30位院士齐聚西南交大纵论轨道交通前沿科技

■我们的记者韩坤和栗鹏

5月15日，在西南交通大学成立120周年之际，铁路运输前沿科技论坛在西南交通大学隆重举行。论坛得到了国内外学者的积极响应和高度关注。中国科学院、中国工程院的30名院士和一批国内外专家参加了交流。轨道交通前沿科技论坛也得到了中国轨道交通行业主管部门的大力支持。中国铁路总公司副总经理卢春房和国家铁路局党组成员简媜也参加了座谈会。

论坛由学术报告和“院士圆桌会议”两部分组成。2010年诺贝尔化学奖获得者、日本北海道大学工程系教授何华武、王·、刘·、翟万明等院士，南非工程系系主任罗伯特·，巴西超导磁悬浮专家理查德·斯蒂芬，英国机械工程师协会杂志《铁路与快速运输》主编西蒙·欧文·，中国*系统工程与管理专家，德国舍弗勒集团工业事业部首席执行官斯特凡·斯普林格，在自己的研究基础上做了学术报告出席的30名院士也在圆桌会议上分享和交流了他们的最新想法，并形成了圆桌会议的成果。

西南交通大学创建于1896年，是中国最早的国立大学之一。它是中国土木工程、交通工程和矿冶工程的发源地。作为轨道交通领域最重要的大学之一，该大学拥有轨道交通领域最完整的学科体系、最完善的专业设置和最充足的核心资源。形成了优势突出、特色鲜明的学科体系、人才培养体系和科技研究体系。它汇集了轨道交通的产业优势、教育资源、创新成果和科技平台，为深入服务社会、助力现代轨道交通发展和建设创新型国家奠定了坚实可靠的基础。

西南交通大学党委书记王顺宏表示，目前中国正在大力实施“一带一路”走出去战略，轨道交通迎来了一个重要的发展机遇时期。它在国家政治、经济和社会中的战略地位和作用日益突出。同时，我们也应该看到，一方面，轨道交通领域的国际竞争日益激烈，另一方面，与轨道交通相关的新技术、新发明、新理论层出不穷。轨道交通本身在研究、建设、运营和维护方面也面临许多新情况、新问题和新挑战。

王顺宏表示:“举办此次论坛的目的是回顾轨道交通的发展历程，分析当前面临的主要问题，讨论未来的研究方向、发展趋势和前沿课题，以便思路能够引领和锐化思路。相信论坛的召开将对轨道交通的研究方向和发展战略达成深入共识，对轨道交通相关学科的又好又快发展产生重要影响，为我国轨道交通的知识创新、技术创新和管理创新提供新的源泉和动力。”

以下是五位院士在论坛上的精彩发言。

何华武

中国工程院院士何华武:

中国铁路进入国际先进行列

“十二五”期间，中国铁路发展基础不断巩固。网络架构初步形成，移动设备不断升级，运输水平不断提高，安全生产持续稳定，创新能力不断增强。

目前，中国是世界上发展最快、系统技术最完整、综合能力最强、运行里程最长、运行速度最快、在建规模最大的国家。铁路里程达到12.1万公里，其中高速铁路里程超过1.9万公里，占世界高速铁路里程的60%。中国现在有72.3万辆卡车和6.5万辆公共汽车，完成106亿人次，比“十一五”增长49.1%。到2020年，中国铁路的运营里程将达到12万公里或以上，客运和货运将在主要繁忙干线上分流。

近年来，我国铁路加大安全措施力度，安全风险管理进一步推进，安全管理水平不断提高，过程控制和红线管理得到加强，铁路安全事故发生率保持稳定。根据国际铁路联盟和欧洲铁路管理局的统计，中国铁路在过去十年的死亡率平均为每年每十亿乘客公里0.015人，是世界主要铁路国家中最低的。

同时，我们大力推进*和技术创新。建立了集生产、学习、研究和应用于高速铁路工程、高速动车组、列车运行控制系统、测试验证技术、技术开发和施工管理模式的技术创新体系，走上了自主创新和跨越式发展的成功之路。

建立了高速、深水、大跨度、六线长江大桥等复杂结构桥梁施工技术，创新了超长高架桥上无砟轨道无缝线路施工技术和刚性桩复合地基沉降控制技术，形成了时速350公里高速铁路建设的标准体系和成套技术。例如，在第29届国际桥梁大会上，南京大胜关长江大桥被授予乔治·理查森奖，这是国际桥梁界最有影响力的奖项，它在世界桥梁史上首次提出了“三大一高”四大桥型，具有大体积、大跨度、大荷载、高速度的特点。

中国铁路总体发展水平已进入国际先进行列，部分领域达到国际先进水平，为进一步发展奠定了坚实基础。然而，随着新一轮创新技术的兴起，发达国家加快了实现可持续创新和发展的行动。我们需要瞄准国际铁路的发展方向，关注中国铁路创新推动的发展重点。

未来，中国高铁创新驱动发展的重点在于更高的速度、便捷性、安全性、可靠性、智能性、高效性、低碳性、环保性和可持续性。

从高速和便捷性的角度来看，中国高铁的设计速度为350公里/小时，这将是未来要实现的目标，也是进一步完善全国高铁网络的目标。在安全性和可靠性方面，将坚持轮轨硬度匹配和动车组车体的研究，必须采用更加完整的系统来保证高速铁路项目的可靠性。在智能化和高效率方面，将采用高度智能化的高速铁路控制系统来缩短最短行车间隔，提高高峰时段的高速铁路运输能力。在低碳环保方面，通过建设绿色地下通道和采用环保控制技术，提高高铁的环保性。

此外，在可持续性方面，铁路将加快物流中心建设，构建布局合理、便捷高效、服务质量高的现代物流服务体系，基本形成运输、仓储、加工、配送、信息服务等综合服务功能，实现现代物流企业转型，努力降低全社会物流成本。另一方面，铁路将采用TOD(公共交通导向发展模式)、SOD(社会服务设施建设导向发展模式)等模式以及多纬度互助体系，更好地实现经济效益和社会效益的平衡。

(根据论坛发言，没有我的评论)

翟万明

中国科学院院士翟万明:

中国高速铁路的大规模运营面临许多挑战。

高速铁路是由轨道线路、高速列车、受电弓、接触网等组成的耦合大系统。它也被放置在地球表面的稠密大气中。系统的所有特性都与运行速度密切相关。高速铁路的速度不是尽可能快，这需要综合考虑许多因素，如行车安全、乘坐舒适性、运营经济性和环境可持续性。为了实现目标速度的安全运行，高速列车必须全面实施勘测设计、基础工程、设备制造、通信信号、系统集成和运行管理六大系统的技术标准。

目前，世界上有近2.5万公里的高速铁路在运营，分布在中国、日本、法国、德国和意大利等近20个国家和地区。到去年年底，中国已经开通了1.9万公里的高速铁路，超过了其他国家的总和。中国的高速铁路不仅里程数居世界第一，而且设计速度也是世界最高的，达到每小时350公里。但是，在现阶段，世界上只有每小时300公里的标准，没有超过每小时300公里的高速列车的标准。标准的制定需要不断的探索和实践。

我国高速铁路桥梁和隧道勘察设计标准相继出台，但完善的运营维护标准尚未形成。目前，主要有一些规章制度和暂行规定。当前，一项紧迫的任务是研究、建立和完善我国高速铁路运营维护标准体系，这对这一庞大工程系统的长期稳定健康运行具有重要意义。

然而，标准的制定，像法律和法规一样，必须是科学和严格的。一方面，要有充分的理论基础，并开展相应的基础研究。另一方面，它应该通过实践一步一步地进行检验，不应该操之过急，否则不合理的标准会带来无穷的麻烦。

与日本、德国、法国等高铁始发国相比，中国高铁运营时间很短，实践经验还很缺乏，基础研究也很薄弱。因此，根据我国高速铁路的特点，应从基本来源、关键技术和运营实践三个方面寻找最适合我国国情的运营维护模式。

目前，中国高铁已经从大规模的“设计和建设”阶段转向长期的“运营和维护”阶段。目前，一个需要密切关注的核心问题是高速动车组和承载基础设施系统的动态性能演变与疲劳可靠性之间的关系，如轮轨磨耗的发展演变及其对高速动车组运行稳定性的影响，包括世界性的钢轨波浪磨耗问题。另一个例子是高速铁路基础设施部件的损坏和性能退化，以及它们在环境和高速列车动态载荷的耦合作用下的控制。

最后，需要强调的是，高速铁路的实时动态监控和安全预警技术也是我们面临的一大挑战。地震、强风、闪电、泥石流和其他自然灾害将对高速列车的运行构成严重威胁。需要现代科学技术来避免或尽量减少重大事故的发生和影响。此外，中国高速铁路的规模是2万公里长，甚至未来3万公里长。它必然会面临安全管理问题。灾害和动态监测及预警的技术挑战是我们应该在重要层面进一步认识的问题。中国迫切需要建立和完善针对不同地区和复杂条件下的高速铁路动态监控和安全监控系统。

近年来，中国的高速铁路在世界上取得了举世瞩目的成就。大规模的快速发展带来了一系列新的问题和挑战，也为科研人员提供了更广阔的舞台和空间。我们要牢牢抓住机遇，一方面致力于基础研究，攻克高速铁路的前沿科技难题；另一方面，迎接技术挑战，解决重大项目的实际问题，为中国乃至世界高速铁路产业做出积极贡献。

(根据论坛发言，没有我的评论)

刘·尤美

中国工程院院士刘:

轨道交通设备制造呼唤高端人才培养

我国装备制造业应从产业规模、产业结构、质量效益和发展潜力等方面进行优化和强化，以发展装备制造业。

我们说技术创新是源泉，技术创新的资源体现在人才、资本和技术上。人力资源是第一资源。然而，人才是如何来的呢？创新人才应该具备哪些素质？

首先，创新人才应该有追求真理和敢于创新的雄心和勇气。这是一种精神品质。可以说，创新勇气是科技道德的最高标准。

创新能力强。如扎实的现代科学理论基础和专业知识，良好的分析能力和实践技能，较强的心理承受力和执着的工作作风，较强的团队精神和健康的体魄。人才的培养不仅取决于一个家庭和一所学校，也取决于社会各界，包括在座的同学和老师，在这方面努力培养自己的科学道德标准。

目前，我们还没有建立和完善人才测评体系。创新型人才需要在品德、知识、技能、表现等方面综合培养。目前，许多企业对什么是创新型人才、企业创新型人才的标准、技术创新型人才在企业中的地位、如何选拔和培养等方面都没有明确的要求。他们的规则、程序和评估方法已经相当过时。现实往往等同于官职，大量技术创新人才等同于董事长、总经理和总工程师，不利于人力资源的开发和利用。因此，建立和完善人才测评体系应该是企业人力资源部门的日常工作，是企业吸引人才、激励人才的重要措施。

第二，目前的高等教育不注重培养创新人才。创新人才的形成需要家庭、学校、社会等多方面的培养，尤其是高等院校的培养。高等教育是培养学生创新思维的关键时期。因此，在这一时期，应注重培养学生的实验和实践能力、社会实践能力、科学思维能力和激发学生的创造力。

关于创新人才的培养，我有以下四点建议:

一是自主创新，以人为本，牢固树立人力资源为第一资源的观念，打破“官本位”和“金本位”的观念，制定创新人才评价标准，确定创新技术人才的学术和工作地位。建立创新项目责任制，明确成果的归属和奖惩。

第二，我们希望增加人才总数，因为目前高端创新人才的总数还不够。除了自己培养和引进人才，我们还需要更好的技术团队，这是不可忽视的。因此，作为企业家，创新人才离不开了解企业、为企业做出贡献的专家。

第三，我建议加强创新人才的培养。除了把学校作为培养的源泉，我们还应该创造一些条件，鼓励他们有更多的学习机会，因为承担项目和创新的过程也是一个培养的过程，同时我们应该提高教师的创新水平。作为一所学校，如果教师本身没有创新素质，他们怎么能教学生呢？因此，我希望西南交通大学，尤其是现在的年轻教师，能通过这个周年纪念日在这方面得到加强。

第四，重视管理创新，使企业在一个世纪内真正成为创新型企业。

(根据论坛发言，没有我的评论)

沈之云

中国科学院和中国工程院院士沈志云:

高速是轨道交通的灵魂

关于轨道交通的未来发展，我认为高速是高速铁路的灵魂，最高运行速度是高速铁路技术的总体指标。

与日本、法国和德国等其他国家相比，中国的高铁起步较晚，但发展最快。起初，日本的高速铁路为每小时210公里，法国为每小时280公里，德国为每小时250公里。几十年后，最高运行速度在法国是320公里，在日本和德国是300公里。然而，尽管中国的起点只有200公里，但很快就上升到了350公里，最高时速达到了380公里，最高时速运行了大约3年。这是世界高速铁路史上罕见的成就。2011年“7月23日”甬温铁路动车追尾事故后，高铁运行速度降至每小时300公里左右。本质上，这次事故主要是一个管理问题。后退一步，全面整顿是绝对必要的。然而，从高铁技术的总体指标来看，中国高铁技术可以达到世界上最高的商业运营速度，居世界第一。“7·23”事件后，经过大约五年的整顿，中国的高速铁路迅速恢复了活力，并成功开发了中国的标准动车组。第十三个五年计划包括一个发展下一代高速列车的项目，速度超过每小时400公里。退一步就是前进两步，这是全国公认的。

从环境保护的角度来看，也有必要发展高铁并继续提速。在公路、航空和铁路的年运输量和能源消耗的比较中，高速铁路比公路和航空运输消耗更少的煤和排放。高铁更环保，也就是说，绿色环保的高铁是21世纪世界交通的发展方向。然而，高速铁路转移空中交通的能力取决于速度，因此速度的提高是必要的。据研究，当高速铁路的速度为每小时200公里时，它可以在500公里内转移空中运输。当高速铁路的速度为每小时300公里时，它可以在800公里内转移空中运输。当高速铁路的速度为每小时350公里时，它可以在1000公里内转移空中运输。当高铁速度达到400公里/小时时，可以在2000公里/小时内实现空中交通分流……因此，高铁提速的发展空间非常广阔，在实际应用和环保价值方面都有很大的潜力。

在轨道交通中轮轨与磁浮的争论中，我认为磁浮可以成为轮轨的有效补充，但高铁仍应是主体。磁悬浮列车具有振动小、噪声低的特点，只有在低速时才能凸显出来。因此，目前我国磁悬浮列车技术的发展应该集中在中低速上。然而，在超高速领域，例如时速超过500公里，磁悬浮技术可以弥补轮轨附着力的不足。因此，中国也应该发展超高速磁悬浮列车技术。在这方面，我认为应该采用高温超导技术。德国的常规传导技术和日本的低温超导技术存在不稳定和非静态悬浮缺陷，这不是发展方向。

目前，对中国轨道交通的发展有几种不同的看法。有人认为300公里每小时的高速铁路是经济速度。在我看来，经济速度没有通用的“一刀切”的标准。所谓经济速度，应该是在对具体指定路线进行经济可行性研究时，综合考虑各种因素而得出的目标速度，其数量应尽可能确定。如果不考虑具体的路线，说高铁的经济速度是一个所谓的“足够”值来决定是没有意义和不科学的。因此，我们不应该让这种观点限制对技术研究更高速度的追求。

超高速是21世纪高速地面运输的需求。石油短缺将使民航成为普通人享受不到的奢侈品。环境保护需要电气化铁路运输。随着社会经济的发展，人们渴望超高速。为了改变这一切，真空(或低压)管道是地面运输达到超高速的唯一途径。否则，地面交通将无法超过每小时500公里的警戒线。这是30到50年后不可避免的选择。真空管道的研究是未来的一个重要方向。最近，美国的艾伦·马斯克喜欢上了装有真空管的超级火车。没有我们的高温超导磁悬浮技术，就很难实现1000公里以上的超高速。

中国工程院院士王；

重大工程建设应该为子孙后代留下遗产

重大工程建设是留给子孙后代的遗产，而不是遗憾和灾难。我认为重大项目的建设应该坚持十个理念和方法。

第一个想法是，大型项目现在必须花上一百年才能完成，成为像中国的长城和都江堰这样的遗产项目，不留下遗憾或灾难。大型建筑项目不能简单地追求新奇、伟大和高度。无法抵御地震和外部环境影响的项目是短期项目和灾难。在进行研究时，我们应该考虑普通人，而不是我们自己。

二是在工程规划设计中重视强度、刚度和稳定性三个指标。这三个指标是在任何情况下都要检查的三个指标。例如，武汉长江铁路暨公路第一大桥具有很好的刚度、强度和稳定性。它的路面寿命超过15年。这是一个典型的遗产项目。

第三个想法是，大型项目、困难项目和地下项目的寿命必须超过100年，部件的寿命必须与整体寿命相匹配。目前，该国希望使用更多的钢材。工程实践证明，钢桥寿命更容易实现长寿命。

第四个理念是，项目的建设必须基于“安全、可靠、适用和经济”的八字原则。这些八字原则的顺序是不能改变的。以低于合理成本的价格中标是错误的，不现实的。

五是杜绝工程建设中工期不合理、造价不合理、方案不合理、合同不合理的“四大毒瘤”。在未来的问责中，这一点应该首先得到检查。

第六，在工程建设中要进行全过程的安全质量监督，加强风险防范分析和措施。包括:第一，规划项目阶段的规模；二是水文、地址、地形地貌调查阶段；三是初步设计方案的优化阶段；第四，施工工艺和辅助施工方法的优化阶段；第五，运营安全管理阶段。

第七个想法是，简化建设项目中的复杂问题是创新和学习找到正确问题的主要想法。找到正确的问题比解决它更重要。不要把什么不是问题描述成问题，也不要把简单的问题复杂化。

第八个想法是一个创新的想法，跨学科的渗透和互补。例如，在软土地层中用桥梁代替道路可以完全解决沉降问题。通过调整支座可以控制沉降，从而实现100年的使用寿命，降低维修成本，保证工程安全。京沪高速铁路就是根据这一理念建造的。同样，地基的冻融问题也应渗透到多个学科。

第九点是铁路选线应重视特长隧道方案的应用。可以说，没有特长隧道技术就没有高速铁路。例如，32公里长的关角隧道取代了4公里长的高层短隧道，减少了38公里的路线和6个车站，将路线标准提高到每小时300公里，并将运输时间减少了2个小时。现在成兰铁路和正在建设的成Xi铁路都采用了这一概念。

第十个想法是设计和施工规范不能机械地应用。它们是工程建设的基础，但应结合实际工程的具体情况创造性地应用。

(根据论坛发言，没有我的评论)

(顾刚、鞠宏伟摄)

《中国科学新闻》(第四版，2016年5月19日)