追上差距，

并且成为世界领先，

这就是中国铁路的使命。

周伟 ·中国铁道博物馆正阳门展馆副馆长

格致校园第27期 | 2022年7月15日 北京

大家好，我是周伟，来自中国铁道博物馆。

中国铁道博物馆主要包括三大馆。上方是中国铁道博物馆正阳门展馆，这个展馆主要介绍中国铁路的历史。中间是东郊展馆，有100多台大型机车，非常壮观漂亮。下面是八达岭的詹天佑纪念馆，主要介绍詹天佑的平生。

▲左：韶山1型电力机车

右：司机室

我之前是一个火车司机，驾驶的就是图片中的韶山1型电力机车。这是很早的一种机车，和高铁相比是比较落后的。但是，就是这个机车，开启了中国电力机车运输的新时代。

这是我驾驶的国外的8K机车，这比韶山1型电力机车先进很多。

实际上，这个机车来到中国以后给我们很大的震撼。相比我们当时驾驶的机车来说，这个车特别先进，外观也特别时尚，所以当时我们就感觉这个车是真不错。

有一次我们和法国技术工人交流，我说中国铁路和法国铁路差多少年？法国人伸出了8个手指头，80年。我们当时还不太认可，觉得不可能差那么多。实际上，欧洲几百年的工业革命造就了有一定厚度的工业发展。相比之下我们的铁路是差了一点，这是正常的。但是，追上差距并且使中国铁路成为世界领先的行业，这就是中国铁路的使命。

中国高铁的发展之路

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在没有高铁的情况下乘火车是什么样的，可能我们或者我们的爸爸妈妈们都赶上过。当时到春运的时候，车站里挤满了人。有的地方挤了几万人、几十万人，大家都等着回家，这种场景特别多。

春运的车上面也全都是人，本来一辆车能坐100多人的，却要坐上300多人。凡是能站的地方都是人，有的时候为了解决没地站的问题，可能在座底下躺着人、在行李架上坐着人。那么怎么解决这种春运这样的难题？所以到2004年，我们就从国外引进高铁，开始真正发展高铁技术。

在这个时期之前，中国铁路也干了好多事。特别是大量地从国外引进一些技术，在自己原有的基础上不断提升。

▲1998年，在建的最长隧道——秦岭隧道贯通

像这里，我为什么要展示这个秦岭隧道呢？这是我们头一次建一个长隧道，这个隧道有18公里长，当时很难建。

最早的隧道是由钢钎、锤子凿出来的，就像左侧这张黑白照片，所有的隧道都是这么挖出来的。那么秦岭隧道是如何挖的？当时是从国外引进了盾构机，用它来挖隧道。我们感觉这个东西特别好使，它的掘进速度很快，而且质量、效果也特别好。

但是，这个盾构机还是有问题。我们花了7亿从国外买了2台盾构机，它们不是新的设备，而是二手的。所以发生问题时只能请德国的专家维护，如何维护、时间进度、维护价格都由国外专家来定。国外专家在维修时，拿警戒线圈起来，所有中国人不得入内，谁也不能学这个技术。就在这种情况下，我们开启了技术研发。

上图中就是通过盾构机修好后的十分平整的隧道。2008年我们研发出第一台盾构机，开启了中国盾构机时代。从此无论是大隧道还是小隧道我们国家都能做。从此出现了“基建狂魔”这个名字，这代表了中国在铁路建设、桥梁建设发挥出来的能力，也表明中国的铁路建设发生了质的飞跃。

▲左上：和谐号动车组CRH1

右上：和谐号动车组CRH2

左中：和谐号动车组CRH5

右中：和谐号动车组CRH3

下：和谐号动车组CRH380A

到2004年，在这个基础上我们引进外国先进的技术，然后消化、吸收、再创新，由此“和谐号”的动车组出现了。图片中这几种车型是我们从法国、德国、日本、加拿大几个国家引进的技术。但是，我们引进技术并不是将它买进来，而是买进来几个原装车，所有的车在中国散装组装，开始自己生产。

在2017年，我们推出了“复兴号”。所以，中国的动车组一个是“和谐号”，一个是“复兴号”。

动车和高铁有什么区别？

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最早有一个概念“火车跑得快，全凭车头带”。以前的火车都是火车头，也叫机车或者电力机车。所有动力都在火车头上，车箱、车辆、车底都不带动力。

那什么是动车组？假如一列车有8个车厢，它有4个车厢是带有动力的。动车组是大家拉着手一起向前跑，一有力量，二跑得快。动车组里带动力的是动车，不带动力的是拖车，图上红箭头指的就是带动力的动车。

从这张图片中，大家可以比较清楚地看见动车、拖车的位置。

如何理解动车组和高铁？其实无论是否是动车，凡是达到200公里和250公里以上速度的都叫高铁。动车组是指车体的形态、动力，而高铁是指速度，所以它们是两个概念。

我们在买票的时候，会发现高铁有两种速度：一种是时速200到250公里的，车票上是D开头；还有一种是时速300到350公里的，车票上是G开头的。之所以使用不同字母开头，是为了区分速度。动车组跑350公里的时候到底有多快？一秒钟一眨眼就是97米。

大家会问，动车组的路基钢轨是不是一整根？实际上，动车组的钢轨的确是一整根，并且是无缝的。一整根的无缝钢轨在线路上铺的时候是300公里，但有的地方也有缝隙，主要是解决热胀冷缩的问题。

▲左：无砟轨道

右：有砟轨道

左边是高铁轨道，是无砟轨道，非常平整。右边是普通的路基，是有砟轨道，上面有石头，石头上面铺上枕木，枕木上面是钢轨。由于这种钢轨是一节一节的，所以火车一过就会有咣当当的声音。

高铁平整到什么程度？从北京到上海1318公里，一共铺了近40万块的高铁轨道板，这些轨道板是一模一样克隆出来的，误差约0.1毫米，差不多一根头发丝这么粗。

高铁的钢轨是将100米一根的钢轨焊在一起，焊到一根500米长。焊成500米长后，由于钢轨特别长，它吊起来的时候像面条似的，必须用同步的吊车保证它不会弯曲变形，这样铺在高铁线路上就特别直。

刚才说的是“和谐号”，现在我们说说“复兴号”。他们有什么区别呢？“和谐号”和“复兴号”最本质的区别是：“和谐号”由国外引进，各个国家的技术都不一样，驾驶方式、车体构造都不一样。我们在这个基础上消化、吸收、再创新，创造出了中国的“复兴号”。“复兴号”虽然是由中国的各个厂家生产的，但是它都是统一标准、统一操作、统一设备、统一配件，在使用方面就特别方便。

▲左：“复兴号”中国标准动车组CR400AF

右：“复兴号”中国标准动车组CR400BF

“和谐号”的使用寿命是20年，“复兴号”的使用寿命是30年。“复兴号”的使用时间更长，对运输更有利。

而且“复兴号”很舒适，它有Wi-Fi、插座，而且座位之间的间隙特别宽敞。为什么坐高铁不用系安全带？因为高铁的制动力没有那么大，它的制动力只相当于汽车的1/7，1秒钟制动距离为1.4米，所以不需要安全带也非常安全。

▲左：南京大胜关长江大桥

右：武汉天兴洲长江大桥

高铁的桥梁更厉害。以南京大胜关长江大桥为例，这一座桥上有6条铁路线同时通过，其中4条是高铁线，高铁高速运行的时候对桥的冲击力可以达到1500吨。南京大胜关长江大桥是世界上载荷最大的、承受力最强的高铁桥梁。再如武汉天兴洲长江大桥。中国好多大桥都已经走在了世界的前列，甚至可以说已经是其他国家无法追赶的程度了。

高铁是全天候的，在刮风、下雨、下雪等任何天气，无论白天还是晚上都可以运行。除此之外，高铁司机可以知道前方32公里的任何问题。高铁上有2000多个传感器，能够在系统中及时感应问题出现。

开启了智能化高铁新时代

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随着京张高铁的开通，中国高铁开启了智能化铁路发展的进程。

智能高铁已经可以不需要人驾驶，虽然依然有一个司机坐在里面。它可以自动开车，区间自动运行，到站自动停车，停车以后自动把门打开，开门的过程中车站的屏蔽门可以同时打开。这在世界铁路上是没有的。

目前高铁正在研究变轨技术，即不论轨道宽窄都可以适应。以前的高铁如果轨道轨距不同，只有换转向架才能继续运行。有了变轨技术，中国的“复兴号”不管宽轨窄轨都可以使用。

这是京张高铁。

图片中是京张高铁智能化的泊车。

这是京张高铁的青龙桥车站，在102米厚的山体以下，也是世界上第一个建在地下的高铁车站。

这是第一条以中方为主投资建设、共同运营并与中国铁路网直接连通的跨国铁路——中老铁路。

探索未来交通模式

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今后的智能化铁路会如何发展？

一是在进站的时候不用出示各种各样的证明，也无需出票，在进站的过程中就可以知道乘客的身份信息和车厢位置，即智能化的刷脸进站。二是无感安检，乘客在进站的过程中不会感受到安检过程，但实际上安全检查已经完成了。三是智能化隧道建设，不需要人在现场进行施工。四是我们的车辆以后也会更加智能化。

那么今后的交通方式会怎样发展？有四个方面：一是城市之间可能会出现中低速磁浮。即时速在200公里以下的铁路，在城市、楼群、空间中驾驶悄无声息地运行，虽然运量不太大，但是很便捷。

第二种是高铁。高铁以后的时速可能达到四五百公里，甚至更快。从北京到欧洲9000多公里，可能几十个小时就到了，非常方便。

三是高温超导磁浮。这也是一种磁浮列车，但是这种磁浮列车是通过零下196度的液氮使车浮起来，它的时速可能达到800公里。但是为节约能源，这种交通方式运量不会太大。

最后一种是真空管道，主要为了解决速度问题。将中间的空气抽干净，之后采用两种方式：一是电磁发射技术，刹那间将车发射出去；二是高温超导磁浮技术。时速可以达到1200公里到2400公里，远远比飞机要快得多，安全系数也很高。但是，还要思考如何解决人在真空管道运行中的加速度问题，是否会对人有伤害？狭小的空间舒适度够不够？

高铁体现了中国铁路发展的过去和现在，以后中国高铁、中国的铁路明天会更好。

谢谢大家！

来源：格致论道讲坛

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 （本期编辑：王芳）

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