中车集团有限公司党委常委、副总裁王军在“创新与新兴产业发展国际会议”现代交通工程技术与产业专题会上表示，高铁作为高端装备的代表，已经成为一张亮丽的国家名片，为交通强国建设作出了突出贡献。轨道交通装备到了发展新阶段，面临新的发展需求和技术发展机遇。 

　　轨道交通装备技术变革出现契机 

　　在国家层面，已提出建成现代化高质量综合立体交通网，支撑全国“123”出行交通圈和全球“123”快货物流圈。客运高速化、货运快捷化、跨国互联互通以及碳达峰、碳中和要求，综合交通运输要率先实现目标，铁路起着重要作用。围绕国家战略需求，轨道交通装备应立足于智慧、绿色、快捷的发展理念，进行技术创新布局，为生态友好型现代化交通提供更多的解决方案。 

　　王军表示，市场需求方面，随着综合交通体系逐步建成，用户和乘客对车辆装备性能提升带来新的要求，目前我国高铁里程已达到3.9 万公里，在线动车组3900多组，大规模、高密度、长距离运营对车辆装备高可靠、高效能和全生命周期服务能力提出更高要求。随着生活水平提高，高速、安全、舒适出行的期望不断提升，乘客对轨道车辆、人机友好、乘坐舒适性提出更高要求。构建综合立体交通体系需要研究不同导向运输模式的轨道交通装备，满足不同运量、不同运距以及经济和环境差异化的运输需求。比如磁浮列车、单轨列车等。 

　　他指出，从交通体系发展趋势来看，轨道交通装备也有新的变化：一是交通方式向现代综合交通运输体系转变；二是交通装备向高端化、智能化、网络化转变；三是能源供给向绿色化、循环化、安全化转变。这些转变催生轨道交通装备向高品质、智能化、绿色化、多样化发展。日本在高速磁浮、低阻力、轻量化等方面开展了深入研究，欧盟也重点围绕系统可靠性、低成本、互联互通，加大了创新力度。 

　　“今天新技术涌现和跨界融合，为轨道交通装备技术变革带来契机。以现代通信技术、控制制度和泛在互联为代表的新兴技术不断在工程实验中得到应用，开放融合创新的范围、作用及影响将不断扩大。对轨道交通装备制造业而言，开展跨行业融合、跨领域技术借鉴，将其他高端装备制造业、先进技术、新一代信息技术、新能源技术、新材料技术融合创新，为轨道交通装备技术进步带来了发展新机遇。”王军说。 

　　“四高两低”的未来技术方向 

　　轨道交通装备是一个复杂大系统，围绕轮轨、弓网、流固耦合关系的研究需持续深化，安全、智慧、绿色、快捷是发展目标。王军表示，将重点围绕“四高两低”与大家共同探索未来技术发展方向。 

　　首先是高安全，安全是交通体系永恒的主题，车辆安全是铁路安全体系的重要组成，经过多年发展，已形成完备的安全保障技术体系，未来随着速度提升、灾害防护等发展新挑战，需要凸显科技保安全，探讨应用现代新技术升级安全保障体系，立足基础安全设计，构建本构安全+，建立车辆全生命周期智能安全保障体系。 

　　第一个研究方向是针对速度提升的本构安全设计技术。速度提升后列车大系统耦合作用加剧，车辆系统安全保障的技术难度增加，需要持续深化本构安全设计技术，包括新型制动、高速轮轨、流固耦合、新型牵引技术等，持续推动列车更高速度下更安全运行。 

　　第二个研究方向是针对公共安全技术的提升，来应对自然灾害、列车撞击、病毒传染、信息破坏等风险，保证车辆和司乘人员以及以及旅客的安全，具体细分包括灾害安全、撞击安全、健康防护和信息安全保障等，需要持续深化新技术的研发和应用。 

　　第三个研究方向是基于自然监测的主动安全技术。在车辆本构安全基础上，通过信息化、智能化技术的运用，构建更加智能化、实时性高的监测预警体系，实现安全风险的提前预判、预知和可管理，主要包括以下几个方面：一是对自然环境和外部灾害的安全感知、预警及防范技术，如地震预警、车- 车互联等等；二是对关键设备和影响安全的结构服役状态进行在线监测和预警，比如对列车主承载结构，针对疲劳损伤、裂纹、腐蚀等安全风险，运用新型传感技术开展结构件损伤评估、损伤精确定位和剩余寿命预测；三是完善车载+ 地面协同健康监测系统，深化以车辆为核心的边缘运算能力，提升车辆监测诊断的实时性、全面性和系统性。 

　　第二个“高”是高品质。随着速度提高，列车噪声、振动、气压波动急剧增加，对旅客主观舒适性带来影响。要深入研究更高速度条件下的减振降噪技术，基于人音的综合舒适性技术，来提升司乘人员和旅客的主观综合体验。 

　　其中第一个研究方向是轻量化低频减振降噪技术。高速列车运行过程中带来宽频带、高声强的噪声问题，目前500赫兹以上的高频噪声可以通过吸声、隔声措施解决，但是500赫兹以下低频噪声比较难控制，而且针对高声量与车辆轻量化需求的矛盾，需要深入研究轻量化低频噪声的工程化控制技术。另外，对于铁路沿线噪声而言，噪声源增大，车次增多，对沿线声环境的质量控制带来了极大挑战。研究“车-线-桥-环境”综合解决方案也是目前比较突出的问题。 

　　第二个研究方向是人因工程技术。围绕司乘人员的职业健康、操作便利、乘坐舒适等需求，研究司机、乘客、检修维护人员与驾驶、乘坐、维护等环境的相互作用关系，从而提升车辆人机界面性能与交互的体验。 

　　第三个研究方向是综合舒适度评价与优化技术。司乘人员对驾乘品质的感受和评价往往综合了振动、噪声、压力等多因素的影响，主要研究内容一是研究驾乘环境下振动、声、压力等力量与生理、心理各因素相互影响的机理、影响的权重，构建评价模型，指导车辆的人因工程设计。二是研究多物理场环境的综合舒适性优化技术，评估优化影响舒适性的主要动态参数。 

　　第三个“高”是高便捷。围绕出行效率提升，探索更高速、更便捷的技术与装备。一是研究轮轨提速，新型高速交通装备技术实现速度提升，二是研究多种交通系统便捷接驳技术，跨标准体系装备适配技术，实现互联互通和多网融合。 

　　围绕高便捷，首先是更高速度的装备技术，轮轨方面将在既有高铁线路上将运营速度从350公里提高到400公里，由于速度的提升，列车将面临振动噪声、能耗、制动等环境友好性问题，同时高速条件下的经济性也是研究的重点。 

　　另一方面，磁浮交通系统是发展高速装备的重点方向。由于磁浮交通系统无轮轨和弓网激扰，具有实现更高速度运行的潜力。时速600公里高速磁浮交通系统已经下线，后续重点是实现工程示范，解决复杂激扰和耦合作用下的磁浮交通系统的长期稳定性技术难题。为了突破高速激扰带来的阻力，噪声等问题开展低真空管道磁浮系统的技术探索，主要包括管道、车辆系统的热平衡技术、低真空环境下维持乘客生命安全保障技术和救援逃生技术等。 

　　第二个研究方向是跨地域多制式互联互通技术。一方面要聚焦“一带一路”倡议和“走出去”，深化研究不同轨距、供电制式、通信信号等跨标准体系的适配技术、试验技术和产品认证技术。二是围绕区域交通一体化研究不同交通方式、不同运输需求、不同载运工具的便捷接驳技术，保障轨道交通与航空、公路、水运多种交通制式的高效衔接，助力客流、物流一体化的“门到门”运输。 

　　第四个“高”是高智能。交通装备的智能化必将融入智能交通生态圈，列车智能化需要围绕用户、司乘、旅客、检修维护的需求，通过数据连通、信息协同互动来构建智能交通生态，提供安全预测、运行管理、智能维保、智慧旅服等，提升运行安全、服务品质和运行效能。 

　　第一个研究方向是面向产品全生命周期的智能化技术。在产品设计、制造、运维等各个环节，融合运用人工智能、数字孪生、物联网等智能化技术，提高运营效率、提高产品质量、提升客户体验、提升全生命周期的保障能力。 

　　第二个研究方向是自感知、自诊断、自决策的智能列车技术。主要研究一是列车服运相关数据的全信息化感知、传输、分析、控制技术，打通列车与地面的数据传输链路；二是复杂边界条件、多系统耦合、多参量作用的数字孪生技术。通过实车与数字列车同步映射，实现产品全生命周期性能评估与优化。三是探索建立包括大数据平台、边缘计算模块、数字孪生、物联网架构于一体的列车“智慧大脑”来实现自决策。 

　　低能耗与低排放助推绿色发展 

　　王军表示，“两低”一是低能耗。列车能耗主要来自70%的运行阻力，7%的牵引功率和20%的旅客功能服务。旅客服务能耗以采用提升隔热性能、研制变频空调等措施进行控制，低能耗将从运行阻力与牵引公里两方面开展研究，重点围绕轻量化、启动减阻和高效牵引，探索重量- 阻力- 动力均衡的综合解决方案，降低列车能耗和运营成本。 

　　第一个研究方向是围绕车辆轻量化技术。重点是主结构和材料的轻量化，研究结构拓扑优化、新型高性能材料应用，实现车体转架轻量化。其次，通过装备小型化、集成化实现轻量化，比如多级永磁牵引电机、内置式自冷电机等。 

　　第二个研究方向是复杂运行环境下的流动控制技术。速度提升后气动阻力急剧增加，在长隧道内更加显著，需要研究列车表面减阻技术以及基于结构流畅设计的流动控制技术，有效降低气动阻力。 

　　第三个研究方向是高效牵引技术。速度提升，功率- 能耗- 轻量化的矛盾更加突出，速度从350公里提升到400公里，功率增加约34%，需要研制高性能牵引设备来提升功率密度和效率。比如利用碳化硅、永磁等新型材料的牵引设备。 

　　第二个“低”是低排放。基于绿色化、循环化、安全化系统开展清洁能源综合利用，大功率能量实施转换利用等技术的研究，实现轨道交通能源的高效管理与环境融合。“目前已经开发了氢能源有轨电车、氢能源铁路吊车机车等产品。下一步计划在更高速度的城际动车组和动车组辅助系统实现应用”。王军说。 

　　产品研究方面，中车坚持智慧、绿色的发展理念，持续推进新型轨道交通装备研发，在轮轨车辆方面，持续丰富全速度等级产品，为适应客流变化、提高载客量，中车研发了灵活编组动车组和双层动车组。围绕速度提升，中车正在研究快速货运动车组和时速400公里动车组，为推进新能源的利用，还计划研制氢能源动车组；围绕互联互通，策划了洲际列车的解决方案。 

　　高速磁浮交通系统作为技术制高点，也是中车积极推进的研究方向，时速600公里高速磁浮交通系统的成功下线标志着我国掌握了高速磁浮成道技术和工程化能力，后期需加快向工程化推进。另外，可灵活编组在常压管（隧）道高速磁浮交通系统，超导和低真空超高速交通系统的研究也被列入了研发计划。 

　　王军总结道：“轨道交通装备技术的发展与技术材料、工艺、人员、信息等新兴领域密不可分，我们愿秉承合作发展、协同供应的态度与各领域专家通力合作，为技术创新和新兴技术工程化作出贡献。”