高速列車科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃
一、形勢與必要性
（一）國際高速列車相關(guān)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
          世界上軌道交通技術(shù)發(fā)達(dá)國家一般按服務(wù)模式和路網(wǎng)技術(shù)特
征對軌道交通系統(tǒng)進(jìn)行分類，并在此分類基礎(chǔ)上對其基礎(chǔ)設(shè)施和列
車分別進(jìn)行體系化配置。一般情況下，運(yùn)營速度200km/h 以上的導(dǎo)
向運(yùn)輸系統(tǒng)（Guided Transportation systems）均被稱為高速運(yùn)輸系
統(tǒng)，運(yùn)營速度200km/h 以上的輪軌系統(tǒng)即為高速鐵路。
         自1964年日本首次開行高速列車以來，經(jīng)過了50余年的發(fā)展，
形成了以日本新干線N700系與E5系、法國TGV和德國ICE 為代
表的高速列車技術(shù)。高速列車的運(yùn)營速度從最初的210km/h 提高到
320km/h ，日本新干線、法國TGV和德國ICE 的運(yùn)營速度分別為
300km/h 、320km/h 和300km/h 。
         為獲取安全性極限參數(shù)和進(jìn)行安全評估，各國分別研制時速遠(yuǎn)
高于運(yùn)營列車的試驗(yàn)列車，試驗(yàn)速度逐步提高。2007年4 月3 日，
法國AGV的最高試驗(yàn)時速達(dá)到了574.3km/h，為保持技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)
業(yè)的領(lǐng)先與可持續(xù)發(fā)展提供了重要的研究、試驗(yàn)、數(shù)據(jù)和評估手段。
目前，世界各發(fā)達(dá)國家高速鐵路的發(fā)展進(jìn)入新一輪快速發(fā)展
期，主要表現(xiàn)在如下幾個方面：
1. 泛歐高速鐵路網(wǎng)已見雛形，跨歐洲互操作技術(shù)與系統(tǒng)取得
重大進(jìn)展。
2 ．適應(yīng)于歐洲各類線網(wǎng)的軌道交通技術(shù)、裝備、系統(tǒng)已成完
整體系。
3 ．建管、運(yùn)營、服務(wù)與安全保障一體化技術(shù)架構(gòu)已經(jīng)形成并
逐步實(shí)施。
4．圍繞“歐盟- 國家-行業(yè)-企業(yè)- 研究機(jī)構(gòu)”主線已形成完備的技
術(shù)創(chuàng)新體系、產(chǎn)業(yè)支撐體系、市場機(jī)制和法律機(jī)制。
5 ．歐洲高速列車技術(shù)在譜系化、標(biāo)準(zhǔn)化、一體化、成熟性等
方面總體上居世界前列，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系居世界制高點(diǎn)。
6 ．日本高速鐵路技術(shù)、裝備、系統(tǒng)已形成完整體系，運(yùn)輸組
織、安全保障與服務(wù)技術(shù)居世界前列。
7 ．建立了以高速鐵路為主干骨架的一體化、安全、綠色、高
效、智能的泛歐軌道交通網(wǎng)：
（1）擴(kuò)能和能力保持技術(shù)發(fā)展加速；
（2）高速列車形成譜系化、模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展趨勢；
（3）運(yùn)營管理、運(yùn)輸組織和服務(wù)技術(shù)水平不斷提高；
（4）高速鐵路清潔化、綠色化、智能化技術(shù)受到空前重視；
（5 ）軌道交通安全（Safety/Security)保障技術(shù)一體化（holistic ）
已成技術(shù)發(fā)展趨勢；
（6）高速鐵路技術(shù)作為 “走廊技術(shù)”、“替代技術(shù)”和“世紀(jì)技術(shù)”
地位的加強(qiáng)。
8 ．技術(shù)和裝備的“ 清潔化” 、“ 智能化” 已成北美軌道交通領(lǐng)域
的發(fā)展重點(diǎn)，大規(guī)模高速鐵路建設(shè)已開始啟動。
9 ．網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)輸組織、安全保障與服務(wù)集成化技術(shù)成為日本軌
道交通領(lǐng)域發(fā)展重點(diǎn)。
（二）我國高速列車技術(shù)發(fā)展歷程與現(xiàn)狀
         鐵路是國家重要基礎(chǔ)設(shè)施、國民經(jīng)濟(jì)大動脈和大眾化交通工
具，對我國社會經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展和國防起著不可替代的全局性支
撐作用。大規(guī)模發(fā)展具有運(yùn)能大、安全舒適、全天候運(yùn)輸、環(huán)境友
好和可持續(xù)性等優(yōu)勢的高速鐵路，不僅是黨中央國務(wù)院的重大戰(zhàn)略
決策，也是在能源和環(huán)境約束下解決我國交通運(yùn)輸能力供給不足的
矛盾，帶動形成一大批高新技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)及制造業(yè)提升與發(fā)展的
必由之路和必然選擇。
          我國高速鐵路和高速列車技術(shù)研究和建設(shè)經(jīng)過了近20年的發(fā)
展歷程。第一階段從 1990年至2007年，經(jīng)歷了全國鐵路五次大提
速和德、日、法高速動車組的引進(jìn)消化吸收；第二階段從2008年
至今，是以自主創(chuàng)新為主的階段，其標(biāo)志之一是《中國高速列車自
主創(chuàng)新聯(lián)合行動計(jì)劃》的啟動實(shí)施。
按照國家《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃（2008年調(diào)整）》，到2020年，
全國鐵路營業(yè)里程達(dá)到12萬公里以上，復(fù)線率和電化率分別達(dá)到
50% 和60% 以上，主要繁忙干線實(shí)現(xiàn)客貨分線。其中，建設(shè)客運(yùn)專
線1.6 萬公里以上。
         我國高速鐵路網(wǎng)具有區(qū)別于歐洲和日本高速鐵路的若干重要
特征，主要表現(xiàn)為：路網(wǎng)規(guī)模大，覆蓋地域遼闊；地理、地質(zhì)、氣
候條件復(fù)雜多變；不同區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展極不平衡，導(dǎo)致客運(yùn)需求
層次豐富；既有線提速和跨區(qū)域高速、區(qū)域快速和城際快速鐵路等
不同速度級客運(yùn)專線具有完全不同的運(yùn)營、需求條件，需要不同的
運(yùn)營模式和列車裝備配套。
          依托科技部和鐵道部兩部聯(lián)合開展的《中國高速列車自主創(chuàng)新
聯(lián)合行動計(jì)劃》和“十一五” 國家科技計(jì)劃項(xiàng)目，我國已建立了以政
策為指導(dǎo)、市場為導(dǎo)向，以企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的科技創(chuàng)
新模式；以高速列車設(shè)計(jì)制造企業(yè)為龍頭，聯(lián)合國內(nèi)多家高校、科
研院所及高速列車零部件配套企業(yè)，發(fā)揮各自優(yōu)勢科技資源和產(chǎn)業(yè)
資源，分工協(xié)作，突破高速列車關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建起高效的高速列車
技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制，推動我國高速鐵路技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新進(jìn)入到一個新的階
段。在新一代高速列車設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)過程中，國內(nèi)25所重點(diǎn)
高校、11 所科研院所、51家國家級實(shí)驗(yàn)室和工程技術(shù)研究中心開
展了廣泛的技術(shù)合作與交流，快速攻克了關(guān)鍵技術(shù)問題，從而保證
了新一代高速列車的成功研制。
          2010年12月3 日，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CRH380AL 新一代高
速列車在京滬線先導(dǎo)段創(chuàng)造了486.1km/h 的世界高速鐵路最高運(yùn)營
試驗(yàn)速度，列車各項(xiàng)性能指標(biāo)完全滿足設(shè)計(jì)要求，標(biāo)志著我國高速
列車技術(shù)已躋身世界高速列車技術(shù)先進(jìn)行列。截至2011 年，我國
已投入運(yùn)營的高速列車共計(jì)786 標(biāo)準(zhǔn)列（8 輛編組），其中時速200 ～
250km/h 速度級355 列（短編290 列，長編65列），時速300～350km/h
速度級140 列，時速 380km/h 速度級133 列（短編 40列，長編 93
列）。隨著高速列車數(shù)量的不斷增多，高速動車組的型號也逐漸豐
富起來，由技術(shù)剛引進(jìn)時單一編組（8 輛編組）、單一用途（座車）、
單一速度等級的4 種車型，發(fā)展到目前包括長短編、座臥車、多種
速度等級的12種車型。
（三）專項(xiàng)實(shí)施的必要性
          “ 十一五” 期間，我國已建成5000公里以上的高速鐵路，居世
界前列；到2020年，將建成16000 公里的高速鐵路，屆時我國高
速鐵路的總里程將位居世界第一。
實(shí)現(xiàn)不同速度、不同運(yùn)營條件、不同運(yùn)營模式下的高速列車譜
系化，不僅是世界高速鐵路技術(shù)的發(fā)展方向，更是我國高速鐵路和
高速列車裝備的重大需求。我國已擁有規(guī)模居世界前列的高速鐵路
網(wǎng)，從整體上確保高速鐵路的系統(tǒng)安全性和可持續(xù)性是我國高速鐵#p#分頁標(biāo)題#e#
路面臨的重大挑戰(zhàn)。
          高速列車的安全平穩(wěn)運(yùn)行，取決于施于列車上的各種力的產(chǎn)
生、相互作用與控制，因而高速運(yùn)行條件下的列車力學(xué)行為、特性
及其作用規(guī)律等構(gòu)成了高速列車最重要的基礎(chǔ)科學(xué)問題。研究并形
成相應(yīng)的理論和方法體系，對構(gòu)造合理安全的流固、輪軌和弓網(wǎng)關(guān)
系，以及在高速條件下使上述關(guān)系得以穩(wěn)定保持的牽引、制動、材
料、結(jié)構(gòu)和控制技術(shù)，具有重要的基礎(chǔ)性和全局性意義，是我國高
速列車技術(shù)得以持續(xù)發(fā)展并保持領(lǐng)先地位的根本保障。
         高速鐵路作為一個由復(fù)雜技術(shù)裝備組成、在復(fù)雜環(huán)境中運(yùn)行、
完成具有復(fù)雜時空分布特征的位移服務(wù)的整體，是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)
化巨系統(tǒng)，其在不同尺度下安全行為的決定要素眾多、耦合復(fù)雜、
涌現(xiàn)豐富。因此，高速鐵路安全相關(guān)要素辨識、要素間關(guān)聯(lián)影響機(jī)
理、涌現(xiàn)規(guī)律、異常行為預(yù)測及基于預(yù)警的主動安全控制，已成為
高速鐵路整體安全行為理解、系統(tǒng)安全保障和各尺度下安全保障策
略形成的重大科學(xué)問題。研究并形成我國高速鐵路系統(tǒng)安全理論和
安全保障方法體系，對我國高速鐵路體系化安全保障技術(shù)的形成，
以及高速鐵路整體安全水平保持與提高具有重要的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略
性意義，也是我國高速鐵路在保障安全前提下可持續(xù)發(fā)展的根本保
障。
           高速列車是高速鐵路技術(shù)體系的核心，是國家相關(guān)高技術(shù)發(fā)展
水平、相關(guān)制造能力、自主創(chuàng)新能力以及國家核心競爭力的綜合體
現(xiàn)。繼續(xù)提高列車速度和實(shí)現(xiàn)高速列車譜系化、智能化是世界高速
鐵路技術(shù)的發(fā)展方向，也是我國高速鐵路裝備發(fā)展的戰(zhàn)略需求。
研究并形成作為高速列車安全可靠運(yùn)行的承載和支撐的基礎(chǔ)
設(shè)施建設(shè)、養(yǎng)護(hù)及服役狀態(tài)檢測技術(shù)體系是大規(guī)模高速鐵路網(wǎng)能力
形成、運(yùn)營安全、能力保持和高效運(yùn)營的全局性保障，是我國高速
鐵路網(wǎng)能力形成與保持的戰(zhàn)略需求。
研究并形成符合我國國情的高速鐵路減振降噪技術(shù)是高速列
車環(huán)境友好性的保障，是我國高速鐵路和諧健康和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)
略需求，是在我國大規(guī)模高速鐵路網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)營條件下構(gòu)建和諧社
會的重要技術(shù)保障。
綜上所述，我國高速鐵路重大技術(shù)需求為：高速鐵路體系化安
—7 —
全保障技術(shù)；高速列車裝備譜系化技術(shù)；高速鐵路能力保持技術(shù)；
高速鐵路可持續(xù)性技術(shù)。
二、總體思路與目標(biāo)
（一）總體思路
在“十一五”工作基礎(chǔ)上，進(jìn)一步落實(shí)科技部、鐵道部《中國高
速列車自主創(chuàng)新聯(lián)合行動計(jì)劃綱要》（2008年），以高速列車譜系
化、智能化和節(jié)能降耗相關(guān)技術(shù)為主線，以運(yùn)營安全性、可持續(xù)性
和提高我國高速列車裝備適應(yīng)性為重點(diǎn)，進(jìn)行科學(xué)布局，確保我國
高速列車核心裝備技術(shù)在自主創(chuàng)新基礎(chǔ)上的可持續(xù)發(fā)展，高速鐵路
整體安全水平的保持和提升，高速列車既有相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和
發(fā)展，高速鐵路相關(guān)新興產(chǎn)業(yè)的形成，進(jìn)而支撐我國社會經(jīng)濟(jì)的高
速可持續(xù)發(fā)展。
高鐵專項(xiàng)規(guī)劃整體設(shè)計(jì)思路如圖1 所示：
圖1 專項(xiàng)整體設(shè)計(jì)思路
我國國民經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展與鐵路行業(yè)對高速鐵路和高速列車技術(shù)
與裝備發(fā)展有如下頂層戰(zhàn)略需求：高速鐵路運(yùn)營安全性；高速列車
裝備自主化；高速鐵路發(fā)展可持續(xù)；高速鐵路建設(shè)運(yùn)營高效率。
為滿足頂層戰(zhàn)略需求，“十二五”期間，我國高速鐵路科技工作將
沿如下四個重大技術(shù)方向展開：高速鐵路體系化安全保障技術(shù)；高
速列車裝備譜系化技術(shù)；高速鐵路能力保持技術(shù)；高速鐵路可持續(xù)
性技術(shù)。
根據(jù)上述戰(zhàn)略需求所明確的四個重大技術(shù)方向,構(gòu)成了專項(xiàng)的頂
層總體布局。四大技術(shù)方向?qū)?zhàn)略需求的支撐關(guān)系如表1 所示。
表1 需求導(dǎo)向確定重大技術(shù)方向
戰(zhàn)略需求
技術(shù)方向
高速鐵路運(yùn)營
安全性
高速列車裝備
自主化
高速鐵路發(fā)
展可持續(xù)
高速鐵路建設(shè)
運(yùn)行高效率
高速鐵路體系化
安全保障技術(shù)
√√ 高速列車裝備譜
系化技術(shù)
√√√
高速鐵路能力保
持技術(shù)
√√√ 高速鐵路可持續(xù)
性技術(shù)
√√√
在專項(xiàng)的規(guī)劃和實(shí)施過程中堅(jiān)持以下原則不動搖:創(chuàng)新模式、優(yōu)
勢集成；科學(xué)規(guī)劃、合理設(shè)計(jì);需求牽引、目標(biāo)導(dǎo)向；頂層設(shè)計(jì)、有
序?qū)嵤?；?chuàng)新支撐、應(yīng)用拉動；橫縱有序、適度超前。
通過國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973 計(jì)劃）、國家高技術(shù)研究
發(fā)展計(jì)劃（863 計(jì)劃）和國家科技支撐計(jì)劃的有序安排，做到“應(yīng)用
一代、試驗(yàn)一代、研究一代、儲備一代”，使“十二五”的相關(guān)研究安
排能夠“承上啟下”，支撐未來我國高速列車相關(guān)理論、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的
可持續(xù)發(fā)展。
（二）戰(zhàn)略目標(biāo)
以高速鐵路體系化安全保障技術(shù)、高速列車裝備譜系化技術(shù)、高
速鐵路能力保持技術(shù)和高速鐵路可持續(xù)技術(shù)為重點(diǎn)，以高速列車譜
系化、智能化和節(jié)能降耗技術(shù)為核心，完善、提升并基本形成我國
高速列車相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)及重大裝備體系，為我國高速列車相關(guān)技術(shù)
與裝備具備可持續(xù)發(fā)展能力和完全自主化提供核心與關(guān)鍵技術(shù)保
障，為我國在高速列車相關(guān)領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展和高速鐵路成為最安全
的大容量運(yùn)輸方式奠定核心技術(shù)基礎(chǔ)，為我國高速列車相關(guān)產(chǎn)業(yè)的
形成和提升提供科技支撐。
（三）預(yù)期目標(biāo)
通過實(shí)施該專項(xiàng)，在“十二五”期間達(dá)到如下預(yù)期目標(biāo)：
（一）形成我國先進(jìn)的流固、輪軌和弓網(wǎng)耦合理論與分析設(shè)計(jì)方
法體系，從根本上保障我國高速列車技術(shù)持續(xù)發(fā)展并保持領(lǐng)先地位。
（二）形成我國高速鐵路系統(tǒng)安全理論和主動安全保障核心技術(shù)
體系，從根本上提升和持續(xù)保障我國高速鐵路的整體安全性和保障能
力。
（三）研制有自檢測、自診斷、自決策能力的智能化高速列車系
統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)我國高速列車的安全可靠運(yùn)行和全生命周期能力保持與優(yōu)
化，全面提升我國高速鐵路運(yùn)力資源能力保持水平和列車運(yùn)行在途服
務(wù)水平。
（四）形成基于永磁電機(jī)的新型牽引傳動系統(tǒng)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和裝備
體系，從根本上提高我國高速列車的可靠性、安全性和能源效率，適
應(yīng)并引領(lǐng)世界高速列車牽引傳動模式的技術(shù)和裝備戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。
（五）形成符合我國國情的高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、養(yǎng)護(hù)及服役
狀態(tài)監(jiān)測、安全評估技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和裝備體系，從根本上解決我國高速
鐵路系統(tǒng)的可靠性、安全性和能力生成與保持等問題，從整體上確保
我國規(guī)模居世界首位的高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施安全性和可用性。
（六）形成適應(yīng)我國高速鐵路布局、設(shè)施結(jié)構(gòu)和環(huán)境影響特點(diǎn)的#p#分頁標(biāo)題#e#
減振降噪技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和裝備體系，從技術(shù)上確保我國高速鐵路的環(huán)境
友好性，從而使我國高速鐵路發(fā)展和運(yùn)營滿足國家和諧社會構(gòu)建要
求。
（七）形成我國自主的高速列車譜系化和適應(yīng)性技術(shù)，構(gòu)建高速
列車設(shè)計(jì)制造一體化數(shù)字平臺及定制化關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和可規(guī)模產(chǎn)業(yè)
化的車型系列，為我國高速鐵路網(wǎng)在需求多樣性和復(fù)雜地理環(huán)境下可
持續(xù)運(yùn)營提供完善的裝備支撐。
（八）形成我國高速列車輕量化與整車性能提升技術(shù)體系，研制
新型車體、轉(zhuǎn)向架、制動摩擦副以及列車安全防護(hù)結(jié)構(gòu)等高速列車輕
量化相關(guān)關(guān)鍵零部件，為高速列車裝備完全自主化和整車性能提升提
供基礎(chǔ)支撐。
（四）戰(zhàn)略需求、技術(shù)方向、預(yù)期目標(biāo)的相互關(guān)系
為滿足我國高速鐵路發(fā)展的戰(zhàn)略需求，根據(jù)高鐵“十二五”專項(xiàng)實(shí)
施方案整體設(shè)計(jì)思路，確定了技術(shù)方向及預(yù)期目標(biāo)，三者之間的邏輯
關(guān)系如表 2 和表 3 所示：
表2 預(yù)期目標(biāo)滿足戰(zhàn)略需求
戰(zhàn)略需求
預(yù)期目標(biāo)
高速鐵路
運(yùn)營安全性
高速列車
裝備自主化
高速鐵路
發(fā)展可持續(xù)
高速鐵路建設(shè)
運(yùn)營高效率
序號 目標(biāo)內(nèi)容
1
形成我國先進(jìn)的流固、輪軌和弓網(wǎng)耦合理論與分析設(shè)計(jì)方法體系，從根本上保障
我國高速列車技術(shù)持續(xù)發(fā)展并保持領(lǐng)先地位
√√√
2
形成我國高速鐵路系統(tǒng)安全理論和主動安全保障核心技術(shù)體系，從根本上提升和
持續(xù)保障我國高速鐵路的整體安全性和保障能力
√√ 3
研制有自檢測、自診斷、自決策能力的智能化高速列車系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)我國高速列車
的安全可靠運(yùn)行和全生命周期能力保持與優(yōu)化，全面提升我國高速鐵路運(yùn)力資源
能力保持水平和列車運(yùn)行在途服務(wù)水平
√√
4
形成基于永磁電機(jī)的新型牽引傳動系統(tǒng)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和裝備體系，從根本上提高我
國高速列車的可靠性、安全性和能源效率，適應(yīng)并引領(lǐng)世界高速列車牽引傳動模
式的技術(shù)和裝備戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型
√√
5
形成符合我國國情的高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、養(yǎng)護(hù)及服役狀態(tài)監(jiān)測、安全評估技
術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和裝備體系，從根本上解決我國高速鐵路系統(tǒng)的可靠性、安全性和能力
生成與保持等問題，從整體上確保我國規(guī)模居世界首位的高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施安全
性和可用性
√√√
6
形成適應(yīng)我國高速鐵路布局、設(shè)施結(jié)構(gòu)和環(huán)境影響特點(diǎn)的減振降噪技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和
裝備體系，從技術(shù)上確保我國高速鐵路的環(huán)境友好性，從而使我國高速鐵路發(fā)展
和運(yùn)營滿足國家和諧社會構(gòu)建要求
√
7
形成我國自主的高速列車譜系化和適應(yīng)性技術(shù)，構(gòu)建高速列車設(shè)計(jì)制造一體化數(shù)字
平臺及定制化關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和可規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的車型系列，為我國高速鐵路網(wǎng)在需
求多樣性和復(fù)雜地理環(huán)境下可持續(xù)運(yùn)營提供完善的裝備支撐
√√√ √
8
形成我國高速列車輕量化與整車性能提升技術(shù)體系，研制新型車體、轉(zhuǎn)向架、制
動摩擦副以及列車安全防護(hù)結(jié)構(gòu)等高速列車輕量化相關(guān)關(guān)鍵零部件，為高速列車
裝備完全自主化和整車性能提升提供基礎(chǔ)支撐
√√√
—12 —
表3 技術(shù)方向支持預(yù)期目標(biāo)
技術(shù)方向
預(yù)期目標(biāo)
高速鐵路體系化安
全保障技術(shù)
高速列車裝備
的譜系化技術(shù)
高速鐵路能力
保持技術(shù)
高速鐵路可
持續(xù)性技術(shù)
序號 目標(biāo)內(nèi)容
1
形成我國先進(jìn)的流固、輪軌和弓網(wǎng)耦合理論與分析設(shè)計(jì)方法體系，從根本上保
障我國高速列車技術(shù)持續(xù)發(fā)展并保持領(lǐng)先地位
√√√√
2
形成我國高速鐵路系統(tǒng)安全理論和主動安全保障核心技術(shù)體系，從根本上提升
和持續(xù)保障我國高速鐵路的整體安全性和保障能力
√√√ 3
研制有自檢測、自診斷、自決策能力的智能化高速列車系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)我國高速列
車的安全可靠運(yùn)行和全生命周期能力保持與優(yōu)化，全面提升我國高速鐵路運(yùn)力
資源能力保持水平和列車運(yùn)行在途服務(wù)水平
√√√
4
形成基于永磁電機(jī)的新型牽引傳動系統(tǒng)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和裝備體系，從根本上提高
我國高速列車的可靠性、安全性和能源效率，適應(yīng)并引領(lǐng)世界高速列車牽引傳
動模式的技術(shù)和裝備戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型
√√√
5
形成符合我國國情的高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、養(yǎng)護(hù)及服役狀態(tài)監(jiān)測、安全評估
技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和裝備體系，從根本上解決我國高速鐵路系統(tǒng)的可靠性、安全性和
能力生成與保持等問題，從整體上確保我國規(guī)模居世界首位的高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)
施安全性和可用性
√√
6
形成適應(yīng)我國高速鐵路布局、設(shè)施結(jié)構(gòu)和環(huán)境影響特點(diǎn)的減振降噪技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)
和裝備體系，從技術(shù)上確保我國高速鐵路的環(huán)境友好性，從而使我國高速鐵路
發(fā)展和運(yùn)營滿足國家和諧社會構(gòu)建要求
√√
7
形成我國自主的高速列車譜系化和適應(yīng)性技術(shù)，構(gòu)建高速列車設(shè)計(jì)制造一體化
數(shù)字平臺及定制化關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和可規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的車型系列，為我國高速鐵
路網(wǎng)在需求多樣性和復(fù)雜地理環(huán)境下可持續(xù)運(yùn)營提供完善的裝備支撐
√√√√
8
形成我國高速列車輕量化與整車性能提升技術(shù)體系，研制新型車體、轉(zhuǎn)向架、
制動摩擦副以及列車安全防護(hù)結(jié)構(gòu)等高速列車輕量化相關(guān)關(guān)鍵零部件，為高速
列車裝備完全自主化和整車性能提升提供基礎(chǔ)支撐
√√ √
三、重點(diǎn)任務(wù)與主要研究內(nèi)容
（一）基礎(chǔ)理論方面
在基礎(chǔ)理論方面重點(diǎn)安排以下研究內(nèi)容：
1．高速列車關(guān)鍵力學(xué)行為、特征與規(guī)律研究
依托時速 500 公里高速試驗(yàn)列車，開展高速列車氣動行為、輪軌
關(guān)系、弓網(wǎng)關(guān)系、車體結(jié)構(gòu)振動及耦合動力學(xué)等關(guān)鍵力學(xué)行為研究；
圍繞未來更高速度高速列車的研制和運(yùn)行，開展高速列車新型減阻技
術(shù)、氣動控制、姿態(tài)控制，以及大量新技術(shù)在高速列車中應(yīng)用帶來的
系統(tǒng)動力學(xué)問題研究。
2．高速鐵路系統(tǒng)安全行為機(jī)理及安全保障基礎(chǔ)問題研究
研究高速鐵路系統(tǒng)安全要素、要素相互作用及涌現(xiàn)演化行為機(jī)理
分析和表達(dá)方法以及高速列車運(yùn)行安全域動態(tài)估計(jì)理論；高速鐵路系
統(tǒng)失效涌現(xiàn)機(jī)理、失效鏈分析以及突發(fā)事件發(fā)生機(jī)理及時空演化規(guī)
律；高速鐵路系統(tǒng)隱患辨識、失效預(yù)測、風(fēng)險評估和安全規(guī)劃等主動
安全保障理論方法，以及突發(fā)事件下高速鐵路系統(tǒng)能力快速恢復(fù)機(jī)制
與資源協(xié)同配置等理論。
（二）關(guān)鍵技術(shù)方面
在關(guān)鍵技術(shù)方面重點(diǎn)安排以下研究內(nèi)容：
1．高速鐵路重大關(guān)鍵技術(shù)及裝備研制
為適應(yīng)并引領(lǐng)世界高速列車牽引傳動模式的技術(shù)和裝備戰(zhàn)略轉(zhuǎn)
型，研究形成基于永磁電機(jī)的新型牽引傳動系統(tǒng)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和裝備體#p#分頁標(biāo)題#e#
系；為解決我國高速鐵路作為整體的可靠性、安全性和能力生成與保
持問題，研究和發(fā)展符合我國國情的高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施服役狀態(tài)監(jiān)測
和安全評估技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和裝備體系；為確保我國高速鐵路的環(huán)境友好
性，研究和發(fā)展適應(yīng)我國高速鐵路布局、設(shè)施結(jié)構(gòu)和環(huán)境影響特點(diǎn)的
減振降噪技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和裝備體系。
2．高速列車譜系化關(guān)鍵技術(shù)及系列車型研制
為使高速列車裝備滿足我國多樣化需求，研究形成滿足我國不同
地區(qū)、不同基礎(chǔ)設(shè)施條件和不同速度等級的高速列車和常規(guī)鐵路高速
化關(guān)鍵技術(shù)，高速列車裝備的國際適應(yīng)性核心技術(shù)，高速列車設(shè)計(jì)制
造一體化數(shù)字平臺及定制化關(guān)鍵技術(shù)；研制高速列車系列車型，常規(guī)
鐵路高速化列車，我國出口型高速列車系列車型和我國高速列車定制
化設(shè)計(jì)制造一體化數(shù)字平臺。
3．高速列車系統(tǒng)綜合節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)
在保障高速列車系統(tǒng)安全可靠前提下，以大幅度降低高速列車系
統(tǒng)能耗水平為目的，研究開發(fā)高速列車的輕量化、降低牽引傳動損耗、
節(jié)能型空調(diào)、車內(nèi)廢排能源回收、列車再生能力和黏著充分利用等關(guān)
鍵技術(shù)，從整體上持續(xù)提高我國高速列車系統(tǒng)能源利用效率。
4．高速列車新型牽引動力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究
為滿足新型高速列車牽引動力需求，進(jìn)行輕量化、小型化、集成
化、智能化的牽引傳動系統(tǒng)相關(guān)基礎(chǔ)理論研究；研究和探索滿足高速
列車更高速度運(yùn)行及譜系化發(fā)展需求的新型牽引動力、供電及受流傳
輸、牽引傳動等系統(tǒng)。
5．高速列車輕量化與整車性能提升關(guān)鍵技術(shù)研究
為滿足高速列車高速運(yùn)行和適應(yīng)廣域環(huán)境條件下輕量化以及整
車機(jī)械性能提升發(fā)展需求，針對輕量化先進(jìn)材料體系建立、相關(guān)材料
制備、高性能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造涉及的關(guān)鍵技術(shù)問題開展研究。
（三）集成技術(shù)與示范應(yīng)用方面
在集成技術(shù)與示范應(yīng)用方面重點(diǎn)安排以下研究內(nèi)容：
1．智能化高速列車系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及樣車研制
為全面提升我國高速鐵路運(yùn)力資源能力保持水平和列車運(yùn)行在
途服務(wù)水平，研究并集成應(yīng)用傳感網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，全息化運(yùn)行環(huán)境
感知技術(shù)，高速列車系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸與處理技術(shù)和智能化旅客在途服務(wù)
技術(shù)；研制以全息化列車狀態(tài)感知和動態(tài)數(shù)字化運(yùn)行環(huán)境為基礎(chǔ)，以
信息智能處理與交互為支撐，具有自檢測、自診斷、自決策能力的智
能化高速列車系統(tǒng)及智能列車樣車。
2. 高速運(yùn)行安全性移動試驗(yàn)測試技術(shù)與平臺研制
為使超高速列車系統(tǒng)動力學(xué)、在超高速條件下列車系統(tǒng)動態(tài)行為
和相互作用關(guān)系、列車及其邊界條件的參數(shù)和性能設(shè)計(jì)等理論研究具
備技術(shù)試驗(yàn)、驗(yàn)證和數(shù)據(jù)獲取平臺，和為開展以列車各系統(tǒng)參數(shù)匹配、
結(jié)構(gòu)強(qiáng)度優(yōu)化、流場氣壓控制、振動、電磁干擾等技術(shù)研究及設(shè)計(jì)提
供重要支撐，研究高速移動綜合檢測、試驗(yàn)和實(shí)時在途預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)，
研制最高試驗(yàn)速度 500km/h 的高速試驗(yàn)列車和配套車載檢測裝備。
3. 高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維及高可用性關(guān)鍵技術(shù)與裝備研制
為解決我國大規(guī)模高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的高效運(yùn)營維護(hù)問題，應(yīng)對
我國高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施能力保持和安全保障重大技術(shù)和裝備需求，依
托京滬、武廣、成蘭和蘭新等高速鐵路，研究高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)、橋
梁結(jié)構(gòu)、隧道結(jié)構(gòu)、路基工程運(yùn)營維護(hù)及高可用性關(guān)鍵技術(shù)，研制符
合我國高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施高效運(yùn)維和快速恢復(fù)系列化裝備。
4. 艱險困難山區(qū)及特殊地區(qū)高速鐵路建造技術(shù)與設(shè)備
為解決在艱險山區(qū)及特殊地區(qū)修建高速鐵路的技術(shù)與設(shè)備難題，
依托高速鐵路建設(shè)重大工程，研究在山區(qū)及特殊地區(qū)高速鐵路車站分
布、高速鐵路高墩、大跨橋梁、不良地質(zhì)隧道、路基關(guān)鍵技術(shù)、無砟
軌道、工程材料以及防風(fēng)、防災(zāi)及安全監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)，研制艱險山區(qū)
及特殊地區(qū)高速鐵路施工系列設(shè)備。
（四）重大技術(shù)方向部署
圍繞高速列車科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃重大技術(shù)方向，分別從
3 個方向設(shè)置了 11 項(xiàng)主要研究任務(wù)。主要研究任務(wù)與重大技術(shù)方向
之間的對應(yīng)關(guān)系如表 4 所示。
表4 按技術(shù)方向部署重點(diǎn)任務(wù)
技術(shù)方向
重點(diǎn)任務(wù)
高速鐵路體系化
安全保障技術(shù)
高速列車裝備
譜系化技術(shù)
高速鐵路
能力保持技術(shù)
高速鐵路
可持續(xù)性技術(shù)
序號 任務(wù)名稱
1 高速列車關(guān)鍵力學(xué)行為、特征與規(guī)律研究 √ √√√
2 高速鐵路系統(tǒng)安全行為機(jī)理及安全保障基礎(chǔ)問題研究 √√ 3 高速鐵路重大關(guān)鍵技術(shù)及裝備研制 √ √√√
4 高速列車譜系化關(guān)鍵技術(shù)及系列車型研制 √√ √ 5 高速列車系統(tǒng)綜合節(jié)能關(guān)鍵技術(shù) √√ 6 高速列車新型牽引動力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究 √√ 7 高速列車輕量化與整車性能提升關(guān)鍵技術(shù)研究 √√ √ 8 智能化高速列車系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及樣車研制 √√ 9 高速運(yùn)行安全性移動試驗(yàn)測試技術(shù)與平臺研制 √√ 10 高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維及高可用性關(guān)鍵技術(shù)與裝備研制 √√ 11 艱險困難山區(qū)及特殊地區(qū)高速鐵路建造技術(shù)與設(shè)備 √

（五）重點(diǎn)研究任務(wù)實(shí)現(xiàn)路徑
圍繞高速列車科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃設(shè)置的主要研究任務(wù)，
按照“高速列車裝備譜系化、運(yùn)營與安全保障智能化、高速鐵路技術(shù)
體系化、高速鐵路可持續(xù)化”戰(zhàn)略路徑，具體落實(shí)各重點(diǎn)任務(wù)的具體
實(shí)施方案，主要研究任務(wù)與戰(zhàn)略路徑之間的對應(yīng)關(guān)系如表5 所示。

表5 按戰(zhàn)略路徑實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)任務(wù)
戰(zhàn)略路徑
重點(diǎn)任務(wù) 譜系化 智能化 體系化 可持續(xù)
序號 任務(wù)名稱
1 高速列車關(guān)鍵力學(xué)行為、特征與規(guī)律研究 √√√ 2 高速鐵路系統(tǒng)安全行為機(jī)理及安全保障基礎(chǔ)問題研究 √√√ 3 高速鐵路重大關(guān)鍵技術(shù)及裝備研制 √√√ 4 高速列車譜系化關(guān)鍵技術(shù)及系列車型研制 √√√ 5 高速列車系統(tǒng)綜合節(jié)能關(guān)鍵技術(shù) √
6 高速列車新型牽引動力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究 √√ 7 高速列車輕量化與整車性能提升關(guān)鍵技術(shù)研究 √√ 8 智能化高速列車系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及樣車研制 √√
9 高速運(yùn)行安全性移動試驗(yàn)測試技術(shù)與平臺研制 √√√ 10 高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維及高可用性關(guān)鍵技術(shù)與裝備研制 √√√
11 艱險困難山區(qū)及特殊地區(qū)高速鐵路建造技術(shù)與設(shè)備 √√

三、 技術(shù)路線與主要預(yù)期成果
《高速列車科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》的實(shí)施將按照“需求
導(dǎo)向確定重大技術(shù)方向，預(yù)期目標(biāo)滿足戰(zhàn)略需求，技術(shù)方向支持預(yù)
期目標(biāo)，按技術(shù)方向部署重點(diǎn)任務(wù)，按戰(zhàn)略路徑實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)任務(wù)”的
整體思路，以“十一五”取得的成績?yōu)榛A(chǔ)，以“十二五”規(guī)劃實(shí)現(xiàn)
為重點(diǎn)，以“十三五”及以后為中長期目標(biāo)，設(shè)計(jì)由各重大技術(shù)方向#p#分頁標(biāo)題#e#
路線圖組成的專項(xiàng)規(guī)劃技術(shù)路線圖，如圖2至圖5所示。
圖2 高速鐵路體系化安全保障技術(shù)路線圖
圖3 高速列車裝備譜系化技術(shù)路線圖
圖4 高速鐵路能力保持技術(shù)路線圖
圖5 高速鐵路可持續(xù)性技術(shù)路線圖
通過實(shí)施《高速列車科技發(fā)展“ 十二五” 專項(xiàng)規(guī)劃》，預(yù)計(jì)將取
得如下具有領(lǐng)先水平的成果：
（一）高速列車動力學(xué)基礎(chǔ)模型、分析、設(shè)計(jì)和計(jì)算理論體系；
（二）高速鐵路系統(tǒng)安全分析、預(yù)警與主動保障基礎(chǔ)理論與方
法體系；
（三）高速列車輕量化與整車性能提升關(guān)鍵技術(shù)體系；
（四）基于永磁電機(jī)的高速列車牽引傳動系統(tǒng)技術(shù)和裝備；
（五）中國高速列車元模型、譜系化技術(shù)及系列車型；
（六）高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施服役狀態(tài)檢測、綜合評估及預(yù)警技術(shù)
及裝備體系；
（七）基于噪聲源辨識的高速鐵路減振降噪技術(shù)、材料、結(jié)構(gòu)
及裝備體系；
（八）基于狀態(tài)與運(yùn)行環(huán)境綜合感知的智能高速列車系統(tǒng)技術(shù)
與智能列車；
（九）高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維及高可用性關(guān)鍵技術(shù)與裝備。
四、專項(xiàng)組織和投入模式
按照科技部、鐵道部《中國鐵路高速列車自主創(chuàng)新聯(lián)合行動計(jì)
劃合作協(xié)議》（2008年）和《中國高速列車自主創(chuàng)新聯(lián)合行動計(jì)
劃綱要》（2008年）所規(guī)定的聯(lián)合創(chuàng)新機(jī)制，由科技部在鐵道部
和行業(yè)部門協(xié)同下組織實(shí)施，采用產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的一體化組織方
式，統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實(shí)施。
以國家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，根據(jù)專項(xiàng)項(xiàng)目性質(zhì)，以技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和
基礎(chǔ)研究領(lǐng)域龍頭企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)及大學(xué)為主，聯(lián)合核心配套企業(yè)
與學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，協(xié)同相關(guān)科研院所、高校組成各項(xiàng)目聯(lián)合體，共同完
成項(xiàng)目研究任務(wù)。
以國家科技項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)為牽引，主要用于基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)的
研究和驗(yàn)證；以行業(yè)部門和企業(yè)配套經(jīng)費(fèi)為主體，主要用于成果裝
置、設(shè)備、系統(tǒng)的研制、運(yùn)行驗(yàn)證及產(chǎn)業(yè)化能力建設(shè)。
五、專項(xiàng)實(shí)施步驟與保障措施
（一）組成專項(xiàng)總體專家組，為專項(xiàng)規(guī)劃實(shí)施提供有效的決策
支持；
（二）進(jìn)一步研究國際高速鐵路相關(guān)技術(shù)發(fā)展態(tài)勢及其技術(shù)選
—24 —
擇，確保創(chuàng)新的自主性；
（三）進(jìn)一步完整掌握專項(xiàng)相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化能力現(xiàn)有布
局，為專項(xiàng)有序開展時確保集成全國最優(yōu)勢創(chuàng)新資源提供充分依
據(jù)；
（四）進(jìn)一步優(yōu)化和細(xì)化各項(xiàng)目技術(shù)架構(gòu)定義、路線圖設(shè)計(jì)及
優(yōu)先序列安排；
（五）充分發(fā)揮體制機(jī)制優(yōu)勢，創(chuàng)新專項(xiàng)和項(xiàng)目組織模式，最
大程度集成和協(xié)同創(chuàng)新能力優(yōu)勢資源；
（六）依據(jù)國家科技計(jì)劃管理改革創(chuàng)新總體思路及相關(guān)政策，
在國家科技計(jì)劃管理辦法框架內(nèi)，組織專項(xiàng)實(shí)施和進(jìn)行專項(xiàng)實(shí)施過
程監(jiān)督、評估、服務(wù)與績效管理。