和总重100t的机车），桥梁设计除考虑承载力、疲劳强度、维修方便、经济性以外，还考虑艺术造型；30座隧道总长47km，占线路总长的21.5%，双线隧道的横截面净面积92平方米，开挖横截面约150平方米，隧道设计考虑了养护、维修和防灾、救援条件。新线155km全部采用无碴轨道，并铺设了多机多点（最多9台）转辙机，44组无碴轨道道岔，侧向通过速度分别为100、130、160km/h。列车运行调度由法兰克福行车控制中心LZB总机操控；全线设蒙塔鲍尔和法兰克福机场两个区域微机联锁中心，各站设微机联锁分机，之间的连接采用光缆并构成冗余；列控系统采用改进型的LZB列车运行控制系统，在ICE3高速列车上安装了改进的车载设备。在线路上装有相应地面设备，计轴器检查轨道的空闲状态。（改进型LZB列车运行控制系统不符合欧洲列车控制系统ETCS技术条件，原因是1998年设备供应商还不能提供负荷要求的系统方案）。GSM—R无线通信网与DB路网公司整体工程同时建设，在新线段仍采用了传统的西欧内通信设备解决业务通信；采用MAS90型系统对塌方和火灾报警设备、空调设备、隧道安全照明设备、隧道紧急呼叫设备、热轴/抱闸探测设备、接触网电压检测设备、电梯和道岔加热设备及你想那个集中监视、报告。旅客信息方面，在车站安装了双面电子式出发列车表示器、双面式时钟和列车发车时刻通告牌。全线设奥尔赛特、乌尔巴赫、蒙塔鲍尔、林堡南和沃尔斯多夫5个变电所；设布雷肯海姆、埃德斯海姆2个配电所，变、配电设备无人值守，由电调中心监督和遥控。同时为协调接触网运营管理，设备接触网支柱隔离开关和接地隔离开关的电调和远动设施；采用“SICATH1.0”型接触网；在双线隧道中，首次采用月牙板结构方式构成张力调整器，为避免扰动无碴轨道路基，基础采用“旋转式钻孔法”。
2.日本山阳新干线
山阳新干线由新大阪至博多，全长562km。全线新设17个车站，平均站间距32.6km，最大站间距55.9km；全线路基长70km，桥梁211km，隧道281km，桥隧占线路全长87.5%；最小曲线半径4000m，竖曲线半径15000m，最大坡度15‰，线间距4.3m；冈山至博多二期工程大部分采用无碴轨道；双线隧道有效断面积64平方米，到发线有效长度530m；列车运行控制系统为数字ATC，动车组500系为主，运营管理采用运输计划、运行管理、车辆管理、设备管理、电力系统控制、维修作业管理、集中信息监控、站内作业管理8个子系统构成的COSMOS综合调度指挥系统，列车最高运行时速300km。东海道、山阳新干线2003年输送旅客19049.4万人，旅客周转量545.76亿人公里，日输送旅客52.19万人。数据说明，日本新干线运量大，运输能力强。
3.法国地中海线
地中海线自瓦朗斯至马赛，全长295km，设计时速350km，最高运行时速320km。最小曲线半径7000m，最大坡度35‰，线间距4.8m，路基面宽14.2m，双线隧道有效断面积100平方米，每25km左右设区间渡线，侧向过岔时速160km，全线除马赛枢纽内马赛味道为无碴轨道外，其余全部为有碴轨道。
经过40多年的发展，高速铁路技术逐渐形成以德、日、法3个技术原创国为代表、适合各自国情和发展状况的技术格局，成为各自独立、各具特点的技术体系。
（二）中国高速铁路技术体系
近几年，我们在学习消化吸收世界高速铁路先进成熟技术的基础上，系统总结了多年来我国客运专线工程技术、科研试验成果，针对高速铁路建设的关键技术问题，又进一步开展了研究、试验、验证、预设计、工程设计咨询，技术装备的自主创新和各系统集成研究攻关。目前，站前技术已经取得全面突破，站后技术引进消化吸收再创新工作已经进入重点突破阶段，初步形成适合中国国情路情的高速铁路自主技术体系。
路网结构方面。将铁路客运专线按经济社会发展需要和市场需求，分别定位为时速300～ 350km档次高速铁路和时速200～250km以客为主兼顾货运(甚至是双层集装箱通路)档次高速铁路(目前这类客货混跑的线路有甬福深、石太、宁合汉、昌莆等)；环渤海、长江三角洲、珠江三角洲地区的城际轨道交通：以及长吉、昌九等城际轨道交通，时速≮200km；经过提速改造，东、中部地区既有线已形成的时速≯200km的线路。这些线路构成了一张完整的快速客运铁路网，时速200～250km动车组可上时速300～350km的线路运行，时速≮120km客车可上时速200-250km的线路运行。这样的旅客列车运行模式，可获得最高的运输效率和最大的运输效益。大量旅客列车跨线运行，是中国国情、路情、路网兼容性需要的，也是欧盟希望做到而正在努力的事情，中国铁路一定能做到，这正是中国铁路路网统一性的最大优势。
轨下基础方面。我国幅员辽阔，从东北平原到珠江三角洲，从滨海至陇中高原、四川盆地，地形、地貌、地质、地震、气象、水文等自然特征多样。高速铁路的选线，综合交通客运站建设，软土、松软土、湿陷性黄土地基处理，大面积沉降区的工程措施，长江、黄河、珠江等大江大河的跨越，长大隧道顺利实施通过等，都需要保证轨下基础的可靠性和耐久性，其难度在世界上也是少有的，有技术难题在高速铁路技术原创国也未曾遇见，没有成熟经验。
轨道电路方面。中国铁路既有网已发展谐振式无绝缘轨道电路，无碴轨道道床内部的钢筋网与轨道电路存在电磁感应，对钢轨阻抗参数构成影响，严重抑止了谐振式轨道电路的技术能力，处理不成功就会影响到“ZPW2000A+点式+ATP”列控系统稳定、可靠地工作。我国在赣龙线枫树排隧道延长轨道电路传输长度试验验证，采用纵、横向钢筋问加绝缘措施后，钢轨阻抗参数已趋近目前标准值。为做到成熟、可靠，我们还将轨下橡胶垫板、铁垫板下绝缘缓冲垫板加厚。锚固螺栓与铁垫板间从无绝缘件改设绝缘套等。以上措施～并在遂渝线进行扩大试验验证，关键就是要解决路网兼容性问题。
正是这些新的、特殊的要求，也正是这些与国外高速铁路的差异性，中国高速铁路不可能完全照搬任何一国的高速铁路技术体系，只有立足于自我，坚持博采众长，把借鉴、消化、吸收国际上先进、成熟、可靠的技术与研发、试验验证、自主创新相结合，系统集成，才能形成符合我国国情、路情的世界一流高速客运专线技术体系，才能经得起运营的考验，历史的检验。
透视我国时速300～350km客运专线技术体系主要内容：
1.运输组织
按不同速度的本线和跨线高速列车混合运行，本线列车运行时速300km，跨线列车运行时速≮200km。
列车追踪间隔时间3min；综合调度所集中设置，与动车检修基地和生产布局相一致。
2.工务基础设施
最小曲线半径7000m，最大曲线半径≯14000m。夹直线和圆曲线最小长度一般≮0．81max。区间正线最大坡度≯20‰，动车组走行线≯30‰。区间正线设计较长坡段，最小坡段长度一般≮900m。相邻坡段坡度差≥1‰时，设竖曲线，半径≮25000m。车站数量按大中城市、枢纽和著名旅游胜地分布设置。始发终到客站到发线数量按满足高峰小时列车密集到发的需要设置。
高速、城际、普速列车共站的车站，原则分场布置，设必要的联络进路；站台长450m，站台高出轨面1．25m。
以无碴轨道作为主要结构形式，在地质灾害和地质活动活跃断裂带地段，以及不宜铺设无碴轨道地段，采用有碴轨道结构；无碴轨道铺设精度，高低和轨向≤2mm／10m，水平≤lmm，轨距±lmm；有碴轨道采用特级道碴，道床厚350mm，铺设精度高低和轨向~2mm／10m，水平≤2mm，扭曲≤2mm，轨距±2mm。到发线采用混凝土宽枕。
采用跨区间无缝线路。采用100m长定尺无螺栓60kg／m钢轨。
无碴轨道采用弹性分开式扣件，节点间距≤650mm，调高量30mm，调距量一12／+10mm，桥上抗拔力≥80kN，其它地段≥100kN。
正线道岔直向通过时速350km，进出站侧向通过时速80km，跨线联络线道岔侧向通过时速≥160km。
无碴轨道正线区间直线地段路基面宽度13．6m。严格控制路基工后沉降、不均匀沉降和过渡段差异沉降，保持路基纵向刚度的均匀性和良好的动力特性，稳定安全系数≮1．5；工后沉降量≯3cm，路基与结构物间的工后差异沉降量<0．5cm，工后不均匀沉降≯2．0cm／20m。
地基加固处理措施根据地基的物理力学性质、岩土层分布厚度及其特性、路基高度等因素优选。软土、松软土地基，以复合地基法加固为主，地基处理后须有合理的放置时间，确保本体和地基沉降变形稳定，布置沉降观测设备进行沉降观测，并实时分析处置。
采用ZK(0．8UIC)作为设计活载。桥梁结构按满足100年使用年限要求，主要措施采用耐久性混凝土，加强构造细节设计和桥面防排水系统设计，布置合理的检查和维修设施。
在路基填方大于5m的地段、地基处理困难地段，为节省用地，确保工后沉降控制，采用以桥代路通过。
桥梁结构采用预应力混凝土简支、连续刚构、钢筋混凝土连续框构、钢筋一混凝土连续结合梁、简支钢桁梁等，已编制了通用设计参考图。
单洞双线隧道断面有效面积100平方米，单线隧道断面有效面积70平方米，隧道洞口若有特殊环境要求的可设置洞口缓冲结构，隧道内设防灾与救援设施。
3.电气化、电力
牵引变电所的布点，接触网和牵引变电所外部电源供电方案的确定，均按满足最高时速350km和3min追踪运行间隔进行设计，牵引变压器的安装容量接运输需求确定。
高速正线采用2×27．5kv(AT)供电方式，牵引变压器采用单相接线，外部电源采用220kv，接触网标称电压25kv，长期最高电压27．5kv，短时(5min)最高电压29kv，设计最低工作电压20kv(电压质量20～29kv)。
牵引变电所设两台20／2 x 27．5kv单相变压器，二者互为备用；27．5kv设备采用户内布置方式；27．5kv侧母线采用电动隔离开关分段；馈线备用方式100％备用。
AT所、分区所2台电动隔离开关内侧设2台自耦变压器，互为备用。
牵引变电所、开闭所均按无人值班设计，AT所、分区所均按无人值班、无人值守设计。
各所保护、测量、控制设备采用综合自动化系统，纳入综合调度系统中的牵引供电调度子系统。
接触网悬挂类型采用全补偿简单链型悬挂。
接触线悬挂点距轨面高度5300mm，导线最低高度5150mm，结构高度1400mm；张力接触线25kN，承力索20kN；支柱侧面路基地段有碴轨道3．1m，无碴轨道3．0m，桥梁3．0m。
采用综合接地系统。接触网与通信、信号、信息等专业共用沿线敷设的贯通综合地线(截面95m2铜线)。车站接触网支柱与车站综合接地网相连，距综合地线15m以外的支柱及其它金属物可单独接地，接地电阻≯10。同时，各牵引变电所、AT所、分区所、开闭所内的接地网与沿线贯通的综合接地系统相连。
具有一级负荷的变配电所，采用两路独立电源受电，一般为两路专屏专线。
采用SCADA系统(数字采集监控系统)，对牵引供电设备、电力供电设备及供电安全监控系统进行一体化监控管理，
4.通信、信号及信息化
有线通信以光纤传输、接人为基础，通过电路交换、数据交换系统，为沿线站段提供话音、数据及图像传输业务，光缆中为信号提供独立光纤，作为安全信息传输通道。
无线通信采用GSM—R综合移动通信系统，为列车运行控制系统提供安全数据传输通道，并提供移动环境下的话音、数据等通信业务。利用光纤接入和移动无线技术，构成具备话音、数据及图像传输的应急通信系统。
目前在建的大秦、青藏、胶济三条线GSM—R，正在研究解决互连互通问题，同时启动全路核心网的建设。沿线无线电波覆盖满足列控系统的接收标准。
设置综合网管系统、同步及时分配系统、综合监控系统。
列控系统按满足时速350km、列车最小追踪间隔3min设计；采用基于GSM—R无线传输方式的CTCS3级(相当于欧洲ETCS2级列控系统)和ZPW2000(含UM2000系列)轨道电路与点式应答器构成的CTCS2级组成冗余配置的列控系统。CTCS2级系统与既有时速200km提速线列控系统兼容，其中的轨道电路、点式应答器等在CTCS3级中作为列车占用检查和列车定位对标的平台。
列控系统CTCS2级由车站列控中心、轨道电路、点式应答器及车载列控设备等组成；CTCS3级在前者基础上，增加RBC无线闭塞中心、GSM—R无线通信网络、无线通信传输模块及车载无线接受模块等设备。
运营调度系统必须与我国的路情、运输组织方式、运营管理模式紧密结合，坚持运输集中统一指挥，坚持通道为主、兼顾区域，统筹规划、分布实施的原则。
5.其它
全路设北京、上海、武汉、广州四大动车检修基地，承担客运专线动车组一至五级检修，其段址、用地规模已落实，正在推进设计。客运站按需求配属动车运用所，承担动车组整备和不大于二级检修。
沿线铁路噪声采取设置声屏障降噪的措施；结构设计、材料选择要满足脉动力检算要求。桥梁声屏障与梁部一体化设计。采用在轨道和梁体之间加设弹性层等综合措施减振。
铁路客站是连接铁路与城市的桥梁，是沟通铁路与旅客的纽带，是诠释铁路服务内涵的载体，是代表铁路形象的标志性建筑。要全面、综合、系统地体现“功能性、系统性、先进性、文化性和经济性”建设理念，注重太阳能照明、地源热泵、中水的利用。
铁路建设技术体系，内容丰富，在这里透视了一个速度档次的技术体博大精深，也需要随着经济、社会发展、科技进步不断进行完善、提升。我尤其强调，在实施过程中，一定要下功夫解决轨下基础工后沉降达标控制、无碴轨道系统精度及寿命期耐久性、列车运行控制系统可靠性、运营调度系统完整性和高效性，以及系统之间、专业之间、系统和专业之间接口集成等关键技术，以不断完善我国铁路的技术体系。
