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7·23甬温线特别重大铁路交通事故发生近九个月之后,科技部在今年4月1日发布了《高速列车科技发展“十二五”专项规划》,为中国高铁科技未来五年发展的重大技术方向和重点任务做出了规划,同时也概括了中国高铁当前存在的问题:“我国已拥有规模居世界前列的高速铁路网,从总体上确保高速铁路的系统安全性和可持续性是我国高速铁路面临的重大挑战”。
过去一年多来,中国高铁遭遇了一连串的波折。起先是前任铁道部长刘志军被“双规”,铁道部高负债问题浮出水面,随后铁路固定资产投资规模大幅收缩,京石、石武、哈大、沪昆等高铁线路比原计划通车时间普遍延后了一年多,一些地方城际铁路建设甚至一度陷入停滞。此外,降速运营也削弱了高铁的时间优势,使得民航在京沪、武广线上的上座率再度提升。7·23甬温线特别重大铁路交通事故更是重创公众对于高铁安全性的信心,并进而影响了中国高铁技术的声誉和“走出去”战略的实施。
围绕着高铁的质疑接二连三:高铁足够安全吗?以后还会不会提速到350公里/小时?1.6万公里的高铁线路会如期全部建成吗?针对公众诸多疑问,《中国新闻周刊》对《高速列车科技发展“十二五”专项规划》专家组组长、轨道交通控制与安全国家重点实验室首席教授贾利民进行了专访。
安全管理体系有待改革
中国新闻周刊:对于公众最关心的高铁的安全性,你认为挑战主要体现在什么地方?
贾利民:应该把高速铁路作为一个有固定设施、移动设施、运输组织、管理与服务等诸方面相互联动的巨大而复杂的有机整体来考虑其安全保障,也就是说不仅要考虑到各业务系统自身的安全性、故障安全机制的实现以及安全保障措施和策略,还要更多地考虑它们之间的耦合和相互作用。在这个层面上,我们面临的挑战是非常大的。
中国新闻周刊:你提到的安全理念的转化,是否要求对现有铁路系统安全管理体系做出相应调整?
贾利民:一定是的,但不一定是行政体系的变化,而是从强调局部的分专业、分业务、分系统的安全,过渡到以此为基础并强调有确切措施、技术和装备以及流程来支撑的这种全局安全性,这一定意味着安全管理体制、机制和相应的安全保障技术与装备需要有大的变革与演进。
中国新闻周刊:政府的调查报告把7·23甬温线特别重大铁路交通事故归结为责任事故,你怎么看?
贾利民:高速铁路是一个完整系统,既包含固定设施也包含移动设施,这其中任何一个部分本身的问题和它们之间的耦合不当,都可能导致所谓的安全事件的发生。7·23事故的起因是暴雨雷电导致信号系统故障,之后经过相当长的时间才发生灾难性事故。但是,铁路的立命之本“故障安全原则”告诉我们:故障并不必然导致安全事件,更不必然导致灾难性的重大事故。
中国新闻周刊:那7·23事故为什么还是发生了?
贾利民:对7·23事故而言,气候原因导致信号系统故障,但从信号系统故障那一刻起,到真正发生灾难性的事故,中间有40多分钟,而且真正出现灾难性事故的时候,列车实际上并不是处在高速运营状态下,说明实际上已经采取了一些措施,只不过措施不及时不到位而已。对此我的问题是:在这40多分钟的时间里,在明知信号系统已经失效的情况下,是另外的哪些环节失效,使得“故障”演化成为灾难性的重大事故?
“高速列车的质量是有保证的”
中国新闻周刊:除了管理的问题外,也有一些声音质疑高铁技术的可靠性,你怎么看?
贾利民:7·23事故到目前为止,没有任何证据证明我们装备本质不安全。事故中,装备出了故障并得到及时报警,而且运维、运营人员及时得知故障。但接下来的后续过程就不是技术和设备的问题了。我认为把7·23事件归结为责任事故是正确的,虽然我没有亲自参与7·23事故的调查过程,但从现象上看,我问一个问题,那42分钟都发生了什么?前车是完全按照制度执行的,在这种情况下,后车怎么能上去呢?现在看来,就是这42分钟发生的事情导致了灾难,而不是信号系统本身,更不是参与信号系统研制的技术人员。我们高速列车的质量是有保证的,技术水平和自主化水平也有长足的进步。
中国新闻周刊:与普通铁路相比,高铁运营中是否会采用更为严格的管理系统?
贾利民:实际上,从宏观层面上讲,高铁与普通铁路的管理系统没有重大区别,它们都是轮轨交通系统。但是从中观、微观层面看,高铁技术构成的复杂性、设备设施的可靠性、相互作用的模式较之普通铁路会有所变化。严格、有效的安全管理对任何轨道交通系统而言都是极端重要的。
中国新闻周刊:除安全性之外,可持续的挑战主要是什么?
贾利民:就是说它能不能持续地支撑我们社会经济的发展。这是从宏观层面讲。从中观层面上讲,高速铁路可持续性还包括经济性和环境友好性。从微观上讲,高铁的安全性、能力保持水平和对丰富的旅客出行需求的满足程度,则是极端重要的。像高铁这么大规模的基础设施,如果不能从全局上支撑全国社会经济发展,那它确确实实就是有问题。此外,高铁还要具有合理的经济性,也就是要考虑宏观、中观和微观这几个层面综合来看。但是,谈铁路的经济性不能仅仅以微观经济学的眼光。铁路作为国家战略性、全局性的基础设施,不仅仅是为了铁路自身赢利,还需要服务于支撑全国社会经济和国防战略的需求。
高铁发展趋势不可逆转
中国新闻周刊:在你看来高铁给中国的社会和经济带来最重大的变化是什么?
贾利民:高速铁路直接推动了中国的三大改变。第一,地区之间的互动模式发生重大变化,地区间的耦合更紧密了;第二,彻底改变了人们的出行模式,加速了几乎所有资源(包括人力资源)在各个不同地区的良性互动和配置;第三个大的改变,就是实际上几乎彻底改变了我国战略性的交通基础设施格局。
中国新闻周刊:我们注意到2010年前铁道部长刘志军被双规、7·23事故发生后,一些在建高铁项目出现停工,交付日期一再延后,这是否意味着我国的高铁建设将会大减速?
贾利民:这是一种极不正常的现象。刘志军事件、7·23事件发生以后,相当一部分人没有从国家的高度、全局的战略和实事求是的态度来看高铁的发展;不健康的过度反应的结果,导致我国高铁正常的发展受到了不利的影响。 建高速铁路是党中央国务院从中国社会经济发展的需求出发所确定的国家战略之一。经济高速增长对高铁的需求是谁也挡不住的,中国人民对高铁的理性认识和不断增长的出行需求是谁也挡不住的。高铁发展尽管受到了一些影响,但我相信,还会更加良性持续地不断地发展下去。
中国新闻周刊:我们注意到一些在建高铁的速度目标有所下调,一些高铁线路建设标准也有所调整,这些变化是否会导致铁路中长期规划作出相应调整?
贾利民:铁路网中长期规划是国家的规划,没有权威部门说国家规划要变,但技术必须具备支撑行业未来发展的潜力。至于国家和行业部门怎么用这个能力,会受到经济、社会、管理很多因素的影响,这比技术因素本身要复杂得多。
中国新闻周刊:还有一种声音认为降速是为了安全,你怎么看?
贾利民:那种降速能提高安全的冗余度的说法并不科学。比如高铁以150公里时速发生事故,和350公里的时速发生事故,其结果都是灾难性的,没有大的区别。
中国新闻周刊:那为什么绝大部分高铁线路最终还是降速了?
贾利民:铁路的运营速度和它的设计速度是有区别的。运营速度是要在技术能力保障的前提下,兼顾经济合理性和运输需求。运营速度是可以动态调整的。但是如果是仅仅以安全为理由降速,既不科学,也不理智,实际上是在混淆技术能力和社会经济因素的关系。这实际上在某种程度上诋毁我们已经取得的技术成就,不利于我们的高速铁路装备制造业的持续发展和扩散输出。
如何理解高铁自主知识产权的标准?
中国新闻周刊:专项规划对欧洲高铁的评价很高,是否意味着欧洲将成为中国高铁的主要学习对象?
贾利民:实际上,专项规划对欧洲和日本的评价都是中肯的,无论是从它们的体系化程度、从标准的完善程度、从运营经验看,欧洲和日本都是先行者,我们是后来者。但是谁都有长处,欧系高速铁路的理念和标准是国际化的,开放的,它注重的是产品本身的可用性要高,也就是说,在它的生命周期内需要的维护近可能少。而日本更注重单位经济性,虽然其技术和标准国际化程度低,但他们对经济化很看重,强调通过运营过程的精细化管理来实现整个高铁系统的高可用性。
中国新闻周刊:中国高铁与欧洲、日本同行之间差距的有多大,主要体现在哪些地方?
贾利民:衡量交通工具的先进程度,主要的指标是:安全性、便捷性和经济性,这三性,满足得越好,就越先进。中国高铁现在已经进入世界先进行列。但是与欧洲、日本相比,我们的差距主要体现在技术成熟度上、运营经验上和部分核心基础技术还需进一步提高自主创新的水平。此外,中国高速铁路的可持续性还没有得到充分验证,这个归根到底取决于我们技术的发展水平和体系化程度。
中国新闻周刊:在CHR380系列中,一些关键零部件还是需要进口,这种基于进口组装的列车是否可以称之为完全自主知识产权?自主知识产权的标准是什么?
贾利民:我们说的高铁技术自主知识产权,一般是从高速铁路体系技术的角度上说,而不是指所有的基础零部件都在本国生产。评价高速列车自主知识产权水平一般有两点要考虑:第一,标准要是我们自己的,CHR380系列所有标准都是中国人在国外标准基础上结合我国国情提出来的;第二,列车所有关键组分均可以实现全球竞争性招标采购,这样可以用别人的工业基础来弥补我们的基础工业不足,西方的一些公司仅仅是依我们的标准制造,我们处于产业链高端位置。
中国新闻周刊:与2008年相比,中国高速列车在牵引、制动、控制系统等关键技术上是否取得了突破?
贾利民:车体、转向架、牵引转动、制动、网络控制系统,这几大关键技术,我们可以说都取得了突破性进展,基本上都取得了自主的知识产权和标准,同时也形成了装备制造能力,最后的体现就是CHR380系列中的典型车型,但是对不同的列车型号,进展程度有所区别。但与高速列车有关的系统级的技术,中国都已经基本达到了自主创新的程度。
中国新闻周刊:工业基础的制约具体有哪些?
贾利民:主要是两大方面,一是材料技术,二是大功率半导体或称电力电子技术。材料技术涉及车体、轮对、轮轴、转向架、接触网导线、制动系统零部件等,其中最大的制约是金属材料,但目前在若干方面已经取得突破性进展,我国研制的接触网导线已经是世界上品质最好、技术性能最佳的导线。就大功率半导体器件而言,我国的基础和能力就薄弱了。但是,一些国内高铁技术龙头企业已经在整合国内外资源,相信不久的将来这个问题能得到基本解决。
过去一年多来,中国高铁遭遇了一连串的波折。起先是前任铁道部长刘志军被“双规”,铁道部高负债问题浮出水面,随后铁路固定资产投资规模大幅收缩,京石、石武、哈大、沪昆等高铁线路比原计划通车时间普遍延后了一年多,一些地方城际铁路建设甚至一度陷入停滞。此外,降速运营也削弱了高铁的时间优势,使得民航在京沪、武广线上的上座率再度提升。7·23甬温线特别重大铁路交通事故更是重创公众对于高铁安全性的信心,并进而影响了中国高铁技术的声誉和“走出去”战略的实施。
围绕着高铁的质疑接二连三:高铁足够安全吗?以后还会不会提速到350公里/小时?1.6万公里的高铁线路会如期全部建成吗?针对公众诸多疑问,《中国新闻周刊》对《高速列车科技发展“十二五”专项规划》专家组组长、轨道交通控制与安全国家重点实验室首席教授贾利民进行了专访。
安全管理体系有待改革
中国新闻周刊:对于公众最关心的高铁的安全性,你认为挑战主要体现在什么地方?
贾利民:应该把高速铁路作为一个有固定设施、移动设施、运输组织、管理与服务等诸方面相互联动的巨大而复杂的有机整体来考虑其安全保障,也就是说不仅要考虑到各业务系统自身的安全性、故障安全机制的实现以及安全保障措施和策略,还要更多地考虑它们之间的耦合和相互作用。在这个层面上,我们面临的挑战是非常大的。
中国新闻周刊:你提到的安全理念的转化,是否要求对现有铁路系统安全管理体系做出相应调整?
贾利民:一定是的,但不一定是行政体系的变化,而是从强调局部的分专业、分业务、分系统的安全,过渡到以此为基础并强调有确切措施、技术和装备以及流程来支撑的这种全局安全性,这一定意味着安全管理体制、机制和相应的安全保障技术与装备需要有大的变革与演进。
中国新闻周刊:政府的调查报告把7·23甬温线特别重大铁路交通事故归结为责任事故,你怎么看?
贾利民:高速铁路是一个完整系统,既包含固定设施也包含移动设施,这其中任何一个部分本身的问题和它们之间的耦合不当,都可能导致所谓的安全事件的发生。7·23事故的起因是暴雨雷电导致信号系统故障,之后经过相当长的时间才发生灾难性事故。但是,铁路的立命之本“故障安全原则”告诉我们:故障并不必然导致安全事件,更不必然导致灾难性的重大事故。
中国新闻周刊:那7·23事故为什么还是发生了?
贾利民:对7·23事故而言,气候原因导致信号系统故障,但从信号系统故障那一刻起,到真正发生灾难性的事故,中间有40多分钟,而且真正出现灾难性事故的时候,列车实际上并不是处在高速运营状态下,说明实际上已经采取了一些措施,只不过措施不及时不到位而已。对此我的问题是:在这40多分钟的时间里,在明知信号系统已经失效的情况下,是另外的哪些环节失效,使得“故障”演化成为灾难性的重大事故?
“高速列车的质量是有保证的”
中国新闻周刊:除了管理的问题外,也有一些声音质疑高铁技术的可靠性,你怎么看?
贾利民:7·23事故到目前为止,没有任何证据证明我们装备本质不安全。事故中,装备出了故障并得到及时报警,而且运维、运营人员及时得知故障。但接下来的后续过程就不是技术和设备的问题了。我认为把7·23事件归结为责任事故是正确的,虽然我没有亲自参与7·23事故的调查过程,但从现象上看,我问一个问题,那42分钟都发生了什么?前车是完全按照制度执行的,在这种情况下,后车怎么能上去呢?现在看来,就是这42分钟发生的事情导致了灾难,而不是信号系统本身,更不是参与信号系统研制的技术人员。我们高速列车的质量是有保证的,技术水平和自主化水平也有长足的进步。
中国新闻周刊:与普通铁路相比,高铁运营中是否会采用更为严格的管理系统?
贾利民:实际上,从宏观层面上讲,高铁与普通铁路的管理系统没有重大区别,它们都是轮轨交通系统。但是从中观、微观层面看,高铁技术构成的复杂性、设备设施的可靠性、相互作用的模式较之普通铁路会有所变化。严格、有效的安全管理对任何轨道交通系统而言都是极端重要的。
中国新闻周刊:除安全性之外,可持续的挑战主要是什么?
贾利民:就是说它能不能持续地支撑我们社会经济的发展。这是从宏观层面讲。从中观层面上讲,高速铁路可持续性还包括经济性和环境友好性。从微观上讲,高铁的安全性、能力保持水平和对丰富的旅客出行需求的满足程度,则是极端重要的。像高铁这么大规模的基础设施,如果不能从全局上支撑全国社会经济发展,那它确确实实就是有问题。此外,高铁还要具有合理的经济性,也就是要考虑宏观、中观和微观这几个层面综合来看。但是,谈铁路的经济性不能仅仅以微观经济学的眼光。铁路作为国家战略性、全局性的基础设施,不仅仅是为了铁路自身赢利,还需要服务于支撑全国社会经济和国防战略的需求。
高铁发展趋势不可逆转
中国新闻周刊:在你看来高铁给中国的社会和经济带来最重大的变化是什么?
贾利民:高速铁路直接推动了中国的三大改变。第一,地区之间的互动模式发生重大变化,地区间的耦合更紧密了;第二,彻底改变了人们的出行模式,加速了几乎所有资源(包括人力资源)在各个不同地区的良性互动和配置;第三个大的改变,就是实际上几乎彻底改变了我国战略性的交通基础设施格局。
中国新闻周刊:我们注意到2010年前铁道部长刘志军被双规、7·23事故发生后,一些在建高铁项目出现停工,交付日期一再延后,这是否意味着我国的高铁建设将会大减速?
贾利民:这是一种极不正常的现象。刘志军事件、7·23事件发生以后,相当一部分人没有从国家的高度、全局的战略和实事求是的态度来看高铁的发展;不健康的过度反应的结果,导致我国高铁正常的发展受到了不利的影响。 建高速铁路是党中央国务院从中国社会经济发展的需求出发所确定的国家战略之一。经济高速增长对高铁的需求是谁也挡不住的,中国人民对高铁的理性认识和不断增长的出行需求是谁也挡不住的。高铁发展尽管受到了一些影响,但我相信,还会更加良性持续地不断地发展下去。
中国新闻周刊:我们注意到一些在建高铁的速度目标有所下调,一些高铁线路建设标准也有所调整,这些变化是否会导致铁路中长期规划作出相应调整?
贾利民:铁路网中长期规划是国家的规划,没有权威部门说国家规划要变,但技术必须具备支撑行业未来发展的潜力。至于国家和行业部门怎么用这个能力,会受到经济、社会、管理很多因素的影响,这比技术因素本身要复杂得多。
中国新闻周刊:还有一种声音认为降速是为了安全,你怎么看?
贾利民:那种降速能提高安全的冗余度的说法并不科学。比如高铁以150公里时速发生事故,和350公里的时速发生事故,其结果都是灾难性的,没有大的区别。
中国新闻周刊:那为什么绝大部分高铁线路最终还是降速了?
贾利民:铁路的运营速度和它的设计速度是有区别的。运营速度是要在技术能力保障的前提下,兼顾经济合理性和运输需求。运营速度是可以动态调整的。但是如果是仅仅以安全为理由降速,既不科学,也不理智,实际上是在混淆技术能力和社会经济因素的关系。这实际上在某种程度上诋毁我们已经取得的技术成就,不利于我们的高速铁路装备制造业的持续发展和扩散输出。
如何理解高铁自主知识产权的标准?
中国新闻周刊:专项规划对欧洲高铁的评价很高,是否意味着欧洲将成为中国高铁的主要学习对象?
贾利民:实际上,专项规划对欧洲和日本的评价都是中肯的,无论是从它们的体系化程度、从标准的完善程度、从运营经验看,欧洲和日本都是先行者,我们是后来者。但是谁都有长处,欧系高速铁路的理念和标准是国际化的,开放的,它注重的是产品本身的可用性要高,也就是说,在它的生命周期内需要的维护近可能少。而日本更注重单位经济性,虽然其技术和标准国际化程度低,但他们对经济化很看重,强调通过运营过程的精细化管理来实现整个高铁系统的高可用性。
中国新闻周刊:中国高铁与欧洲、日本同行之间差距的有多大,主要体现在哪些地方?
贾利民:衡量交通工具的先进程度,主要的指标是:安全性、便捷性和经济性,这三性,满足得越好,就越先进。中国高铁现在已经进入世界先进行列。但是与欧洲、日本相比,我们的差距主要体现在技术成熟度上、运营经验上和部分核心基础技术还需进一步提高自主创新的水平。此外,中国高速铁路的可持续性还没有得到充分验证,这个归根到底取决于我们技术的发展水平和体系化程度。
中国新闻周刊:在CHR380系列中,一些关键零部件还是需要进口,这种基于进口组装的列车是否可以称之为完全自主知识产权?自主知识产权的标准是什么?
贾利民:我们说的高铁技术自主知识产权,一般是从高速铁路体系技术的角度上说,而不是指所有的基础零部件都在本国生产。评价高速列车自主知识产权水平一般有两点要考虑:第一,标准要是我们自己的,CHR380系列所有标准都是中国人在国外标准基础上结合我国国情提出来的;第二,列车所有关键组分均可以实现全球竞争性招标采购,这样可以用别人的工业基础来弥补我们的基础工业不足,西方的一些公司仅仅是依我们的标准制造,我们处于产业链高端位置。
中国新闻周刊:与2008年相比,中国高速列车在牵引、制动、控制系统等关键技术上是否取得了突破?
贾利民:车体、转向架、牵引转动、制动、网络控制系统,这几大关键技术,我们可以说都取得了突破性进展,基本上都取得了自主的知识产权和标准,同时也形成了装备制造能力,最后的体现就是CHR380系列中的典型车型,但是对不同的列车型号,进展程度有所区别。但与高速列车有关的系统级的技术,中国都已经基本达到了自主创新的程度。
中国新闻周刊:工业基础的制约具体有哪些?
贾利民:主要是两大方面,一是材料技术,二是大功率半导体或称电力电子技术。材料技术涉及车体、轮对、轮轴、转向架、接触网导线、制动系统零部件等,其中最大的制约是金属材料,但目前在若干方面已经取得突破性进展,我国研制的接触网导线已经是世界上品质最好、技术性能最佳的导线。就大功率半导体器件而言,我国的基础和能力就薄弱了。但是,一些国内高铁技术龙头企业已经在整合国内外资源,相信不久的将来这个问题能得到基本解决。