回溯过往，虽然我国高铁发展比发达国家晚40多年，但经过几代铁路人接续奋斗，实现了从无到有、从追赶到并跑、再到领跑的历史性变化。回望中国高铁发展进程，中国标准动车组的研制成功，是一座重要里程碑。据悉，复兴号采用的254项重要标准中，中国标准占到84%，整体设计和关键技术全部自主研发，具有完全自主知识产权。如今，复兴号家族正在不断壮大，已形成系列化产品，能够适应高原、高寒、湿热、风沙等多种运行环境需求。与此同时，北斗导航、5G、大数据等先进技术也在高铁得到成功应用。
党的十八大以来，铁路部门坚定不移走自主创新之路，持续提升科技自立自强能力，构建形成了涵盖高铁工程建造、装备制造、运营管理三大领域的成套高铁技术体系，铁路科技实力和创新能力大幅提升，推动我国铁路总体技术水平迈入世界先进行列，部分领域达到世界领先水平。
图1 复兴号列车 中国国家铁路集团
复兴号列车驰骋向前，迈出从“追赶”到“领跑”的关键一步。放眼神州大地，铁路密布、高铁飞驰。中国高铁用最直观的方式，向世界彰显了创新中国的活力、流动中国的魅力。
在科技创新的强力驱动下，中国高铁事业飞速发展，从引进、消化、吸收再创新到自主创新，高铁技术现在已经领跑世界，高铁成为我国自主创新的一个成功范例。
2017年6月26日，两列复兴号动车组率先从京沪高铁两端的北京南站和上海虹桥站双向首发，宣告我国铁路技术装备水平进入一个崭新时代。9月21日，复兴号动车组在京沪高铁实现时速350公里商业运营，中国为世界高速铁路商业运营树立了新标杆。
图2 拉林铁路。中国国家铁路集团
复兴号整车寿命、牵引功率、运行阻力等主要性能指标显著提升，关键部件和核心软件实现自主突破，当前已实现对31个省自治区市全覆盖，在京沪高铁、京津城际铁路、京张高铁、成渝高铁、京广高铁京武段等线路实现世界最高时速350公里商业运营。
350公里、250公里、160公里不同速度等级，8辆短编、16辆长编、17辆超长编不同编组形式，动力集中和动力分散不同动力牵引模式，复兴号家族不断壮大，已形成系列化产品，能够适应高原、高寒、湿热、风沙等多种运行环境需求。
目前，纳入国家“十四五”规划纲要重点工程之一的CR450科技创新工程全面展开。2022年4月21日，我国自主研发的世界领先新型复兴号高速综合检测列车创造了明线相对交会时速870公里世界纪录。中国铁路将集中力量破解CR450科技创新工程涉及的一系列关键核心技术难题，巩固扩大我国高铁领跑优势。
图3 中国国家铁路集团供图
说起高速列车，我们印象最深的就是它“子弹头”形状的流线型头型，与方方正正的“绿皮车”有明显的区别。高速列车采用流线型头型，目的是优化其空气动力学性能，降低空气阻力、压力波、噪声等，提高运行速度。但列车运行时的空气阻力很大么，有必要这么重视么？列车正常运行时，行驶阻力一般包括轮轨滚动阻力、空气阻力、坡道阻力和加速时的惯性阻力，在低速运行时，轮轨阻力占主要部分，但随着列车运行速度提高，空气阻力将增加，当列车速度超过200公里/小时后，其将成为列车运行阻力的主要部分。
图4 中国科学院官网
日常生活中，我们都有这种经历：在微风中逆风行走，我们几乎不会意识到风的阻力存在。然而，若是在5级以上的大风中逆风而行，风的阻力之大，就会让我们体会到什么叫寸步难行了。列车运行时受到的空气阻力与速度的平方成正比，因此，中、低速“绿皮”列车运行就好比我们在微风中行走，设计人员基本上不用专门去考虑空气阻力的影响。可是，对于时速200公里以上的高速列车，情形可就不一样了，空气阻力可以占列车行驶阻力的75%以上，设计者通常需要利用空气动力学原理，通过流线化车头、车身、车体附属部分来尽量减少空气阻力。降低列车运行时的空气阻力是高速列车气动设计时重要的优化方向，但不是全部。列车以高速运行，原本在中、低速时没有表现出来的问题往往会显现出来。如压力波问题、气动噪声问题等。
图5 中国科学院官网
高速列车在隧道内运行是最为复杂和恶劣的运行工况，在隧道内运行时列车的表面压力幅值要远远大于列车在明线运行时的表面压力。列车进入隧道时，列车前方的空气受到挤压来不及从隧道口排除，压力急剧升高，在入口处产生一个压缩波，向隧道出口以音速传播；当列车的车尾进入隧道时，列车后方由于隧道内空气来不及补充，压力急剧降低，形成一个膨胀波，这一膨胀波将掠过车体以音速向隧道出口传播。在隧道出口压缩波和膨胀波一部分会以微气压波的形式向外散射，另一部分发生相互转化后反射回来向隧道入口传播。如果隧道比较长，隧道内压力波会反复作用于列车，使得列车表面压力在短时间内发生剧烈变化，这种剧烈的压力变化考验着列车的气密性，如果列车气密性较差，车外的压力波动会传入车内，引起车内压力发生突变，造成乘客耳鸣，影响乘坐舒适性。同时，受隧道压力波的影响，列车在隧道内所受的气动力会发生不平衡的现象:我国在高铁运营期间，发现在具有多个隧道的线路上运行时，列车轮、轨之间的磨损比完全明线运行条件下要严重得多；日本还发现列车在隧道中运行时尾车出现横向摆动现象。一般地，减小列车最大横截面积与隧道横截面积的比值（阻塞比），可以有效地减弱隧道压力波的强度，这也是高速列车一直在追求“苗条”和“瘦身”的原因之一。
图6 中国科学院官网
高速列车气动噪声能量与列车速度的6-8次方成正比，如果把列车速度从200公里/小时提高到300公里/小时，气动噪声将提高约10-14分贝。根据空气动力学原理，设计人员把流线型车头设计的尖而长，把车辆断面积尽量减小，同时让车体尽量平整光滑不要出现凹凸的部分。为了减小高速列车气动噪声，除车体设计上外，还要减小车辆顶部受流系统引起的气动噪声，为此设计人员对受电弓及其周边装置进行优化设计。安装受电弓导流罩、开发低噪声受电弓、采用低噪声绝缘子等来减少车顶受流系统的气动噪声。
图7 中国科学院官网
高速列车外形固然漂亮，但它们绝不是单纯的美术品。在列车优美的线条下都有空气动力学的支撑，保证列车高速、安全、舒适的运行。经过空气动力学优化的车体结构，会具有气动性能更佳优异的头部外形、更高的强度、更光滑的车身和更好的气密性。
党的二十大报告指出，加快构建新发展格局，着力推动高质量发展。搭乘复兴号，以风为速，以轨为尺，丈量大国前行的步伐。新时代十年，我国高铁年均投产3500公里，西部地区铁路里程突破6万公里，中欧班列开行数量不断迈上新台阶，铁路发展取得历史性成就。十年路网建设，助力交通促发展。一个地区、一个国家如果想要发展好自己的经济，交通必然是不可缺少的因素。我国铁路运营里程由2011年的9.32万公里增长到2021年底的15万公里，其中，高铁运营里程由2011年的0.7万公里增长到2021年底的4万公里，铁路已经覆盖了全国81%的县，高铁通达93%的50万人口以上城市。路网规模和现代化水平显著提升，从“四纵四横”完美收官到“八纵八横”趋于完善，中国持续扩大铁路基础设施网络，以日益丰满的交通大动脉建设支撑经济社会升级发展。
十年科技创新，打造装备自主化。十年来，中国高铁通过自主创新，形成了以CRH380系列高速动车组为核心的完整的高速铁路移动装备体系。铁路装备实现升级换代，复兴号系列产品应运而生，涵盖不同速度等级、适应各种运营环境，智能型动车组在世界上首次实现时速350公里自动驾驶。从“和谐号”到“复兴号”，从“中国制造”到“中国标准”，中国铁路总体技术水平迈入世界先进行列，高速、高原、高寒、重载铁路技术在世界处于领先地位，形成了具有独立自主知识产权的高铁建设和装备制造技术体系。
我校管理学院高速铁路客运乘务专科专业主要面向高速铁路动车运营及管理服务一线岗位，培养德智体美劳全面发展，具有良好的政治素质与道德修养，了解旅客心理、熟悉铁路规章制度和组织管理基本知识，熟练掌握铁路乘务基本理论和实际操作技能，具有较强服务、管理、协调和灵活应变能力、较高的英语口语和计算机应用能力，能为旅客提供高质量服务的高素质技术技能人才。
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图8 广西城市职业大学官网
文章来源：
铁路事业发展稳步前行_滚动新闻_中国政府网 (www.gov.cn)
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