交通运输的重大科技突破和技术创新成果（之一）
（2001）
（一）铁路
“九五”是我国铁路科技进步最快的历史时期：铁路大提速取得历史性突破，产生了巨大的社会效益和经济效益；铁路路网建设采用先进技术，大大提高了铁路建设的速度和质量；机车车辆制造技术迈上了新台阶，为我国民族工业发展提供了宝贵经验；铁路运输安全保障技术有了整体性提高，确保铁路运输安全生产的稳定可靠；铁路信息化建设顺利推进，为铁路运营管理现代化奠定了坚实基础。2001年，铁路科技继续快速发展。
1.铁路提速取得历史性突破
继1997年4月1日、1998年10月1日两次提速之后，2000年10月21日零时起，全国铁路实施以西部为重点的第三次大提速。这次提速主要使陇海、兰新、京九、浙赣等干线的列车运行速度全面提高，北京、上海至乌鲁木齐的旅行时间分别缩短13和14小时。全路特快旅客列车增加到142对，夕发朝至列车138列，行包专列14对，货运“五定”班列增至71条。同时，为适应假日经济和旅游业的发展铺画了跨局旅游专列28对。通过这三次连续大面积提速，京哈、京沪、京广、京九、陇海和兰新线列车最高运行时速达到140－160公里，广深线达到200公里，初步形成了“四纵两横”的提速网络，提速达速营业里程达到近万公里。
2001年10月21日零时起，全路又进行了第四次大面积提速和实施新的列车运行图。这次提速的特点是：提速网络进一步扩大；旅客列车速度有新的提高；运输产品结构进一步优化；运输能力有新的增加；“以人为本”的服务理念进一步体现；把提高服务质量放在更加突出的位置。
实施第四次提速后，全国路网提速延展长度达到4257公里，达速延展长度177公里，还有1400多公里线路允许速度有较大提高。铁路旅客列车平均旅行速度达到61.92公里/小时，平均技术速度达到70.32公里/小时，比2000年列车运行图分别提高2公里/小时和2.15公里/小时，全国主要大城市间更多的重点列车旅行时间进一步压缩。实施新图后，全路旅客列车共1194.5对，其中长途客车363对，比原来增加18对，长途客车所占比重由27.6%提高到30.4%；特快列车188.5对，增加46.5对，所占比重由11.4%提高到15.8%。根据旅游客流的实际情况，对28条旅游专列的开行进行了优化调整，重新安排了14对行包专列的开行方案。并在北京—上海间增加了2对目前我国最高等级的旅客列车。新的列车运行图在客车对数比原来减少55.5对的情况下，货物列车对数增加442对，53个局间分界口有6个增加了货物列车对数，列车牵引定数有不同程度提高。重载列车开行数量也进一步增加。第四次提速后，进一步完善了提速网络，扩大了提速范围，使全国铁路提速总延展里程达到13000公里，提速资源得到充分利用，提速网络基本覆盖了全国主要地区。通过提速，铁路的站容站貌、人员素质、运输组织和管理、路风建设及服务质量等都有明显改观，更好地满足了广大旅客的需要。
2.铁路建设技术达到新水平
“九五”期间，铁路建设技术难度之高、设计施工新技术应用之广，是前所未有的。在铁路建设中积极采用新技术、新工艺、新设备、新材料，收效显著。许多技术取得了突破性进展，有的达到了国际先进水平。
在铁路勘测设计中，先进的数字化设备的引进和使用，使铁路勘测设计手段大大改善，勘测设计水平不断上升。航测、物探、遥感和卫星定位技术及计算机辅助设计、人工智能等一大批高新技术得到广泛应用。计算机辅助设计制图率达到90%。综合地球物理勘探和地质勘察技术有所创新，如岩溶地下洞穴探测、不良地质预报、泥石流区计算机选线都有新的突破，高于国内现有水平。
在铁路建设施工中，针对各种特殊、复杂的施工地段，研究开发并应用了一批新的施工技术，解决施工难题，提高作业效率，有效地保证生产安全和推进工程进度。路基建设工程，较好地解决了软土、膨胀岩、黄土、沙漠等特殊地带线路施工的具体问题，使路基施工质量显著提高。路基高边坡支护与岩土处理技术有新突破，研制采用了多种轻型支档建筑物，其中许多结构为我国独创，如石头寨锚拉式桩板墙规模居世界首位。
在桥梁建设中，采用高墩、大跨、平弯新结构，使复杂地形条件下的桥梁建设技术有了新突破。九江长江大桥、孙口黄河大桥、清水河大桥以及芜湖长江大桥，都采用了多项新技术、新结构、新设备、新工艺，标志着我国桥梁建造技术已跻身于国际先进行列。目前亚洲第一高桥——内昆铁路花土坡特大桥的建造，当今世界上跨度最大的单线铁路拱桥——水柏铁路北盘江大桥的合龙，以及其他许多铁路桥梁的设计和建设，都采用和吸纳了我国研究成果及世界先进技术，充分反映了我国铁路桥梁建设的新水平。当前我国规模最大的公铁两用桥——芜湖长江大桥，是“九五”期间铁路桥梁建设的一个标志性工程。该桥主梁首次大规模采用预应力钢筋混凝土桥面板受力，跨度达312米，是当今世界跨度和规模最大的板桁结合桥。该桥集重大科研项目近20项，有10项技术取得重大突破，多项技术属国内首创，达到世界先进水平。芜湖长江大桥的建设，是中国建桥史上的第四个里程碑。
在隧道建设中，单线长隧道修建和复杂地质隧道修建、隧道防灾技术取得了系统突破，达到国际先进水平。“九五”期间，具有代表性的隧道建设工程——秦岭特长隧道，穿越秦岭纬向构造带，地质、地形条件特别复杂，有高地应力、岩爆、突然涌水、围岩失稳等地质灾害影响，工程艰巨，是西安—安康铁路上的控制工程。秦岭隧道的建设，在勘测设计中大量引进新技术：隧道控制测量采用GPS全球定位系统，隧峒各类围岩圆形衬砌研究和新型衬砌设计，新型隧道整体道床的研究和设计，运营通风方案的研究和设计，以及TMB施工工程经济方法的研究等。在隧道施工过程中，首次采用敞开式全断面TMB掘进技术，创造了我国铁路隧道施工单口平均月进度312米、最高月进度528.1米和最高日进度40.5米的最高记录。同时，采用钻爆法开挖施工技术有新突破，克服许多困难，创造了单口平均月进度250米、单口月进度456米的铁路隧道掘进最好成绩，并实现了7320米长距离独头施工通风的最好成绩。新型隧道整体道床施工和创新，填补了我国铁路建设技术的空白。秦岭隧道的贯通，保证了西康线提前开通投入运营。其他如米花岭隧道研创了快速施工技术，创造了月成峒122米的国际先进水平。解决了高瓦斯、岩深、软弱破碎、富水、高地震烈度以及浅埋、大跨度等地段的设计难题，也反映了我国铁路隧道建设的新成就。
“九五”期间，我国西南地区铁路运输大通道——南昆铁路建成，它是我国铁路建设的代表作。南昆铁路全长898.7公里，连接云南、贵州、广西三省（区），沿线地质结构复杂，山峦叠障，谷深坡陡，岩溶、膨胀岩土、煤层瓦斯、高烈度地震、滑坡、泥石流等地质灾害地带长达600米，全线桥隧总长267公里。南昆铁路在勘测、设计、施工、运营等各方面组织联合攻关，解决了许多铁路修建技术的难题，在各个主要技术领域取得了39项具有创新意义和经济价值的研究成果及36项新技术推广成果。“复杂地质艰险山区修建大能力南昆铁路干线成套技术”新成果，是我国铁路修建技术的又一重大突破。该项成果获2000年国家科学技术一等奖。
在总结广深准高速铁路建设和成功运营经验的基础上，我国组织修建时速达160－200公里的秦沈客运专线。这条线路的路基、线路、桥梁等均由我国自行设计、施工，机车车辆、列车运行控制、运输安全保障等成套装备，也由我国生产和系统集成。
3.机车车辆制造技术迈上新台阶
“九五”期间，为满足客运提速、货运重载及快速客运的需要，我国机车车辆工业系统以“上质量、上档次、上水平”为目标，研制开发了一大批具有自主知识产权的新设备、新产品，大大提高了我国机车车辆工业的技术装备水平。
目前，铁路机车车辆工业制造技术已发展到产品品种可基本满足铁路运输发展的要求，主要的铁路机车车辆类型已能批量生产。现有的机车车辆产品，既有电力机车，又有内燃机车；既有电传动，也有液力传动，品种多样。机车功率等级从2000千瓦到5000千瓦。采用大功率、高可靠性的牵引动力，是铁路保证完成运输生产、实施提速战略的重要前提，交流传动是实现这一技术集成的核心和关键。“九五”期间，铁道部提出用10年左右时间完成从交直传动向交流传动转换的奋斗目标。在不太长的时间里，通过引进、消化、吸收国外先进技术、加快核心技术的自主创新，铁路机车在交流传动技术的国产化方面取得了重大突破。
这些年来，东风11、韶山8、东风4D等快速客运机车投入运营，使我国机车车辆的运营速度有了较大幅度提高，满足了铁路提速的需要；东风8B、韶山4C、韶山7B型重载货运机车研制成功，实现了主要干线单机牵引5000吨重载列车的要求。另外，我国首台200公里/小时交流传动电力机车研制成功，为适应我国铁路提速需要研制开发的韶山7D型电力机车通过铁道部鉴定，最高运行时速可达220公里的DJ型交流传动电力机车在京广线郑州—武昌间正式投入运营，时速200公里的“奥星”号交流传动高速客运电力机车在株洲电力机车厂下线，我国第一代应用交流电传动技术的东风4DAC型交-直-交铁路干线内燃机车在大连机车车辆厂研制成功，我国首台装有径向转向架适用于山区铁路提速需要的东风8B型内燃机车研制成功，所有这些，都标志着我国铁路机车新产品研制开发已进入当代世界的高科技领域。
在电动车组的制造技术方面，也同样取得了新的突破。我国第一台时速200公里的交直流传动客车电动车组自行开发研制成功，并已在广深线投入运用；时速200公里等级高性能新型交流传动电动车组动力车、电动车组控制车和拖车先后问世；由株洲电力机车厂和长春客车厂联合设计制造的“蓝箭”号交流电动车组设计最高时速达230公里，试验最高时速235公里，代表了目前中国铁路动车组制造的最高水平，并正式在广深线投入运营；时速160公里的“中原之星”号交流传动动力分散型电动车组在株洲电力机车厂下线；由南京浦镇车辆厂负责总体研制的国产“先锋号”动力分散型交流传动电动车组在广深线上试验创造了时速250公里的新记录，成为国内跑得最快的列车；为解决大城市交通拥挤，发展城市公共轨道交通，还研制生产了用于城市轨道运输的客车动车组车辆，现已在北京、天津、上海、大连等一些大城市的城市轻轨及地铁运用；为满足旅游运输的需要，由青岛四方机车车辆厂研制的具有世界先进水平的最新“子弹头”快速“绿色环保”旅游列车动车组在广西南宁—北海间正式投入运营。所有这些产品，都反映我国动车组制造技术上了一个新台阶，大大缩短了与世界先进水平的差距。
在铁路客车制造方面，通过采用一系列新技术、新工艺和新材料，我国铁路客车向高速化、舒适化方面又前进了一步。25型客车大批量生产，老式22型客车己完全停止制造。满足铁路提速需要的25K型新型快速客车已投入运营并取得很好效果。在新型客车上广泛采用无中梁设计、塞拉门弹簧以及其他许多先进技术和新材料，其动力学性能和舒适性均有显著提高。在货车制造方面，货车转向架、制动机、缓冲器等关键部件的技术性能明显提高。各种专用车、特种车所占比重逐渐增加，使货运向重载化、专用化、散装化方向发展加快。快速行包棚车和集装箱快运平车的研制，为增加铁路运输品类、调整运输结构、提高铁路货运市场的竞争力创造了条件。
为适应未来高速铁路的建设需要，时速300公里高速试验动车组的设计、研制工作已经开始。国家863计划“高温超导磁悬浮实验车”研究课题于2001年2月10日在西安交大通过了国家验收。2001年8月14日，我国自行设计研制的国产首辆磁悬浮客车竣工下线。
机车车辆工业产品在技术上新的提高，还反映在主要设备和零部件生产上。例如，空心轴悬挂、电空联合制动、微机控制、列车运行状态自动记录装置、电喷柴油机、IGBT交流调速等。2001年6月17日，由中铁山桥集团有限公司为全路提速开发研制的高致密度高锰钢道岔辙叉通过铁道部技术审查，该产品的研制成功，使我国高锰钢辙叉跃居国际先进行列。
中国机车车辆产品质量和性能有许多达到或接近国际水平，其中客货车达到20世纪90年代水平，电力、内燃机车接近国外同类产品水平，交流传动机车经试验改进与世界先进水平差距缩小。由于档次、水平提高，一些产品已出口到30多个国家和地区，进入国际市场参与竞争。“九五”期间，每年出口成交量都超过1亿美元。
4.铁路运输安全保障技术更加可靠
为了适应提速，“九五”期间，铁路增加了安全技术装备的投入力度，仅铁路运输设备更改资金就投入70亿元，使安全装备得到较大的改善。现在，无线列调、机车信号和列车监控记录装置（黑匣子）大面积推广，已在1万多台内燃和电力机车上安装了列车运行安全监控记录装置，在机务系统建成了安全运行管理系统。为防止燃轴、断轴事故，几年来，加强了全路红外线轴温监控系统建设，现已成网。第二代红外线轴温探测系统检测装置更趋成熟，并形成监控网络和维修体系。为解决影响运输安全的道口事故，除进行平交道口改立交道口外，在提速区段全部采用道口安全报警系统。一些车站还采取了安装接发列车防错办装置等安全措施，而且研制成功了车站集中联锁微机监控系统，为建立信号系统改革维修体制打下了基础。为防止列车脱轨、翻车事故，研制和运用了防脱轨、货车垂下品、超偏载等新的检测装备以及性能优良的、不同速度等级的轨道检测车、接触网检测车等。
2001年，为加强铁路运输安全控制，进一步狠抓了安全技术装备的落实：完成了155套车站非正常作业进路安全监视装置；安装、改造了780个电气集中车站微机检测设备；在3900个车站、4100台机车上安装了数字通信记录仪，基本覆盖了主要干线车站；安装了1434台提速机车轴温检测报警装置；更换了2466个提速干线红外线轴温探测装置光子探头；在13个车站完成了非标计算机联锁改造；在4个编组站安装了超偏载仪；在103个重点货运站安装了165台轨道衡；装备大型养路机械达到262台；提速区段电码化叠加预发码改造正在进行。此外，还开始对京广线郑武段站内高压不对称轨道电路进行改造，在大部分单线和双线半自动闭塞区段安装了列车尾部安全防护装置。积极采用新的安全技术设备，对保证运输安全发挥了重要作用。
由于一系列新型技术装备的投入，“九五”期间，全国铁路在三次大提速和加快铁路建设的情况下，比“八五”同期减少行车重大事故、大事故44件，减幅达30％多，列车冒进事故下降了约70％，列车断轴事故下降了近20％，错办事故下降了80％。1999年5月以来，全路首次实现全年货车无热切轴事故，实现了全路防燃切工作的历史性跨越。
5.铁路信息化建设步伐加快
铁路信息化是铁路现代化的主要标志，其根本目的是将信息技术广泛应用于铁路生产经营与管理决策的各项活动中，改造传统产业，提高铁路运输生产率、提升市场竞争力，提高铁路运输经济效益。我国加大了对铁路信息化建设的投资力度，加快了信息化建设步伐，取得了新的成绩。
（1）铁路运输管理信息系统（TMIS）建设顺利推进
这是我国铁路运输最复杂、最庞大的工程，自1994年立项、1995年开始实施以来，已取得较大进展、初具规模。货票信息90％进入计算机管理，基本实现了货车大节点追踪，推动了TMIS各系统整合，确定了车站系统使用的软件，开发研制并形成了具有独立知识产权的车号自动系统，为引进国外设备奠定了技术基础，降低了国外设备的投标价格。
（2）铁路客票发售和预订系统基本建成
为配合市场营销，客票发售和预订系统已经基本建成。到2000年底，全路已建成铁道部客票中心和24个地区中心，712个车站7288个窗口实现了计算机售票，研制并应用了统一的售票软件。联网异地售票工作取得突破，配合第三次提速调图，2000年10月1日在44个大站间成功实现相互发售异地车票，10月21日扩大到316个较大客运站，目前已有408个车站实现联网售票。这个系统规模大，功能全，技术繁杂、先进，具有国外同类产品功能，而且在跨平台的运用上具有独特之处，因而获得国家科技进步一等奖。
（3）调度指挥管理系统（DMIS）一期工程进入收尾阶段
该项目自1998年开始实施，一期工程任务已基本完成并投入使用。建成了部调度指挥中心和5个铁路局调度指挥中心；以11个铁路分局为中心建成了京沪全线、京广北段、京哈南段、京九北段等干线基础信息采集网络；开通了17个局间分界口调度监督系统。部调度指挥中心作为DMIS的龙头，已经完成局域网的安装、调试和开通，完成了部分局间分界口及干线列车运行状态、正晚点统计分析、列车密度、重点列车跟踪等宏观显示功能，对列车运行状态进行实时监视和重放，完成了路网图、局间分界口图定技术资料；实现了与北京、郑州、济南、上海、南昌局调度中心的联网，可实时接收京广、京沪、京哈、京九四大干线545个车站及区间的列车运行实时信息；一期工程范围内的18个局间分界口调度监督已开通17个；基本建成了气象信息管理系统，可及时提供铁路沿线地区的气象信息；建成了部调度指挥中心和14个铁路局的200多个调度台的数字干调系统以及15套多媒体会议系统和多通道数字录音系统。
（4）车号自动识别系统在局间分界口全面使用
车号自动识别系统是实现货车实时跟踪的重要基础。经过近3年建设，局间分界口车号自动识别系统已经基本建成并开始使用。机车、车辆识别标志安装工作进展顺利，机车标志完成1.2万多台，占90％以上，部属货车标志完成42万多辆，占98％以上，企业自备车2001年2月份也开始安装；机务段闸楼AEI完成159个，占75％，局间分界站AEI设备已全部安装完毕并实现向部中心传输数据，分局间分界站、编组站、103个大站于2001年上半年完成安装调试；全路476个列检所列检复示设备已全部安装，待软件调试成功后统一安装联通。目前，全路局间分界口基本上都实现了实时识别和确认货车车次、机车车号、货车车号等信息，并及时向部传送。
（5）办公信息系统取得重要进展
目前，全路已建成具备运行条件的办公信息系统机关网63个，投入运行46个，各铁路局都建成开通了办公信息系统，其中有5个局与部实现了联网，4个路局与分局联网，同时，济南分局还建成了分局局域网，与管内56个站段和部分车站（领工区）建立了计算机网络。铁道部已建成了国务院第2代电子邮件系统，与国办实现了联网运行。
（6）通信网建设取得阶段性成果
“九五”期间，通过开展“通信三年攻坚战”，到2000年末，铁路通信光缆总长己达4.26万公里，覆盖了营业里程3.56万公里线路（占路网的60%）；交换机总容量达到了150万线，其中程控交换机占95%；全路三等站以上车站及地区有90%进入长途自动网，形成了以光纤为载体、SDH传输为主的覆盖全路60%的有线传输网；1800个站点的数据网，拥有150万线及30个端口的交换网；形成了覆盖14个铁路局和50多个分局的卫星通讯网、电视电话会议网和机关计算机局域网，以及全国第二大无线通信寻呼系统。以现代化信息技术为基础开发和研制的列车安全监控、行车调度和调车自动化系统得到了广泛应用。自动闭塞线路已达19000公里，比“八五”增加了47.2%。路网性编组站基本实现了综合自动化。90%以上的车站采用了电气集中联锁和微机联锁。
传输网、交换网和数据通信网三大基础网规模进一步扩大，电信业务能力有了较大提高。传输网建设取得新进展，全路长途光缆线路达6.5万公里，数字微波电路5700公里；卫星通信网16座固定站和1座移动站投入使用，其他47座固定站正在加紧建设。数据通信网二期工程进入验收测试阶段，覆盖了铁路局、铁路分局所在地和近2000个车站；有2.5万个用户端口供TMIS入网运行，有34个铁路地区可提供互联网接入、电子信箱等业务；电报网在部、局、分局和主要车站设有电报所；部、局、分局三级电视会议网络已投入试运行；已建成部、局多媒体干线调度通信网。用户接入网已经在较大单位与通信枢纽之间建立了数字通道，在30个客票中心所在地初步建立了本地接入网，为客票发售和预订系统全路联网运行提供了良好支持。
另外，现代物流网络技术电子商务系统建设也已开始起步，并以中铁快运和物资总公司为试点逐步展开。铁路信息技术的发展对促进市场营销和铁路运输改革和强化内部管理等，发挥了重大作用。
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