沈志云

“中国高铁实现了三大突破：理论突破、技术突破、管理突破。依赖这些突破，中国一定能在2020年建成1.8万公里高铁网。”近日，84岁的机车车辆专家、两院院士沈志云在贵州作报告时如是说。

沈志云表示，在高铁诞生以来的半个多世纪里，高铁理论并未形成，只有关于一般铁路的分散孤立的学科，例如：车辆动力学、受电弓/接触网动力学等等。中国在开发高铁技术时，放眼全系统，着重耦合关系，讲究全局仿真、全局优化和全局控制，逐渐形成了高速列车耦合大系统动力学新理论。“最终，我国在高铁理念、系统理论、分析工具及控制手段等领域均实现了重大突破。”沈志云说。

“世界高铁需要耦合大系统理论。”沈志云介绍，日本高铁符合大系统思路，但未采用耦合大系统仿真和优化技术，所定标准太低，不适应速度进一步提升的要求；法国高铁线路标准太低，采用动力集中的形式，不能满足时速350公里以上的运营要求；德国网运脱节，高铁不成线、速度低。

但在中国则是另一番景象。

按大系统理念，我国规划建设的高铁网包括200～250km/h及300～350km/h两种标准建设路网，采用整体道床、高速道岔、高架线路等方式。“本世纪的趋势是发展350～400公里时速的高铁网，如果不采用耦合大系统动力学仿真为指导，这一趋势不可能成为现实。”沈志云说。

在高速列车设计方面，所有型号的高速动车组都采用耦合大系统新理论进行设计计算，用动力分散实现全局参数优化和动力性能的系统控制。

此外，我国还专门成立了高铁主管机构，对高铁进行一体化管理，落实大系统理论所定标准。

“实践成果说明了理论突破的效力。”沈志云列出一系列数据：截至2012年年底，中国高铁总里程达到9356公里，最高运营速度300～350km/h。除了2011年“7·23”追尾事故外，无其他重大事故。

“大系统新理论主导的高铁技术是先进的、科学的，将引领新世纪世界高铁的发展。”沈志云说。 中国高铁在技术层面也实现了突破，建立了高铁技术创新体系。“建立高速列车创新体系是中国高铁的第二个重大突破，而国家项目主导是这个创新体系威力的源泉。”沈志云表示，高速列车创新体系凝聚了全国科技力量，由68位院士、500多名教授、数万名科技人员组成“国家队”，支持企业攻关。

沈志云介绍，高速列车创新体系实现了两大国际领先的技术突破：一是超高速列车动力学性能的突破，600km/h试验台、500km/h试验车、350km/h运营车均为世界领先；二是高速列车心脏——电力牵引及控制的突破。

在管理层面上，中国高铁实现了以运用为核心的全过程工程管理。“率先进入这一领域是中国高铁在技术管理上实现的重大突破。”沈志云说。

“高速列车只能在实际运用中得到发展。”沈志云表示，中国高铁针对不同车型和线路条件，完成了27种组合、近1000万公里的动力学性能跟踪试验。这些实验初步将设计、制造和运用融为一体，实现全过程工程管理，同时也使我国掌握了大量商业运营条件下高速列车动力学的原始数据，有助于建立中国高铁网运营的先进制造管理制度。