肖增斌，穆文奇，王镠瑩

（中國鐵道科學研究院 科學技術信息研究所，北京 100081）

新時期我國高鐵技術創(chuàng)新發(fā)展需求及重點任務探討

肖增斌，穆文奇，王镠瑩

（中國鐵道科學研究院 科學技術信息研究所，北京 100081）

高鐵是鐵路技術集成和創(chuàng)新的重要標志，涉及多個技術領域，專業(yè)協(xié)同和系統(tǒng)聯(lián)動特征明顯。對我國高鐵技術創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)狀進行梳理，對新時期我國高鐵在路網(wǎng)建設、旅客服務、智能鐵路和環(huán)境保護等方面的技術創(chuàng)新需求進行分析，繼而提出高鐵技術向更智能、更先進、更綠色、更安全方向發(fā)展的趨勢和重點任務，并提出支撐高鐵技術創(chuàng)新發(fā)展的保障措施，為持續(xù)深入推進我國高鐵技術創(chuàng)新提供參考。

高鐵；技術創(chuàng)新；旅客服務；智能鐵路；安全；節(jié)能環(huán)保

1 我國高鐵技術創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)狀

“技術創(chuàng)新”的概念由經(jīng)濟學家Schumpeter（1912）在其著作《經(jīng)濟發(fā)展理論》中首次提出，意在通過創(chuàng)新性的商業(yè)模式、技術、組織、管理等方式獲取“創(chuàng)造性毀滅”的經(jīng)濟租金，即所謂的“熊彼特租金”[1]。Enos（1962）對技術創(chuàng)新首次進行了明確定義，即：通過技術方面的發(fā)明創(chuàng)造、資本投入、組織建立、計劃制定、勞動力投入等多種行為綜合形成新的產(chǎn)出模式[2]。

高速鐵路（簡稱高鐵）是鐵路技術集成和創(chuàng)新的重要標志，涉及多個技術領域，專業(yè)協(xié)同和系統(tǒng)聯(lián)動特征明顯。我國關于高鐵創(chuàng)新的思考始于20世紀80年代，在90年代中后期迎來了發(fā)展的黃金時代。為提升鐵路干線運輸能力，原鐵道部以運能矛盾最突出的京滬鐵路通道為突破口，組織相關部門和科研單位開展京滬鐵路通道擴能方案研究，圍繞高鐵技術及經(jīng)濟性分析、京滬高鐵立項等課題，實施了具體技術方案和重大關鍵技術問題等研究[3]。此后，我國鐵路堅持自主研發(fā)思路，不斷加大研發(fā)資金及人才投入，組織開展了既有線提速、建設秦沈客運專線、研制“中華之星”動車組等成功實踐，突破了一大批高鐵技術難題，為我國高鐵發(fā)展奠定了重要理論和實踐基礎；同時，結(jié)合2004年頒布的《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》及2008年調(diào)整方案，大力推進高鐵技術原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進消化吸收再創(chuàng)新工作。

近年來，特別是黨的十八大以來，中國鐵路總公司（簡稱總公司）充分發(fā)揮創(chuàng)新主體作用，針對高鐵技術創(chuàng)新實踐中面臨的重點和難點，以實現(xiàn)關鍵核心技術自主化為目標，引導鐵路裝備制造和設計施工企業(yè)加強重點領域技術研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化，組織鐵路科研院所深入開展基礎理論研究和重大科技項目攻關，系統(tǒng)掌握了涵蓋技術裝備、工程建造、運營管理等內(nèi)容的高鐵核心技術，形成了具有中國特色、全面擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高鐵成套技術裝備和技術體系[4]，為我國高鐵建設發(fā)展和技術創(chuàng)新提供了強有力的支撐。

黨的十九大報告明確提出建設科技強國和交通強國，這為今后一個時期鐵路技術創(chuàng)新提出了新的要求?；诖?，有必要對新時期我國高鐵技術創(chuàng)新的需求進行剖析，從而提出我國高鐵技術創(chuàng)新的重點任務，為我國進一步深化高鐵技術創(chuàng)新、引領世界高鐵技術發(fā)展方向提供參考。

2 新時期我國高鐵技術創(chuàng)新的需求分析

目前，經(jīng)濟全球化、區(qū)域一體化的發(fā)展促進了國際產(chǎn)業(yè)大分工，能源、資源以及人員的流動，向現(xiàn)代交通運輸和高鐵發(fā)展提出新的挑戰(zhàn)。為進一步適應國際鐵路市場的發(fā)展需求，需要對新時期我國高鐵技術創(chuàng)新發(fā)展的主要需求進行思考和分析，從而明確我國高鐵技術創(chuàng)新的方向和重點任務。

2.1 路網(wǎng)建設需求

長期以來，我國鐵路運輸緊張的狀況一直存在，這是我國高鐵發(fā)展起步時的初衷，也是多年來高鐵發(fā)展一直要解決的關鍵性問題，是運輸產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，鐵路的網(wǎng)絡化規(guī)模發(fā)展仍是下一時期的發(fā)展重點。目前，“四縱四橫”高鐵網(wǎng)已基本完成，2016年7月發(fā)布的《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》進一步勾畫了“八縱八橫”高鐵網(wǎng)的宏大藍圖，這不僅有助于我國高鐵不同速度等級客運服務體系的構(gòu)建，同時將更好釋放既有鐵路的運輸能力，增強中長途貨運能力適應性。

與此同時，我國交通運輸發(fā)展正處于支撐全面建成小康社會的攻堅期、優(yōu)化網(wǎng)絡布局的關鍵期和提質(zhì)增效升級的轉(zhuǎn)型期，隨著多種運輸方式的網(wǎng)絡化發(fā)展，運輸方式之間銜接協(xié)調(diào)的現(xiàn)代綜合交通運輸體系成為我國交通運輸業(yè)在新時期的重要發(fā)展主題。高鐵運行速度快、運輸能力強、裝備技術水平高，不僅有利于擴展運輸網(wǎng)絡規(guī)模，更有利于提高運輸網(wǎng)絡質(zhì)量，提高綜合交通運輸體系的現(xiàn)代化水平。綜合交通運輸體系的構(gòu)建，將在很大程度上方便旅客出行，也為我國高鐵路網(wǎng)的完善提供了新思路。

結(jié)合路網(wǎng)完善和綜合交通發(fā)展需求，新時期高鐵技術創(chuàng)新應以推動“八縱八橫”骨干網(wǎng)、綜合樞紐、多式聯(lián)運設施設備建設等為立足點和突破口，以創(chuàng)新支撐高鐵網(wǎng)絡化發(fā)展、引領綜合交通運輸體系建設。

2.2 旅客服務需求

Oldenburg（1989）曾提出，人的生活空間主要分為第一空間（居住空間）、第二空間（工作空間）和第三空間（居住和工作以外的生活空間）[5]，而交通運輸在第三空間中占有很大比重。隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏不斷加快，人在居住空間停留時間總體被壓縮，第二空間所耗費的時間逐步延伸到第三空間，因此“非現(xiàn)場辦公”等逐步凸顯其重要性。新時期，高鐵作為中、長途旅行最重要的交通工具，為“非現(xiàn)場辦公”等概念的實現(xiàn)提供了最重要載體，高鐵環(huán)境向生活化環(huán)境轉(zhuǎn)變也將成為必然。黨的十九大報告提出“完善公共服務體系，保障群眾基本生活，不斷滿足人民日益增長的美好生活需要”。因此，新時期高鐵的發(fā)展應始終以人為本，滿足旅客快捷舒適的服務需求，不斷改善旅客的服務體驗。

與此同時，高鐵應繼續(xù)加強作為交通運輸工具最基本的功能，保證旅客快速、安全地實現(xiàn)位移，其中安全是高鐵乘客最基本的需求，也是高鐵發(fā)展必須始終把握的主題。因此，新時期應圍繞安全技術繼續(xù)加強高鐵技術創(chuàng)新，持續(xù)提升高鐵安全保障水平。

2.3 智能鐵路發(fā)展需求

現(xiàn)代信息技術快速發(fā)展及其與鐵路產(chǎn)業(yè)的融合，正在引發(fā)傳統(tǒng)鐵路技術應用和管理模式的深刻變革，智能化已成為當今世界鐵路科技發(fā)展的重要趨勢。目前，一些發(fā)達國家鐵路行業(yè)正在積極探索以智能建造、智能服務、智能列車等為代表的新技術研發(fā)應用，以進一步提升鐵路建設運營的效率效益，增強市場競爭力。我國鐵路必須牢牢把握先進技術變革的歷史性機遇，以智能京張高鐵工程建設為契機，加大在智能技術領域的應用創(chuàng)新力度，著力提升高鐵建設、運營和管理的智能化水平，力爭引領世界鐵路智能化發(fā)展方向。

2.4 環(huán)境保護需求

高鐵以電為能源，同時能夠有效利用可再生能源，可大大降低對環(huán)境的影響，改善能源結(jié)構(gòu)，使外部運輸成本降低，具有顯著的社會經(jīng)濟效益。隨著全社會在可持續(xù)發(fā)展方面的需求不斷增加，對進一步發(fā)揮高鐵綠色環(huán)保優(yōu)勢提出了更高要求，新時期將重點從促進綜合交通運輸體系節(jié)能減排的角度推動高鐵技術創(chuàng)新，加強更加綠色、低碳的高鐵技術發(fā)展。

3 新時期我國高鐵技術創(chuàng)新的重點任務

新時期我國高鐵技術創(chuàng)新需全面貫徹落實“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念，結(jié)合我國高鐵技術創(chuàng)新的主要發(fā)展需求，高鐵技術將向更智能、更先進、更安全、更綠色的方向發(fā)展，加快提升智能化技術研發(fā)應用水平，深入推進關鍵技術裝備研制，加強復雜條件下工程建設技術研究，持續(xù)開展安全保障技術創(chuàng)新，推動節(jié)能環(huán)保技術研究不斷深化，為我國高鐵總體水平實現(xiàn)從“先進”到“引領”的躍升提供有力支撐。

（1）智能化技術研發(fā)應用。隨著大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術在鐵路的研究應用不斷深入，信息化支撐生產(chǎn)經(jīng)營、運輸服務、工程建設的能力顯著增強，鐵路智能化發(fā)展水平將不斷提高。新時期，高鐵智能化技術的應用將以智能京張高鐵為依托，按照建設“精品工程、智能京張”的要求，緊緊抓住向世界展示中國發(fā)展成就、進一步叫響中國高鐵品牌的契機，采用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)、BIM等先進技術，通過信息的全面感知、安全傳輸、融合處理和科學決策，打造智能車站、智能列車、智能線路，提升旅客出行、經(jīng)營服務、奧運服務等能力，完成固定設施、動車組、災害監(jiān)測等相關系統(tǒng)智能化升級，實現(xiàn)旅客出行便捷化、鐵路經(jīng)營服務精準化和國際化、技術裝備運管修智能化以及應急管理一體化，全面提升我國高鐵安全生產(chǎn)、運營管理、客運服務的現(xiàn)代化水平。

（2）關鍵裝備技術創(chuàng)新。新時期我國高鐵應圍繞客運市場需求，積極開展系列化中國標準動車組研發(fā)，深化中國標準動車組新材料、新結(jié)構(gòu)、運用維修管理等關鍵技術研究，開展可靈活編組動車組、下一代高速列車關鍵技術研究，推動我國動車組整體技術水平達到世界領先[6]；同時完善自主化列控系統(tǒng)核心關鍵技術，推動養(yǎng)路機械及貨物裝卸機械自主化發(fā)展。

（3）工程建設技術創(chuàng)新。新時期我國高鐵應圍繞中西部和沿海地區(qū)鐵路均衡建設發(fā)展的思路，加強對中西部地區(qū)地質(zhì)環(huán)境的研究，針對多種復雜地質(zhì)氣候條件，深入研究先進的勘察設計、路基、橋梁、隧道、軌道等工程建設技術。

（4）安全技術創(chuàng)新。新時期，我國高鐵將強化技防服務安全能力，持續(xù)深化固定設施狀態(tài)監(jiān)測、移動設備動態(tài)監(jiān)控關鍵技術研究；加強安全數(shù)據(jù)傳輸匯聚技術研究，并充分利用裝備設計研制考核階段和檢測監(jiān)測階段的大數(shù)據(jù)資源，開展安全數(shù)據(jù)挖掘分析運用技術的研發(fā)；重點開展防災減災技術的研究，針對自然災害和人為破壞行為等影響鐵路設施設備運行性能和安全管理的因素，深化高鐵自然災害及異物侵限監(jiān)測技術研究，優(yōu)化完善災害監(jiān)測系統(tǒng)報警預警功能，研究適用于高鐵周界入侵報警的工程應用技術，持續(xù)提升鐵路防災減災技術水平，構(gòu)建高鐵防災成套技術體系。

（5）節(jié)能環(huán)保技術創(chuàng)新。新時期我國高鐵將進一步發(fā)揮節(jié)能減排優(yōu)勢，深化研究列車運行操控、直供電、再生能量利用、內(nèi)燃機車節(jié)油等列車節(jié)能減排技術，研究站區(qū)能源智能管控、綠色照明和新型熱源替代等節(jié)能減排應用技術，研究能效管理技術、能耗數(shù)據(jù)計量、節(jié)能評價考核技術等鐵路綜合節(jié)能技術，進一步降低鐵路運輸能耗。同時，圍繞鐵路與生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展，研究列車空氣凈化、貨車撒漏揚塵防治技術，推動中小站區(qū)站段污水處理技術研究應用，注重鐵路工程臨時用地生態(tài)修復、水環(huán)境保護和突出環(huán)境事故應急處理技術研究應用，積極開展鐵路建設項目環(huán)境監(jiān)控技術研究，建立環(huán)境監(jiān)測評價標準體系，持續(xù)提升鐵路環(huán)保效益。

4 我國高鐵技術創(chuàng)新發(fā)展的保障措施

（1）組織體系保障。新時期我國高鐵技術創(chuàng)新應堅持發(fā)揮社會主義制度集中力量辦大事的優(yōu)越性，堅持總公司在創(chuàng)新過程中的主導地位，強化總公司及所屬單位在規(guī)劃實施中的職責，充分調(diào)動鐵路行業(yè)內(nèi)外和國際國內(nèi)的科技資源，強化對規(guī)劃實施的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。首先，應優(yōu)化以總公司為核心的鐵路技術創(chuàng)新體系，凝聚科研院所、高等院校以及裝備制造、工程建設、社會高水平智囊咨詢機構(gòu)等單位，充分調(diào)動全社會、國內(nèi)外資源圍繞鐵路行業(yè)開展協(xié)同創(chuàng)新、開放創(chuàng)新；其次，應統(tǒng)籌發(fā)揮總公司和所屬單位兩級技術創(chuàng)新體系作用，強化鐵路局創(chuàng)新需求源頭和創(chuàng)新成果運用主體地位，推動科技成果轉(zhuǎn)化應用；再次，應優(yōu)化科技創(chuàng)新投入機制，建立多渠道鐵路科技投入格局，保持科研投入與創(chuàng)新發(fā)展互相適應匹配；最后，應積極爭取國家科技資源，積極承擔國家重大科技任務，積極爭取和落實國家科技投入稅收抵扣等各項優(yōu)惠政策支持。

（2）管理體制機制保障。首先，應營造良好的科技創(chuàng)新環(huán)境，貫徹落實全國科技創(chuàng)新大會精神和國家有關政策規(guī)定，圍繞為科研人員“松綁”并最大限度釋放創(chuàng)新活力的主題，完善科研管理制度，營造鼓勵創(chuàng)新、重視首創(chuàng)的氛圍；其次，應優(yōu)化科技創(chuàng)新項目管理，堅持應用導向理念，完善總公司科研立項決策機制，注重面向現(xiàn)場一線廣泛征集科研需求，強化科研課題與運輸生產(chǎn)對接，優(yōu)化科研組織方式，完善科技評價制度；再次，應強化科技創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)管理，健全完善鐵路知識產(chǎn)權(quán)申請、保護、運用和維護機制，圍繞核心技術專利制定知識產(chǎn)權(quán)目標，加大核心知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)造力度，依法合規(guī)開展知識產(chǎn)權(quán)運營，促進重要知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)化為實際經(jīng)濟效益。

（3）人才及平臺保障。在人才保障方面，新時期高鐵技術創(chuàng)新應更加重視人才培養(yǎng)，優(yōu)化科技人才集聚與培養(yǎng)支撐體系，完善科技人才使用、引進與激勵機制，依托重大科研課題，加大科技創(chuàng)新團隊和人才培養(yǎng)力度，建設規(guī)模宏大、結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良的創(chuàng)新人才隊伍。在平臺建設方面，應推進國家級實驗平臺的建設，全面推進軌道交通系統(tǒng)測試國家工程實驗室等國家級實驗平臺建設，完善鐵路研究實驗平臺體系，加強創(chuàng)新平臺管理，同時加強試驗能力建設，強化科研試驗驗證手段，推進國家級試驗中心建設，為我國軌道交通科技創(chuàng)新提供全面、現(xiàn)代、先進、高效的試驗條件。

5 結(jié)束語

我國高鐵取得了世人矚目的創(chuàng)新成就，站在了新的歷史起點上。新時期高鐵發(fā)展的需求正在發(fā)生深刻變化，高鐵技術創(chuàng)新不僅要深耕當前已有技術優(yōu)勢，更應密切關注和研究需求變化，使我國高鐵自主技術創(chuàng)新和研發(fā)思路始終緊密契合市場發(fā)展趨勢，推動高鐵技術實現(xiàn)從“先進”到“引領”的躍升。

[1]TEECE DJ，PISANO G，SHUEN A. Dynamic capabilities and strategic management[J]. Strategic Management Journal，1997，18(7)：509-533.

[2] ENOS J L. Invention and Innovation in the Petroleum Refining Industry[M].Princeton：Princeton University Press，1962.

[3]傅志寰. 我國高鐵發(fā)展歷程與相關思考[J]. 中國鐵路，2017(8)：1-4.鐵路，2016(10)：1-4.

[5] OLDENBURG R. The Great Good Place: Café, Coffee Shops, Community Centers, Beauty Parlors, General Stores, Bars, Hangouts, and How They Get You Through the Day[M]. New York：Paragon House Publishers，1989.

[6]胡亞東. 堅持自主創(chuàng)新道路 積極推進中國標準動車組研制[J]. 中國鐵路，2014(8)：1-5.

On Development Needs and Key Tasks of China’s HSR Technological Innovation

XIAO Zengbin，MU Wenqi，WANG Liuying
（Scienti fi c and Technical Information Research Institute，China Academy of Railway Sciences，Beijing 100081，China）

High-speed railway constitutes an important symbol of railway technological integration and innovation, involving a number of technology areas. In this paper, the status quo of Chinese high-speed railway technological innovation is fi rstly summarized, and innovation needs in network construction, passenger service,intelligent railway and environment protection in the new developing period are analyzed. The development trends and primary missions of high-speed railway innovation are presented in the paper afterwards, which can be described as being more intelligent, more advanced, more environmental friendly and much safer, and measures to ensure high-speed railway technological innovation in the new developing period are put forward at last. This paper can contribute to the promotion of Chinese high-speed railway technological innovation.

high-speed railway；technological innovation；passenger service；intelligent railway；safety；energy conservation and environment protection

F530.33

A

1001-683X（2017）12-0040-05

10.19549/j.issn.1001-683x.2017.12.040

中國鐵路總公司科技研究開發(fā)計劃項目（2016Z004-A）

肖增斌（1979—），男，副研究員，碩士。E-mail：xiaozengbin@rails.cn

2017-12-01