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2010年1月27日,美国总统奥巴马在国会山首次发表国情咨文讲话。面对国会两院议员和6000万电视观众,他颇为动情地讲道:“没有任何理由只有欧洲、中国拥有全球速度最快的高速铁路……美国政府在过去几十年一直在等待,而中国却没有等待,实施经济改革……改造基础设施……我无法接受美国成为二等国家……”
中国的高铁产业出现在美国总统的《国情咨文》里,表明我们的铁路产业,获得了强大对手的认可与尊重。这给中国的产业升级提供了一个有益的启示:我们不一定要跟着西方发达国家有样学样,而是完全可以根据本国的国情,以我为主进行突破。
中国的高速铁路就是以我为主进行突破的典范。其关键的核心技术之一——高速列车运行控制系统CTCS-3级(简称C3),则是中国高铁突破中的突破、典范中的典范。
群策群力创奇迹
列车的运行控制系统是一个计算机控制系统,它是高速铁路最核心的技术。高速铁路必须要用这样一个先进的控制系统,才能被认定为高速铁路。这一高端技术在中国发展之前,全世界只有法国、日本和德国等少数国家掌握。
打破国外技术垄断,建立起中国自己的技术标准体系和关键装备体系,是高速铁路建设的关键,也是中国铁路迈向世界高铁最高点的一大飞越。这一重任,历史地落在了铁路通信信号行业的排头兵------中国铁路通信信号集团公司(简称中国通号)的肩上。
“要干,就要干出百年不朽之作;要干,就要让高铁之梦在我们手中变成现实。” 在铁道部部长刘志军的指示下,铁道部成立了以科技司司长季学胜为组长、运输局领导刘朝英为副组长的C3攻关组。攻关组领导在大政方针上始终全程主导,尤其强调了CTCS-3级一定要兼容CTCS-2级的功能,所有技术必须满足中国国情,实现中方可控。
2008年4月,中国通号总经理马骋向集团职工发出了高铁进军令。集团投入大量资金,建立了C3攻关实验室、配套的产品研发和生产基地,并迅速成立了C3攻关实施组。从研究设计院、北京信号厂、上海通信厂和沈阳信号厂挑选100余人组成C3软硬件攻关团队,成员平均年龄只有27岁,其中数十名是“海归”和国内外名校毕业的博士硕士。
34岁的C3攻关实施组副组长陈锋华在列控领域有着出色业绩和丰富经验,睿智果断,技术出众,却在武广工程和C3攻关中感到从未有过的压力。“最困难的时候不是因为技术难,而是工程关门时间已卡死,看着时间一点点消逝,觉得压力巨大。”
高压之下,领导的支持起到了关键作用。稳定性试验需要做大量反复的动车组试验,如果没有铁道部的认可和支持,是不可想象的。在C3高级功能试验结束后,部领导支持攻关组按照自己的思路继续做大量的现场试验。事实证明,这一系列试验为整个系统的准时开通起到了非常关键的作用。
集团公司和设计院领导也为C3攻关倾注了大量的心血,在攻关最艰苦的时候,随时跟攻关组联系,及时解决困难。年轻的攻关队员们在700多天里,没日没夜,废寝忘食。在武广高铁C3 列控系统测试期间,每天天刚蒙蒙亮,一列列装载着C3车载设备的动车组就开始了一天几千公里的往返。每列动车上,都有C3现场攻关人员跟车观察记录值守。晚上,各列动车组人员聚在一起,汇报当天运行中发现的问题,进行技术分析和研讨,常常干到深夜两三点。刘朝英局长曾感慨地说:“通过C3攻坚战,中国通号锻炼出了一支高技术高品质的人才队伍。一大批年轻人迅速成长,走在了高铁列控技术的最前沿,这是中国高速铁路建设的一笔宝贵财富。”
铁道部部长刘志军2009年国庆检查武广高铁时指出:“在1000公里的里程内开行时速350km的动车组,在世界上尚属首次。武广高铁最大的科技含量在C3列车控制系统。C3攻关人员创造了世界铁路史上的奇迹。”
自主创新随处可见
C3系统是在参照欧洲ETCS-2(简称E2)系统的基础上,结合我国已经成熟运用的CTCS-2级(简称C2)列控系统技术,进行中国实用化创新的最新成果。简单地说,就是C3>E2+C2。
欧洲E2系统引进后,与中国现行的运输章程、操作规程、管理办法不相符合,跟机务、电务等也有矛盾。按照铁道部的C3总体技术标准,C3攻关实施组开始与外方技术人员进行联合攻关。在这一过程中,“自主创新”的亮点随处可在。
C3的核心技术在于应用无线传输方式控制列车运行。其中有两个关键设备,一个是地面的无线闭塞中心系统(RBC),功能就是让列车该走的时候走,该停的时候停,是影响列车运行控制系统的控制精度、效率、可靠性和安全性的主要因素之一,由于RBC同时管辖了多趟列车,并且控制列车运行,因此对设备的安全性和可靠性要求都极高;一个是车载的列车超速防护系统(ATP),功能就是连续不间断地对列车实行速度监督,实现超速防护。武广高铁首次开发了世界最先进的本线时速350公里高速列车与跨线时速250公里列车共线运行模式。“这意味着我国高速铁路网络形成后,时速250公里的高速列车全部可进入时速350公里的铁路线上跨线运行。”
C3实验室同样体现了创新的亮点。“我们自己建的这个C3实验室规模大、功能强、技术含量高,仿真测试环境非常好,整体技术已经超过了欧洲的水平。”实验室组组长、研究设计院副总工程师周暐自豪地说。
C3攻关人员还在工作方式方法上大胆创新,大大提高了效率。地面无线闭塞中心系统(RBC)组人员自主开发出一个数据转换软件——“RBC记录分析器”,原本外方要花费3个月时间的工作,中方一个星期就能搞定。与外方联合开发的合同中曾规定:武广高铁九个RBC的工程数据配置工作,前两个由外方做,后面五个双方一起做,最后两个由中方自己做。而实际情况是,九个RBC的数据配置都是中方做的。因为中方C3攻关人员的工作节奏太快,中方一个月完成的工作,外方的开发周期至少要半年。如果跟着老外的节奏走,黄花菜都凉了。
中国通号副总工程师张苑说:“C3系统在武广高铁的成功运用,关键在于我们实现了两大创新:一个是系统集成创新,一个是引进消化吸收再创新。中国铁路运行的信号系统与国外相比,运输效率高,运行规则非常复杂,如果照搬国外的系统,在中国无法运用。因此,我们只是在一两个关键设备上引进国外成熟的产品,而C3整个系统,是百分之百由中国人自己完成的。”
世界高铁向中国取经
随着能源、气候和环境问题的日益突出,近年来,航空、公路运输等交通方式遭遇前所未有的压力,各国政府转而寻求高效、节能和环保的运输方式——高速铁路。可以预见,高速铁路的建设将步入黄金时期。
高铁技术被称为“大国技术”。谁占据了高铁技术的制高点,谁就理所当然地成为这一领域的王者。
2009年12月26日,武广高铁正式开通运营。经过三个月运行的考验,动车组已累计高速奔驰近500万公里,故障率仅为十万分之四。这个世界一流的数据,表明C3系统技术远远超过了欧洲的水平。中国高速铁路仿佛横空出世般,以高起点、高标准、高水平的面貌展现在世人面前。这样的“中国速度”令世界惊叹和折服。GE集团中国总裁兼首席执行官史威德表示:“中国公司所掌握的时速350公里以上的高速铁路建设技术是目前世界上最成熟、最完善的。”
事实上,京津高铁建成时,就吸引美国、英国、日本等30多国,累计有200多批次上万人乘坐京津高铁考察,都对中国赞叹不已。日本专家团感叹:“中国仅用5年时间,就跨越了发达国家半个世纪的高速铁路发展历程,中国的高速铁路技术已经超过了日本!”国际铁路联盟高速铁路部总监伊格纳西奥•巴伦更是感慨说:“铁路建设正在进入一个大时代,而中国正在成为全球的领跑者,世界铁路的未来在中国。”2010年2月7日的《今日美国报》,则明确号召美国“向中国高铁学经验”。美国商务部长骆家辉表示:“中国高速铁路发展近年来取得了举世瞩目的成就,美方希望借鉴中方的先进技术来建设美国的高速铁路。”
“无论是地面还是车载信号技术,我们都已经进入了世界的前列。所以,对外出口高速铁路技术一点也不稀奇。现在我们正在做的就有一个美国的高速铁路项目。美国要全面引进我们的列控技术,来改造他们的高速铁路。”中国通号C3攻关实施组总工程师罗松说。
长缨在手缚苍龙。中国高铁的异军突起,得到了全世界的赞赏与青睐。创造了C3和武广辉煌的中国通号,正为进军海外高铁厉兵秣马,以更先进、更可靠的技术,最小的代价,最短的时间,实现中国高铁之梦。