高铁那些事儿
高铁是一个超大型的工程,但对于潘一恒来说,高铁只是他生前的最后一瞥。
8月10日上午,“7·23”事故中D301次动车遇难司机潘一恒的追悼会在温州殡仪馆举行。
在高铁工程和体制中,动车司机的岗位显得微不足道,在列车控制示意图上,它只是人机接口处的一个操作点。而中国高铁之宏大,却正如2007年初铁道部原副总工程师兼运输局原局长张曙光描述的那样:“古代能与之相比的是金字塔、空中花园、泰姬陵和长城,现代也就是曼哈顿工程、阿波罗计划和三峡工程了。”
这些工程本身则像一个个巨兽,有着与其他生命不同的发展逻辑。复杂的列控节点
中国的高铁超级工程起源于2003年3月刘志军出任铁道部部长那一年。
刘一上台就在铁道部内部作了一个报告,提出要创造“中国铁路的桑塔纳和奥迪”。与之相对应的是,在2004年1月,“刘志军倡导的《中长期铁路网规划》获得国务院审议通过。这一政策是刘志军指挥建设高铁体系这一超大型工程的蓝图。”一位接近铁道部的工程师说。
《中长期铁路网规划》要求在2020年前,中国投资1万亿元人民币,建设时速200公里以上、总里程1.2万公里的“四纵四横”客运专线,即高速铁路网络;同时完成时速300公里以上高铁5457公里。事实上,至2006年全球高铁总里程仅6400公里。
“四纵”中的最后一纵就是从长三角沿东南沿海到珠三角的高铁线路,此次发生追尾事故的甬温线就是其中的一段。
从业18年、安全驾驶列车238262公里的潘一恒非常清楚,动车车头上的人机接口的背后,串联着一个庞杂“神经中枢”列车控制系统,但他可能没想过,这里面也藏着各种隐患。
2007年,中国铁路实行第六次提速,列车运行速度达到200公里/小时。此时,铁道部应用系统集成理论,建立了中国铁路列车运行控制系统,即CTCS技术体系。
CTCS分为0、1、2、3四级,前两级适用160公里/小时以下区段,后两级适用于200公里/小时和300公里/小时的区段。“7·23”动车追尾事故中,两列动车均采用了CTCS-2级系统,其中的ATP系统是防止列车发生追尾的核心部件。“7·23”事故后,两列动车的车载ATP设备的供应商和利时公司派技术人员至温州现场调查后称:“车载的ATP运作正常。故障原因与路面控制设备有关。”
根据官方解释,雷击导致地面信号设备故障,本应在D301的列车内显示为红灯限行,却显示为一路绿灯。通号设计院旋即公开道歉。 地面应答器是由通号集团改进的阿尔斯通的技术,可能存在缺陷,那同为地面设备的轨道电路呢?
中国高铁采用的是ZPW-2000系列无绝缘轨道电路,技术来源于法国UM71轨道电路。这一轨道电路技术在小碎石堆的有砟道床和钢筋混凝土的无砟道床上的电路适应性差别很大。有砟道床的技术上世纪90年代即已成熟,而无砟道床直到2007年时仍有许多不确定性。
据上述工程师说,目前国内客运专线即高铁线路几乎都是无砟道床。这是刘志军从德国考察回来后,决定采用的。当时德国只有一个试验路段,而敢如此大规模施工的,只有中国铁道部。
如此庞杂之体系,安全隐患之多,岂是潘一恒等司机们所能想象的。集成创新的“伪装”
根据中国铁路客运专线相关技术能力地图,列车控制系统是九大核心技术系统之一,其它还有车体、转向架、制动、牵引等。 “如此超大的工程要求我们要站在世界铁路建设和发展的最前沿,从经济、技术、工程和管理等方面,集中和集成当前世界最先进的技术,掌握最先进的工程建设能力,采用最先进的管理模式,结合中国铁路实际进行再创新。”张曙光清楚地描述了中国高铁的技术路径。只有这样,才能实现刘志军的想法,用最小的代价、最短的时间,实现中国铁路机车车辆水平的飞跃。
当时,被铁道部锁定的世界上最先进、最成熟的动力分散动车组、交-直-交传动大功率电力机车和内燃机车,分别由日本川崎重工、加拿大庞巴迪、法国阿尔斯通和德国西门子4家跨国公司制造。
引进之前,铁道部秘密确立了引进机车的技术类型动力分散型。当时世界上只有日本采用动力分散技术,为了增加竞争,降低价格,部分中国专家私下与法国、德国的企业通气,暗示他们中国更青睐动力分散型列车,于是德、法的企业心领神会,先后开发出相关车型。 这样,2004年开始,铁道部进行动车组的大规模国际招标,以中国铁路的整体市场为筹码,与4家跨国公司达成技术引进协议。
引进国外技术叫做“集成”,在此基础上的技术改进则叫“创新”,此后中国的高铁发展就开始了快速而大规模的集成创新。
技术类型选定后就要选择速度级别。在谈判过程中,日本的川崎重工只肯转让时速250公里的技术。
在日本只能跑250公里/小时的列车,在中国为什么很快能提升至300-350公里/小时呢?其实,“秘密不值一提,日本动车是两个动力单元即4动4拖,而中国把它组合成6动2拖,这样功率就提高了。”一位接近铁道部的专家说,这种做法几乎没有技术含量。
仅是技术含量不高也许并不会给人们带来致命隐患,但动车轮对的问题则不然。在高铁最初的集成创新过程中,轮对并没有在国产化目标之列,直到2006年,铁道部才开始考虑实现轮对的国产化。当时住友集团、阿尔斯通和西门子对转让轮对技术也不积极。
反复思考之后,2006年,铁道部高速办派一个考察团到意大利考察,并参观Lucchini公司。在与这家公司深入谈判后,该公司交给中方一份帮助中国实现轮对国产化的清单。回国后考察团将报告上呈铁道部,然而时至今日仍无回信。
2008年真相大白,原来早在一年前,张曙光就暗中与山西商人丁书苗达成交易。丁书苗旗下的一家智奇铁路设备有限公司与Lucchini成立合资公司,这家公司是国内惟一一家高速动车组轮对生产和检修企业。轮对技术作为高速动车组的核心技术之一,技术含量高,加工精度高,制造工艺复杂,然而一个没有生产制造和研发经验,也没有高端冶金技术的企业却独揽中国高铁的轮对供应。
如今,旧的掌权者落马、安全事故频发,中国高铁到了一个新的十字路口。
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