高速列車科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃

高速列車科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃

　　一、形勢與必要性世界上軌道交通技術(shù)發(fā)達國家一般按服務(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)施和列車分別進行體系化配置。一般情況下，運營速度200km/h以上的導(dǎo)向運輸系統(tǒng)（Guided Transportation systems）均被稱為高速運輸系統(tǒng)，運營速度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)和進行安全評估，各國分別研制時速遠高于運營列車的試驗列車，試驗速度逐步提高。2007年4月3日，法國AGV的最高試驗時速達到了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、數(shù)據(jù)和評估手段。

　　目前，世界各發(fā)達國家高速鐵路的發(fā)展進入新一輪快速發(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)形成并逐步實施。

　　4.圍繞“歐盟—國家—行業(yè)—企業(yè)—研究機構(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、市場機制和法律機制。

　　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。

　　6.日本高速鐵路技術(shù)、裝備、系統(tǒng)已形成完整體系，運輸組織、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)：

　?。?）擴能和能力保持技術(shù)發(fā)展加速；

　?。?）高速列車形成譜系化、模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展趨勢；

　　（3）運營管理、運輸組織和服務(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；

　?。?）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；

　?。?）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。

　　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，大規(guī)模高速鐵路建設(shè)已開始啟動。

　　9.網(wǎng)絡(luò)化運輸組織、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。

　?。ǘ┪覈咚倭熊嚰夹g(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)濟大動脈和大眾化交通工具，對我國社會經(jīng)濟又好又快發(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)展具有運能大、安全舒適、全天候運輸、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)合行動計劃》的啟動實施。

　　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)里程達到12萬公里以上，復(fù)線率和電化率分別達到50%和60%以上，主要繁忙干線實現(xiàn)客貨分線。其中，建設(shè)客運專線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)濟發(fā)展極不平衡，導(dǎo)致客運需求層次豐富；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專線具有完全不同的運營、需求條件，需要不同的運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)合行動計劃》和“十一五”國家科技計劃項目，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)新機制，推動我國高速鐵路技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新進入到一個新的階段。在新一代高速列車設(shè)計、制造、試驗過程中，國內(nèi)25所重點高校、11所科研院所、51家國家級實驗室和工程技術(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營試驗速度，列車各項性能指標(biāo)完全滿足設(shè)計要求，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)先進行列。截至2011年，我國已投入運營的高速列車共計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。

　?。ㄈｍ棇嵤┑谋匾?/p>

　　“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。

　　實現(xiàn)不同速度、不同運營條件、不同運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)性是我國高速鐵路面臨的重大挑戰(zhàn)。

　　高速列車的安全平穩(wěn)運行，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行的承載和支撐的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、養(yǎng)護及服役狀態(tài)檢測技術(shù)體系是大規(guī)模高速鐵路網(wǎng)能力形成、運營安全、能力保持和高效運營的全局性保障，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)

　?。ㄒ唬┛傮w思路

　　在“十一五”工作基礎(chǔ)上，進一步落實科技部、鐵道部《中國高速列車自主創(chuàng)新聯(lián)合行動計劃綱要》（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，進行科學(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)進步和發(fā)展，高速鐵路相關(guān)新興產(chǎn)業(yè)的形成，進而支撐我國社會經(jīng)濟的高速可持續(xù)發(fā)展。

　　高鐵專項規(guī)劃整體設(shè)計思路如圖1所示：

　　圖1 專項整體設(shè)計思路（略）

　　我國國民經(jīng)濟、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（略）

　　在專項的規(guī)劃和實施過程中堅持以下原則不動搖：創(chuàng)新模式、優(yōu)勢集成；科學(xué)規(guī)劃、合理設(shè)計;需求牽引、目標(biāo)導(dǎo)向；頂層設(shè)計、有序?qū)嵤粍?chuàng)新支撐、應(yīng)用拉動；橫縱有序、適度超前。

　　通過國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973計劃）、國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）和國家科技支撐計劃的有序安排，做到“應(yīng)用一代、試驗一代、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。

　?。ǘ?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，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。

　?。ㄈ╊A(yù)期目標(biāo)

　　通過實施該專項，在“十二五”期間達到如下預(yù)期目標(biāo)：

　　（一）形成我國先進的流固、輪軌和弓網(wǎng)耦合理論與分析設(shè)計方法體系，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。

　?。ǘ┬纬晌覈咚勹F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。

　?。ㄈ┭兄朴凶詸z測、自診斷、自決策能力的智能化高速列車系統(tǒng)，實現(xiàn)我國高速列車的安全可靠運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力資源能力保持水平和列車運行在途服務(wù)水平。

　?。ㄋ模┬纬苫谟来烹姍C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。

　?。┬纬蛇m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)展和運營滿足國家和諧社會構(gòu)建要求。

　?。ㄆ撸┬纬晌覈灾鞯母咚倭熊囎V系化和適應(yīng)性技術(shù)，構(gòu)建高速列車設(shè)計制造一體化數(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)運營提供完善的裝備支撐。

　?。ò耍┬纬晌覈咚倭熊囕p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”專項實施方案整體設(shè)計思路，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（略）

　　表3 技術(shù)方向支持預(yù)期目標(biāo)（略）

　　三、重點任務(wù)與主要研究內(nèi)容

　?。ㄒ唬┗A(chǔ)理論方面

　　在基礎(chǔ)理論方面重點安排以下研究內(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)演化行為機理分析和表達方法以及高速列車運行安全域動態(tài)估計理論；高速鐵路系統(tǒng)失效涌現(xiàn)機理、失效鏈分析以及突發(fā)事件發(fā)生機理及時空演化規(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)機制與資源協(xié)同配置等理論。

　?。ǘ╆P(guān)鍵技術(shù)方面在關(guān)鍵技術(shù)方面重點安排以下研究內(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的新型牽引傳動系統(tǒng)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和裝備體系；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行和適應(yīng)廣域環(huán)境條件下輕量化以及整車機械性能提升發(fā)展需求，針對輕量化先進材料體系建立、相關(guān)材料制備、高性能結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造涉及的關(guān)鍵技術(shù)問題開展研究。

　?。ㄈ┘杉夹g(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力資源能力保持水平和列車運行在途服務(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.高速運行安全性移動試驗測試技術(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)計等理論研究具備技術(shù)試驗、驗證和數(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)計提供重要支撐，研究高速移動綜合檢測、試驗和實時在途預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)，研制最高試驗速度500km/h的高速試驗列車和配套車載檢測裝備。

　　3.高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施運維及高可用性關(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)施的高效運營維護問題，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)、路基工程運營維護及高可用性關(guān)鍵技術(shù)，研制符合我國高???鐵路基礎(chǔ)設(shè)施高效運維和快速恢復(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”專項規(guī)劃重大技術(shù)方向，分別從3個方向設(shè)置了11項主要研究任務(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)方向部署重點任務(wù)（略）

　?。ㄎ澹┲攸c研究任務(wù)實現(xiàn)路徑

　　圍繞高速列車科技發(fā)展“十二五”專項規(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，具體落實各重點任務(wù)的具體實施方案，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)略路徑實現(xiàn)重點任務(wù)（略）

　　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”專項規(guī)劃》的實施將按照“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)方向部署重點任務(wù)，按戰(zhàn)略路徑實現(xiàn)重點任務(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)劃實現(xiàn)為重點，以“十三五”及以后為中長期目標(biāo)，設(shè)計由各重大技術(shù)方向路線圖組成的專項規(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（略）

　　圖3 高速列車裝備譜系化技術(shù)路線圖（略）

　　圖4 高速鐵路能力保持技術(shù)路線圖（略）

　　圖5 高速鐵路可持續(xù)性技術(shù)路線圖（略）

　　通過實施《高速列車科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》，預(yù)計將取得如下具有領(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)計和計算理論體系；

　?。ǘ└咚勹F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；

　?。ㄈ└咚倭熊囕p量化與整車性能提升關(guān)鍵技術(shù)體系；

　?。ㄋ模┗谟来烹姍C的高速列車牽引傳動系統(tǒng)技術(shù)和裝備；

　?。ㄎ澹┲袊咚倭熊囋Ｐ汀⒆V系化技術(shù)及系列車型；

　?。└咚勹F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；

　?。ㄆ撸┗谠肼曉幢孀R的高速鐵路減振降噪技術(shù)、材料、結(jié)構(gòu)及裝備體系；

　?。ò耍┗跔顟B(tài)與運行環(huán)境綜合感知的智能高速列車系統(tǒng)技術(shù)與智能列車；

　?。ň牛└咚勹F路基礎(chǔ)設(shè)施運維及高可用性關(guān)鍵技術(shù)與裝備。

　　四、專項組織和投入模式

　　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)合行動計劃綱要》（2008年）所規(guī)定的聯(lián)合創(chuàng)新機制，由科技部在鐵道部和行業(yè)部門協(xié)同下組織實施，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，分步實施。

　　以國家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，根據(jù)專項項目性質(zhì)，以技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和基礎(chǔ)研究領(lǐng)域龍頭企業(yè)、研究機構(gòu)及大學(xué)為主，聯(lián)合核心配套企業(yè)與學(xué)術(shù)機構(gòu)，協(xié)同相關(guān)科研院所、高校組成各項目聯(lián)合體，共同完成項目研究任務(wù)。

　　以國家科技項目經(jīng)費為牽引，主要用于基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)的研究和驗證；以行業(yè)部門和企業(yè)配套經(jīng)費為主體，主要用于成果裝置、設(shè)備、系統(tǒng)的研制、運行驗證及產(chǎn)業(yè)化能力建設(shè)。

　　五、專項實施步驟與保障措施

　　（一）組成專項總體專家組，為專項規(guī)劃實施提供有效的決策支持；

　?。ǘ┻M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)選擇，確保創(chuàng)新的自主性；

　?。ㄈ┻M一步完整掌握專項相關(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)；

　?。ㄋ模┻M一步優(yōu)化和細化各項目技術(shù)架構(gòu)定義、路線圖設(shè)計及優(yōu)先序列安排；

　　（五）充分發(fā)揮體制機制優(yōu)勢，創(chuàng)新專項和項目組織模式，最大程度集成和協(xié)同創(chuàng)新能力優(yōu)勢資源；

　?。┮罁?jù)國家科技計劃管理改革創(chuàng)新總體思路及相關(guān)政策，在國家科技計劃管理辦法框架內(nèi)，組織專項實施和進行專項實施過程監(jiān)督、評估、服務(wù)與績效管理。