中华人民共和国国家发展和改革委员会

首页 > 专题 > 新引擎启动:战略性新兴产业‘十二五’回顾
“十二五”期间轨道交通(铁路)发展回顾

 

  铁路是国民经济大动脉、国家重要基础设施和大众化交通工具,在综合交通运输体系中具有骨干作用。“十二五”以来,k 国铁路按照国家“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”的科技方针,紧密围绕铁路建设和运输需要,深入开展关键技术攻关,在高速铁路、重载铁路、提速铁路、高原铁路等领域取得了系统性创新成果,建立了覆盖高速、重载、提速及高原四大领域完备的铁路技术体系,建成了世界上类型最全的铁路网。截至2015年末,k 国铁路网总里程达到12.1万公里,位居世界第二;其中高速铁路运营里程达到1.9万公里,占世界高铁运营总里程的60%以上。k 国铁路总体技术水平已步入世界先进行列,部分技术成果达到世界领先水平。

  一、产业规模迅速扩大

  (一)铁路固定资产投资创历史最高水平

  2011—2015年,铁路完成固定资产投资从5906.09亿元增长到8238亿元,增幅39.48%;投产新线里程从2167公里增长到9531公里,增幅339.82%。五年间,共完成固定资产投资3.58亿元、新线投产3.05万公里,较“十一五”期间分别增长47.3%、109%,是历史上完成投资和投产新线最多的五年。

  (二)铁路网规模快速扩大

  截至2015年末,中国铁路网规模跃居世界第二,总里程达到12.1万公里,比“十一五”末增加3万公里,增幅33%。其中,复线里程6.4万公里,比“十一五”末增加2.7万公里,增幅72.9%;电气化里程7.4万公里,比“十一五”末增加3.2万公里,增幅76.2%;复线率和电气化率分别达到52.9%和60.8%,比“十一五”末分别提高11.8和14.2个百分点;高速铁路运营里程超过1.9万公里,比“十一五”末增加1.4万公里,增幅272.55%。

  (三)铁路技术装备保有量大幅增长

  随着铁路、尤其是高速铁路快速发展,全国铁路现代化技术装备保有量持续扩大。动车组保有量从2011年的6792辆增长至2015年的17648辆,年均增幅达到27%,比“十一五”末增加了285.8%。

  (四)铁路运输能力快速提升

  “十二五”期间,国家铁路完成旅客发送量106亿人次,较“十一五”增长49.1%;完成货物发送量155亿吨,较“十一五”增长13.6%。高速铁路具有安全可靠、舒适快捷、运力强大、全天候运输等比较优势,逐渐成为人们商务、旅游、探亲等出行的首选。2008—2015年,动车组旅客发送量从1.3亿人次增加到11.6亿人次,增幅792.3%;动车组列车占旅客发送量的比重由8.9%增长到46%;期间动车组列车单日最高发送628万人次。目前,动车组累计旅客发送量已突破50亿人,安全运行里程超过37.4亿公里。2015年动车组旅客发送量和周转量占世界高铁的比例分别达到60%和65%。

  目前,全国高速铁路日均动车组开行数量、旅客发送量均居世界第一。

  以京沪高速铁路为例,自开通运营以来,客运量逐年攀升,日均旅客发送量从2011年的13.2万人次,增长到2015年的34.7万人次,截至2015年底全线累计旅客发送量突破3.2亿人次,2015年运送旅客近1.3亿人次。

  全国重载铁路运输也取得了长足发展。大秦铁路大量开行1万吨和2万吨重载组合列车,单列最大载重达2万吨以上,年运量突破4.5亿吨,成为世界上年运量最大的重载铁路;京哈、京沪、京广、京九、陇海、沪昆等繁忙干线开行了5500—5800吨货物列车。

  二、技术创新实现新突破

  (一)高速铁路技术跻身世界先进行列

  通过大力开展自主创新,中国建立了涵盖线路工程、高速列车、列车控制、牵引供电、运营管理、风险防控六个方面、完备的高铁技术体系,高铁总体技术水平步入世界先进行列,部分领域技术达到世界领先水平。

  线路工程方面,通过优化线路平面和纵断面,绕避不良地质体,合理确定各种建筑物的类型,为工程施工提供了重要保障;成功研发了具有自主知识产权的CRTSⅢ型板式无砟轨道系统,大幅度提高了线路平顺性,保证了列车运行的高速度,减少了线路维修的频次,达到世界领先水平;研发了三网合一精测网,实现轨道铺设、维修的高精度;研发了高强度钢轨及高标准扣件、道岔等轨道设备,满足了线路高平稳、高稳定要求。

  建成了一批具有世界领先水平的典型线路及超大跨度桥梁和复杂艰险隧道,如京沪高铁南京大胜关长江大桥、京沪高铁韩府山隧道群等。

  高速列车方面,系统掌握了时速200—250公里动车组核心技术,成功搭建了时速350公里动车组技术平台,研制生产了380型高速列车。

  成功研制全面拥有自主知识产权的中国标准动车组,实现了动车组牵引、制动、网络控制系统的全面自主化,表明中国具备设计制造满足世界各国不同需求动车组的能力。中国标准动车组全面采用了高强度、轻量化铝合金车体;自主设计制造的大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)元器件,成功用于交流传动牵引系统;自主设计制造的高速转向架,满足300—350公里/小时及以上持续高速运行;自主研制的车轮车轴,实现装车试用考核;自主设计的列车网络系统,实现对列车的安全、高效控制,满足国际标准;自主设计具有冗余控制功能的列车制动系统,确保列车制动的安全性。中国标准动车组在各项试验考核中表现出优异的运行品质,安全性、列车信息管理、可靠性、节能环保等技术实现了新的提升,动车组整体性能及关键系统技术达到国际先进水平,进入了世界第一方队。中国标准动车组的研制成功,是中国高铁发展进程中的一个重要里程碑,标志着中国在高铁建设运营大国的基础上发展成为高铁装备制造强国。2015年9月开始,中国标准动车组在大同至西安高铁原平至太原高速综合试验段开展型式试验和运用考核,试验速度达到385公里/小时。2016年7月,中国标准动车组在郑州至徐州高速铁路进行了综合试验,成功实现时速420公里两车交会及重联运行,这是世界上拟运营高铁动车组列车首次实现时速420公里交会和重联运行。

  列控系统方面,研发了满足时速200—250公里运行要求的CTCS-2级列控系统和满足时速300—350公里运行要求的CTCS-3级列控系统,以车载信号取代地面信号机,实现了设计最小追踪间隔3—5分钟。通过自主创新,突破车载(ATP)和无线闭塞中心(RBC)关键技术,研制了自主化CTCS-3级列控系统。

  牵引供电方面,研发了25—40千牛系列大张力接触网系统、特种接线AT牵引变压器和具有设备远程控制、保护、监视、测量功能的牵引供电综合自动化系统(SCADA),有效保证了高速运行条件下牵引供电系统的安全性和可靠性。武广高铁通过采用大张力全补偿链型悬挂等接触网新技术,实现了时速300—350公里高速列车重联双弓稳定受流,填补了世界高铁牵引供电技术的一项空白。

  运营管理方面,掌握了复杂路网条件下高铁列车运行计划编制和动车组运用综合调度技术,解决了不同动车组编组、不同速度、不同距离、跨线运行等调度难题。构建了以中国铁路总公司为全路指挥中心、以铁路局为地区调度中心、以车站为执行中心的调度指挥体系,高峰期每天开行动车组4000列以上,实现有序正点运行。

  风险防控方面,研制了满足时速200—250公里、时速300—350公里检测需要的高速综合检测列车,每10—15天定期对高铁线路基础设施进行全面“体检”。实施固定设施和移动装备动态检测监测,建立了由高速综合检测车、沿线检测传感装置等设备组成的线路设备检测体系,对线路状况进行定期和实时检测,在动车组上设置监测与诊断系统,实时监测列车运行状况。研发应用机械化养护维修装备,确保了运营维护效率。开展基于大数据的高铁安全数据分析,提高了安全管理决策智能化水平。研发了高速铁路风、雨、雪、异物侵限等自然灾害和突发灾害的监测预警系统,构建了网络化、数字化综合视频监控系统。铁路总公司与中国地震局等单位合作,自主研发了高铁地震预警系统,在成灌线、大西线完成单台站、多台站不控车试验,正在开展全系统控车试验,各项功能均达到了国外同类产品水平。

  (二)重载铁路技术达到世界先进水平

  掌握了既有线开行27吨轴重重载货物列车技术。在大秦铁路大量开行1万吨和2万吨重载组合列车;2014年,大秦铁路成功试验开行3万吨组合列车,创造了中国铁路重载列车牵引重量最高纪录。成功在瓦日铁路开展30吨轴重重载铁路技术攻关和试验,掌握了30吨轴重重载铁路成套技术。研制了30吨轴重重载铁路桥梁、路基、钢轨、扣件、道岔、有砟轨道及隧道内无砟轨道等装备;研制了30吨轴重机车、货车、电控空气制动(ECP)系统,研发了4400马力交流传动调车内燃机车及大功率机车牵引变流器、网络控制系统、机车车轮和机车制动机;研制了大容量卷铁心节能牵引变压器;开发了网络化无线同步操纵系统。

  (三)提速铁路技术跻身世界先进行列

  在大规模提速试验和科研攻关基础上,全国铁路实现了既有线提速技术的突破,研制了快速大功率客运机车、快速客车和双层客车,于1997—2007年先后实行六次既有线大面积提速。目前,时速120公里及以上线路延展里程4.4万公里,时速160公里线路延展里程1.7万公里。中国已全面掌握通过既有线改造提速至时速200公里等级线路成套技术,提速铁路技术达到世界先进水平。

  (四)高原铁路技术达到世界先进水平

  攻克多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱三大世界性工程难题,成功建设全长1956公里、世界上海拔最高、线路最长的高原冻土铁路——青藏铁路,全线最高点海拔5072米,海拔4000米以上线路占49%。针对多年冻土,在低温、高含冰量冻土地段普遍采取“以桥代路”工程措施,采用片石气冷路基、通风管路基、热棒措施等路基工程措施,对冻土区路基建立了长期观测系统;针对高寒缺氧,在机车司机室和车厢内设置制氧和供氧设备,通过弥散式和分布式供氧方式向车内供氧,满足司乘人员和旅客在高原补充氧气的需要;针对生态脆弱,采取人工植草、设置野生动物通道、护坡防护等一整套环保措施,最大限度地减少了对野生动物、植被、湿地、湖泊的影响。同时,采用集闭塞、车站联锁和列车运行超速防护控制于一体的ITCS信号系统,实现双向连续的车地无线通信,以车载信号作为列车运行的主体信号控制列车运行,确保运营安全。青藏铁路开通十年来保持安全平稳运行,为沿线区域经济社会发展提供了有力支撑。在此基础上,又建成拉日铁路,正在建设拉林铁路。

  三、产业技术创新能力显著提升

  “十二五”期间,中国铁路在技术创新组织模式、实验平台建设、技术标准体系建设及知识产权布局、第三方认证、科技人才队伍建设等方面取得明显成效,自主创新能力显著提升。

  (一)具有中国特色的技术创新组织模式日益成熟

  在高铁技术创新发展过程中,全国铁路始终从高铁建设运营的实际需求出发,统筹协调行业内外各方优势力量开展协同创新、开放创新,打通不同专业、不同部门和相关创新环节之间的阻隔,形成了专业融合、上下连贯、协调一致的高铁技术创新组织模式,走出了一条具有中国特色的高铁技术创新之路。

  一是坚持固定设施和移动装备一体化创新。尤其是近几年围绕动车组和列控系统部分关键技术方面存在的薄弱环节,依靠自主研发补齐短板,全面推进各专业领域技术发展,实现了高铁各系统的协调匹配和整体最优,形成了完备的中国高铁技术体系和标准体系,为中国大规模高铁建设和运营提供了可靠的技术支撑。

  二是坚持铁路系统各单位一体化创新。形成了运输企业为主导,工程建设企业、装备制造企业、高校、科研院所及运输企业共同参与的技术创新体系。

  三是坚持原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新的一体化推进。在工程建造领域以原始创新为主;在高速列车、大功率机车和列车控制系统领域以引进消化吸收再创新为主,同时推进原始创新;在安全保障系统、运营管理系统等领域以集成创新为主,同时推进原始创新和引进消化吸收再创新。三种创新的一体化推进,实现了在较短的时间内掌握了世界最先进的高铁成套技术,走出了一条具有中国特色的自主创新之路。

  四是坚持科研和试验一体化创新。全国铁路以系统性大课题为抓手,以重大综合试验为手段,围绕高铁建设、运营实际需求确定科研立项,系统开展基础理论研究和关键技术攻关,在充分掌握相关技术原理的基础上,组织开展正向研究、正向设计和正向创造;针对研发成果,通过实验室仿真测试、环行线试验、真车实线验证、实际运用考核等一系列试验验证考核手段提高科研成果的可靠性,最终将新技术装备推广运用。

  (二)实验平台体系建设稳步推进

  铁路系统高度重视实验平台体系建设,投入大量资金和资源,支持有关企业和单位申请国家级实验室建设,形成了涵盖工务工程、机车车辆、牵引供电等各领域的较为完备的实验平台体系,铁路自主创新的科技基础支撑条件明显改善。

  截至“十二五”末,铁路行业共建设国家级、省部级研究实验平台55个(不包括原铁道部产品质量监督检验中心所属的实验平台),涉及12家产学研单位。其中,国家级研究实验平台共13个,分布于铁科院、北京交大、西南交大、中南大学、中国中车、中国中铁等6家单位。

  “十二五”期间,各研究实验平台围绕高速、重载、安全等重点技术领域,承担国家、铁路行业科技研究开发项目,开展了大量基础及应用研究实验,形成了一系列专利、标准和新技术,在铁路建设与运营中广泛应用,取得了良好的经济和社会效益。

  (三)技术标准体系及知识产权布局逐步完善

  铁路系统大力推进技术标准体系建设,构建了覆盖高速、重载、普速全部技术领域、具有中国特色的铁路技术标准体系。截至2015年底,中国铁路共有国家标准174项,行业技术标准986项,中国铁路总公司技术标准和标准性技术文件1418项,以及大量存在于各个企业的企业标准。积极推进铁路技术标准国际化,主持和参与了38项国际铁路联盟(UIC)标准项目以及18项国际标准化组织(ISO/TC269)标准项目;在多个国际组织中承担了重要领导职位,不断扩大中国铁路在国际标准制修订中的话语权。

  铁路系统高度重视知识产权管理,中国铁路总公司成立后,组织铁路行业相关单位,依托重大科研课题,积极开展中国标准动车组等自主技术知识产权申请,铁路科技创新知识产权创造的数量和质量不断提升;围绕铁路“走出去”战略实施,联合相关单位共同开展自主知识产权海外布局,不断增强中国铁路技术装备走向国际市场的主动权和竞争力。

  (四)第三方认证全面推广

  “十二五”是铁路产品认证快速发展时期,逐步、系统建立了铁路产品认证准入管理制度,产品认证已发展成为铁路专用产品准入管理的主要方式。

  建立完善了企业采信产品认证制度,重点对涉及安全的铁路重要技术装备实行认证管理,依据现行的中国铁路总公司《铁路专用产品认证采信目录》,纳入采信目录的产品共有188种,覆盖高速道岔、列控系统设备、动车组车轮车轴等关键部件,另有190种产品纳入机构自愿认证目录。

  积极引入第三方认证,通过吸纳具备相应资质的社会第三方机构参与铁路产品认证工作,提高产品认证的公平性和可靠性。目前,国家铁路第三方认证机构业务范围覆盖铁路及城轨机车车辆、牵引供电、通信信号、工务工程、运输包装、金属化学等产品的检测和认证。截至2015年底,共发布有效认证证书2900余张,涉及生产企业800余家;建成检验机构24个。

  (五)科技人才队伍持续壮大

  “十二五”时期,铁路行业培养、凝聚了大批高素质科技人才,为铁路科技创新提供了良好的人才基础条件。

  中国铁路总公司建立了系统的人才教育培训体系和培训基地,培养了一批涵盖勘察设计、工程建设、装备制造、运营维护、经营管理等领域的专业人才队伍,一线人才资源达到100万以上。

  四、促进经济社会发展

  目前,中国高速铁路“四纵四横”主骨架基本形成,高速铁路与其他铁路共同构成的快速客运网已超过4万公里,基本覆盖中国省会及50万以上人口城市,长三角、珠三角、环渤海三大城市群高铁已连片成网,大大方便了旅客出行。安全正点、快捷舒适、绿色环保的高速铁路,受到越来越多人们的青睐,正在改变中国人的出行方式,助推中国经济社会发展。

  (一)拉近了城市间的距离

  高速铁路的开通运营,有效缩短了时空距离,以北京、上海、广州为中心,向周边区域5小时的旅行圈已经形成。京沪高铁开通后,北京至上海只需不到5小时;京广高铁武广段通车后,武汉至广州1069公里的距离缩短在4小时内;西南山区等原本交通不发达地区的变化尤为明显,贵广高铁开通后,贵阳至广州的旅行时间由开通前的近21个小时压缩至4小时。相邻城市间“同城效应”凸显,京津城际铁路通车后,北京、天津两大城市的时空距离缩短在30分钟内,沪宁、广珠、长吉、昌九、沪杭、宁杭、杭甬、郑焦等高铁沿线也相继形成了“同城效应”。

  高速铁路的开通运营,节约了社会时间成本,带来了巨大的社会时间效益,依据现阶段运量和单位时间劳动力成本测算,京广高铁武广段每年节约的社会时间成本价值数十亿元;扩大和拓宽了人们的生活半径和活动范围,明显改变了人们的生活方式、生活节奏以及工作、居住、旅游、养老等传统观念。

  (二)提供便利的运输服务

  客运方面,中国铁路以“安全出行、方便出行、温馨出行”常态化为目标,动态优化客车开行方案,改进售票组织工作,落实基本服务标准,客运服务水平持续提升。目前,高铁列车运营时间为早上6点至24点,并且保持了很高的正点率,2015年全国铁路动车组始发正点率达98.8%,终到正点率达95.4%,使旅客出行更加便利;在北京、上海、广州等大城市间开行的夜间高铁动卧列车,夜行2000多公里,实现了夕发朝至,节省了旅客白天时间,有效提升了长距离高铁旅行的舒适度;按照“零距离换乘”理念,打造的现代化客运枢纽和旅客中转换乘中心,使高铁车站与城市公交系统甚至机场融为一体,满足了旅客换乘便捷、候车舒适的需求;12306互联网售票系统的研发应用,使旅客无须到车站排队,足不出户即可完成购票、退票和改签业务,使用身份证互联网购票的旅客在部分线路还可以不换票直接凭身份证过自动检票机,极大便利了旅客购票和乘车,如今互联网已成为广大旅客购票的首选方式,全路互联网售票已占总售票量的60%左右。

  货运方面,中国铁路实施了以实货制为核心的货运改革,实行敞开收货,取消中间环节,改革运输组织,提供全程服务,极大方便了货主运货,在发展铁路现代物流上迈出重要步伐。同时,加强95306网站建设,网上货运业务受理超过99%,大大改善了旅客货主体验,社会满意度明显提高。

  此外,高铁开通释放了既有线的运能,有效缓解了货运能力长期紧张的局面,全社会人流、物流周转明显加快,成本有效降低。据专家分析,提高铁路运输在全社会货运量中的比重,将大大节约社会物流成本。

  (三)推动交通运输绿色发展

  高速铁路节能环保优势显著,大力发展高速铁路对推进生态文明建设、实现经济社会可持续发展,具有重要的战略意义。近年来,随着高速铁路快速发展,中国铁路在每年完成客货运输换算周转量占全社会完成量约25%的情况下,能源消耗仅占交通运输业总耗能的6%,对构建绿色综合交通运输体系起到了重要作用。

  (四)带动相关产业发展

  高铁的建设和运营,带动了冶金、机械、建筑、橡胶、电力、信息、计算机、精密仪器等产业的快速发展。据不完全统计,中国380型高速动车组零部件生产设计核心层企业140余家、紧密层企业500余家,覆盖20多个省市,形成了一个庞大的高新技术研发制造产业链。

  高速铁路的开通运营,直接拉动了沿线城市旅游、餐饮、商贸等第三产业的迅猛发展。京津城际铁路开通后,两个直辖市及周边地区的经济交流日益增多,房地产、物流、旅游、餐饮等产业得到飞速发展。京沪高铁开通运营四年,沿线城市很快成为承接长三角和环渤海两大经济区产业转移的新平台。

  2009年武广高铁开通后,到武汉、株洲等沿线城市旅游的人数大幅增加。2010—2015年,武汉每年接待游客数量从0.47亿人次增长到2.12亿人次,年均增幅24.2%;株洲每年接待游客数量从0.08亿人次增长到0.37亿人次,年均增幅24.3%。

  (五)促进就业

  高速铁路发展带来了大量就业机会,拓宽了就业途径。通过带动相关工程建设、装备制造、服务产业发展,直接增加了大量的就业岗位。同时,高速铁路通过发挥中长距离运能运量优势,为人才、技术、资金加速流动创造了便利的交通条件,间接促进了商业和就业机会的增加。

  以高铁建设为例,据有关部门统计,高铁每亿元的投资,平均需要0.333万吨钢材、2万吨水泥、3.11万吨沙土、5.16万立方米石头以及0.085亿元设备,人工方面则消耗22.86万工时。

  五、海外业务拓展开创新局面

  铁路是基础设施互联互通和国际产能合作的重要领域。近年来,中国铁路技术创新和建设发展取得显著成就,行业国际竞争力和影响力不断增强,铁路特别是高铁已成为“一带一路”建设的重要领域和中国高端装备“走出去”的亮丽名片,党和国家领导人多次在重要外交场合大力推介中国高铁。“十二五”期间,中国铁路国际交流合作不断深化,多次成功举办和参加境外高端装备展,连续多年举办中国国际现代化铁路技术装备展览会等国内展,对外展示交流水平大幅提升;一批境外铁路工程项目取得重大进展,技术装备出口实现全面突破,高铁关键技术装备已跻身国际铁路装备产业链高端。

  2013—2015年,全国企业参与的境外轨道交通类工程建设项目完成营业额从58亿美元增长到91.3亿美元,年均增长率25.7%[2]。目前,中国铁路“走出去”项目已遍及亚洲、欧洲、北美和非洲,中老铁路、中泰铁路、匈塞铁路、印尼雅万高铁、俄罗斯莫喀高铁等一批重点项目有序推进。

  2001—2015年,国家铁路机车车辆出口由不到8000万美元[3]增长到37.4亿美元,年均增速34.7%,出口额占全球市场份额的10%;铁路装备产品出口遍布全球6大洲100多个国家和地区。在出口规模大幅增长的同时,也实现了出口装备从低端到高端的转变,电力及内燃机车、动车组、双层客车等附加值高的产品在铁路整车出口中所占比重达到60%左右。2014年,中国与南非签订了232台、总额约9亿美元的内燃机车供货合同,这是中国内燃机车出口海外最大的单笔订单;向马其顿铁路提供6列动车组,实现了中国动车组首次出口欧洲。2015年,中国铁路装备首个海外制造基地在马来西亚建成投产,成为“国际产能合作”的新亮点;与美国合资成立的货车公司开始首批样车生产,北美市场本地化翻开新的一页。

  中国铁路总公司

  周黎 郭树东 贾光智 王镠莹 曲云腾 肖增斌