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“中國高鐵實現了三大突破：理論突破、技術突破、管理突破。依賴這些突破，中國一定能在2020年建成1.8萬公里高鐵網。”近日，84歲的機車車輛專家、兩院院士沈志云在貴州作報告時如是說。
沈志云表示，在高鐵誕生以來的半個多世紀里，高鐵理論并未形成，只有關于一般鐵路的分散孤立的學科，例如：車輛動力學、受電弓/接觸網動力學等等。中國在開發高鐵技術時，放眼全系統，著重耦合關系，講究全局仿真、全局優化和全局控制，逐漸形成了高速列車耦合大系統動力學新理論。“***終，我國在高鐵理念、系統理論、分析工具及控制手段等領域均實現了重大突破。”沈志云說。
“世界高鐵需要耦合大系統理論。”沈志云介紹，日本高鐵符合大系統思路，但未采用耦合大系統仿真和優化技術，所定標準太低，不適應速度進一步提升的要求；法國高鐵線路標準太低，采用動力集中的形式，不能滿足時速350公里以上的運營要求；德國網運脫節，高鐵不成線、速度低。
但在中國則是另一番景象。
按大系統理念，我國規劃建設的高鐵網包括200～250km/h及300～350km/h兩種標準建設路網，采用整體道床、高速道岔、高架線路等方式。“本世紀的趨勢是發展350～400公里時速的高鐵網，如果不采用耦合大系統動力學仿真為指導，這一趨勢不可能成為現實。”沈志云說。
在高速列車設計方面，所有型號的高速動車組都采用耦合大系統新理論進行設計計算，用動力分散實現全局參數優化和動力性能的系統控制。
此外，我國還專門成立了高鐵主管機構，對高鐵進行一體化管理，落實大系統理論所定標準。
“實踐成果說明了理論突破的效力。”沈志云列出一系列數據：截至2012年年底，中國高鐵總里程達到9356公里，***高運營速度300～350km/h。除了2011年“7·23”追尾事故外，無其他重大事故。
“大系統新理論主導的高鐵技術是***的、科學的，將引領新世紀世界高鐵的發展。”沈志云說。 中國高鐵在技術層面也實現了突破，建立了高鐵技術創新體系。“建立高速列車創新體系是中國高鐵的第二個重大突破，而***項目主導是這個創新體系威力的源泉。”沈志云表示，高速列車創新體系凝聚了全國科技力量，由68位院士、500多名教授、數萬名科技人員組成“***隊”，支持企業攻關。
沈志云介紹，高速列車創新體系實現了兩大國際**的技術突破：一是超高速列車動力學性能的突破，600km/h試驗臺、500km/h試驗車、350km/h運營車均為世界**；二是高速列車心臟——電力牽引及控制的突破。
在管理層面上，中國高鐵實現了以運用為核心的全過程工程管理。“率***入這一領域是中國高鐵在技術管理上實現的重大突破。”沈志云說。
“高速列車只能在實際運用中得到發展。”沈志云表示，中國高鐵針對不同車型和線路條件，完成了27種組合、近1000萬公里的動力學性能跟蹤試驗。這些實驗初步將設計、制造和運用融為一體，實現全過程工程管理，同時也使我國掌握了大量商業運營條件下高速列車動力學的原始數據，有助于建立中國高鐵網運營的***制造管理制度。
