四川省科学技术进步奖特等奖

时隔8年再颁发 为何颁给了它

“高速铁路线形最优动态性能设计原理、调控技术及工程应用”项目成果荣获四川省科学技术进步奖特等奖。这是四川省科学技术奖励大会颁发的唯一特等奖，也是时隔8年再次颁发的科技进步奖特等奖。

该项目主要完成单位包括西南交通大学、中铁第四勘察设计院集团有限公司、中国铁路设计集团有限公司、中铁二院工程集团有限责任公司，主要完成人为以中国科学院院士、西南交通大学首席教授翟婉明为首的14人。

为何特等奖颁给了它？这一项目成果有何创新点？记者采访了西南交通大学项目团队。

高铁线形决定列车运行速度上限

列车跑得快不快，除了与车本身的性能有关，还与线路息息相关。该项目是关于高铁线形动态性能的，“线形是决定高铁列车运行速度上限的关键因素”。项目团队成员、西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室副主任朱胜阳说，目前在实际运营中，高铁列车能跑出时速300公里到350公里。未来速度能否继续提高，线形设计是前提，也是关键、难点所在。

高速铁路在建造运营之前无法做行车实验，如果线形设计不合理、车线动力性能不匹配，将给未来高速行车带来重大安全隐患。“我国高铁在设计之初没有设计标准可依，面向行车安全平稳性的线形设计方法更是一片空白。”朱胜阳说。

此外，我国高铁横跨东西南北，运营环境复杂多变，基础结构沉降、上拱等复杂大变形问题频发，给在役高铁线形精准调控带来了严峻挑战。

整体技术达到国际领先水平

从2000年起，在翟婉明院士的带领下，团队20年磨一剑，开展产学研用联合攻关，目的是要让高铁列车跑得既快又安全舒适。

团队介绍，该研究主要通过“理论创新—平台研发—技术突破—工程应用”的技术路线，系统开展了高速铁路线形最优动态性能设计原理、调控技术及工程应用研究，形成了完整的技术体系。

首要创新成果，是在国内外首次提出了列车与线路动态性能最佳匹配设计原理。

朱胜阳说，研究实现了不同线路条件下，车线系统动力性能一体化预测评估与最优匹配设计。可以说，这为现代高速列车与线路高品质设计开辟了全新路径。

其次，团队构建了高速铁路线形最优动态性能设计方法。

我们经常在视频中看到的画面——在高速运行的列车上立硬币。“要让硬币不倒，这与高铁线形设计密切相关，需要车轨系统匹配才能做到。”朱胜阳说，新的设计方法将行车安全性、乘车舒适性等前置目标进行正向设计，不仅是国际首创，还破解了中国高铁建设之初无设计标准可依的选线设计难题，支撑了高铁平纵断面线形设计从运动学到动力学的技术变革。

还有一大创新之处在于，高铁线路几何状态劣化后的线形调控。“在高速列车动荷载的长期作用下，轨道会发生不均匀沉降，线路几何状态可能会出现严重恶化，从而导致列车限速。”团队成员说，这不仅影响运行时间、效率，还会危及行车安全性。

如何将速度恢复到设计速度？关键是要将恶化后的线形调整到合适的线形。

针对这一难题，团队系统创建了高铁线形均衡调控与修复技术体系，由此确定出兼顾高速行车性能和工程调整量的最佳调控线形，克服了高铁线路劣化后限速带来的影响，提高了运输效益，保障了高速列车高品质运营。

经过本领域多名院士参加的评价专家组评定，一致认为项目技术成果“整体技术达到国际领先水平”，取得了重大社会经济效益。

不断突破“禁区”探索更多可能

迄今为止，项目技术成果已全面应用于我国各种类型的高速铁路工程，特别是首条建造标准最高的（京沪）高铁、首条大跨度桥上铺设无砟轨道的（昌赣）高铁、首条从中国走向世界的（雅万）高铁等“从0到1”的标志性工程。

谈及多个“首创”“首条”“首次”，团队十分感慨。2009年，朱胜阳加入团队，让他印象深刻的是成果应用在京沪高铁上。

“当时缺乏相关标准，受京沪高铁公司委托，我们应用项目技术对1000多公里线路原设计方案进行车线系统动力性能仿真评估，发现多处不满足列车运行安全、舒适性的区段，提出了改进设计方案，被实际工程采纳。”朱胜阳说，这不仅满足了高速行车要求，还节省了线路变更设计导致的巨额工程投资。

目前，我国高铁最快运营时速为350公里，国际上其他国家也在持续推进、迎头赶上。“中国高铁要持续引领世界发展，不断突破‘禁区’，探索更高速度的可能。”翟婉明院士说。当下，项目团队全力攻克成渝中线高铁技术难关。按计划，这条中国首条预留时速400公里条件的高铁将于2027年开通运营。

“时速从现有的350公里提高到400公里绝非易事，没有标准、无法验证，不是一蹴而就的。”当下，团队在翟婉明院士的带领下一步一个脚印，稳扎稳打，持续攻关。 四川日报全媒体记者宁宁