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中国工程院周镜院士漫谈高速铁路

来源:腾讯科技      日期:2016-06-15

2008年7月5日10时,中国工程院周镜院士做客腾讯网,漫谈了高速铁路。

中国工程院周镜院士做客腾讯网

以下为此次访谈实录:

郭桐兴:各位观众,大家上午好!欢迎大家来到院士访谈!我们今天非常荣幸的请到了中国工程院院士,中国铁道科学研究院研究员首席专家,中国铁道学会常务理事,中国土木工程学会与岩石工程分会原理事长。我国著名铁道工程专家周镜院士。周先生,您好!

周镜:您好!

郭桐兴:欢迎您!今天我们想请您就高速铁路这个话题谈一下您的看法,首先我们想请您介绍一下铁路发展的历史。

周镜:观众朋友们好!铁路发展应当是很早,因为作为一个交通运输来讲,在任何一个经济建设都是最主要的一个问题,运输用马拉车运输,它有一个问题,就是路不好的话,拉车就很困难,所以在很早的时候,英国他们在矿山里面他就想提高运输效率,他就在路上铺两根木头做的两根轨道,就让车子的轮子顺着这个轨道走,那么用马来拉。所以用马拉这种带轨道的这种车是很早就有了。

郭桐兴:这也等于是铁路的雏形?

周镜:对。在英国来讲,它其实最早用这种马拉的车子,在两条木轨后来改成铸铁的铁轨,所以叫铁路了。最早作为商业运行的时候是用马拉的。一直到1825年,工业革命以后用蒸汽汽车代替马拉这个铁路,现在我们真正的铁路是在1825年才正式有。那个时候铁路蒸汽机车是“火箭号”,这个蒸汽机车现在在英国铁路博物馆里面还可以看得到。有了这以后,在英国就发展得非常快,这个在英国,它全国范围铁路都已经成网,你再也听不到比如说英国现在还新建什么铁路,基本上就没有了。美国也是,从英国到美国去新大陆开发,在开发期间,美国首先也是修铁路,在二战之前,美国的铁路已经到了60、70万公里了,我们现在还不过就7万多公里。

郭桐兴:像英美国家,铁路的发展基本上处于一种饱和状态?

周镜:实际上运输的工具来讲,除掉轮船以外,最主要的在陆上运输就是靠铁路。

郭桐兴:铁路是主要的一种交通运输方式。我们国家是什么时候才开始的呢?

周镜:也是英国的鸦片战争之后,西方国家侵入到中国来,他要想掠夺你的资源财富,他想到的第一个也是希望你修铁路。

郭桐兴:要把东西运走?

周镜:对。首先在我们国家修的就是在唐山开栾煤矿。开栾煤矿等于是中国最早的。开始在那儿拿矿运出来,开始也是用马拉,那个时候作为一个运输客运的话,他最早是希望在淞沪,就是在上海到吴淞口,那个时候已经在修了。吴淞口修的时候已经都铺轨要运营了,后来老百姓地方上反对,说火车破坏了风水,后来弄得没办法就拆掉了,政府就付钱赔偿他们拆掉,拆掉以后,这些钢轨就拉到台湾,台湾那时候开始就修铁路。我们国家真正讲起来,铁路修的话,应当还是北京到张家口,京张铁路,因为京张铁路西方国家都来想来修了,后来中国清朝就决定由我们自己来修,由詹天佑来修铁路。所以中国的铁路实际上应当讲,叫做京张铁路是中国人自己修的铁路。

郭桐兴:自己设计的?

周镜:而其他有很多这些铁路,各个列强都给分担、承包了。铁路的重要性,我个人感觉还可以从另外一个层面来感受得到,就是你比如说印度,咱们知道英国在那个时候所谓在第一次世界大战之前,英国最早的殖民地就是在印度,成立东印度公司,他生产鸦片要运到中国来,所以引起鸦片战争。

英国人在印度,他就大量修铁路,他要掠夺他的资源,英国人在印度,它为了掠夺资源,到了美国实际上也是资源问题了。所以我刚才简单介绍讲,因为时间关系,简单讲一战之前修到了60、70万公里了。英国人在印度修的也要6、7万公里,我们国家一直到前两年我们的铁路的里程长度才超过印度,在80年代以前我们铁路的长度还赶不上印度。我说明这些西方国家重视铁路。铁路对经济建设的重要性,也可以看得出来。

铁路在运输上来讲,到后来,到30年代,在英国汽车发展出来了,福特公司出来了以后,汽车成为批量生产以后,它这个就有它的优越性了。

郭桐兴:这对铁路运输也是一个冲击?

周镜:很大的一个冲击。而且这个冲击特别是在客运这一方面来讲,一个就是速度比铁路高,第二,它可以户到户,比较方便,火车你到一个城市不能到家里。所以这个汽车一发展了以后,对铁路就形成了很大的一个冲击。特别在二战之后,在30年代咱们都知道美国车就出现一个经济衰退危机,咱们现在也出现世界经济危机,经常提到就是30年代美国经济危机。经济危机发生之后,罗斯福上来做总统,他做总统实行了一个新政,这个新政有一个很大的内容就是由政府出钱来修公路,在全国范围内。这样可以以工代政,很多人就有就业了。公路政府一修好了,汽车当然跟着就发展起来了,这一发展起来以后对铁路运输界产生很大的冲击。在二战之后,由于这样子就形成了一个影响很大了。为什么呢?就是全世界,欧洲、美国也好,它都出现什么问题呢?就认为交通运输应当先发展公路,后发展铁路。在美国来讲,它这个冲击就厉害了,它就是铁路特别在客运方面来讲,影响就非常大了。所以很多铁路就拆掉了。过去短距离,作为客运的都拆掉了。你比如说过去,在纽约到芝加哥这些大家主要都是客运,都坐火车,还有很豪华的旅游车。公路一上来以后,它这个就没有了,意义不大了。它到了60年代以后,所有的铁路一共拆就拆掉了20来万公里。拆掉的比我们现在全国的都多了。铁路因为都是私营的,它就不愿意运客,都变成了只运货,因为在经济上还是合算的。

郭桐兴:铁路运输,货运比客运要有优势?

周镜:作为公司来讲,客运就不愿意运,美国政府作为一个政府来考虑,有些地方全部铁路不跑,客运也不行。它就专门成立了一个公司,就是客运的公司,他来管理这些。规定哪些城市之间必须要有客运,票价由它来定。你不合算由政府补贴。这说明公路上来以后,对铁路就有很大的冲击。而在这里面,整个铁路也就是发展是整个一个情况,在60年代,日本它有它的一个特殊情况,它是一个岛国,它认为它的地形还是要有铁路,铁路在国家还是非常重要。所以他在50年代以后,他们就开始研究要想搞高速铁路。到了日本高速铁路60年代第一条高速铁路出来以后,铁路就进入了一个新的发展时期了。

郭桐兴:等于是高速铁路的发起是从日本开始的?

周镜:从日本开始的。

郭桐兴:谈到高速铁路,您能不能给我们介绍一下什么是高速铁路?

周镜:我刚才一谈也可以看出来,一个是速度是一个很大的一个关系。高速铁路出来,什么叫高速?实际上是不断也在变化的,譬如说我们一般本来讲,比如说,我到后来还谈到了我们国家的情况,一般在国际上过去认为在120公里以下的我们主要讲客运是常数,就是一般正常的数。

郭桐兴:您指的是每小时的速度?

周镜:每小时120公里,120到160是中速铁路,160到200是准高速铁路。在200到250,在上个世纪就算是高速铁路。我们那个时候在思考高速铁路的时候,那个时候还是想200公里以上。可是现在不是了。

郭桐兴:现在是什么概念?

周镜:现在咱们国内大家一般提起来就提300公里以上才算高速铁路。所以这个高速铁路就跟科技的发展水平有关系。

郭桐兴:随着科技的进步,对高速铁路的要求的标准也逐渐在提高?您能给我们介绍一下,就是高速铁路大概可以分为多少种?

周镜:比如拿我们国家来讲,在改革开放以前,70年代以前,我们的旅客速度也就60公里到80公里,你铁路要提速,提高它的速度的话,有些什么办法,采用什么办法。

郭桐兴:采用什么办法?

周镜:因为铁路提速涉及到的问题很多。

郭桐兴:都涉及到哪些问题呢?

周镜:第一个要有动力,譬如说刚才我们开始讲用马拉。蒸汽机车上来了,蒸汽机车还是有一定的限度的,局限性,而且它的热能的利用率也很低,只有百分之几,所以一个方面提速就是用机车方面来讲,就拿人拉这个车子的动力改善。所以动力改善一开始,最主要的一个,一个就是改成内燃,蒸汽机车本来在工厂里面工业化了,最早用到运输用在轮船,轮船容纳得下体积,然后是火车,最早用到汽车上也是蒸汽。它内燃就要变成在汽车上用最早,我们拿它用到火车上。就功率要大,汽车你拉一个车,内然的话,它的热效应还比较低,然后再发展成电力。这就要发展电力。可是你要跑得快,你的线路也有关系,咱们现在汽车大家能够理解,在城里面进入胡同你怎么也跑不快。路况和弯道是一个非常要紧的,还有一个是坡道,还有要平顺。

郭桐兴:只有具备这些条件才有可能提高速度吗?

周镜:到了50、60年代,这些条件的基本条件都具备了。所以在二战之后,欧洲它的铁路就想提速,它一般先提到刚才我们讲的一个阶段所谓160公里,然后提到200多,在理论上,在那时候,因为你在钢轨上,铁轮、钢轮,在钢轨上走,它可能会打滑,可能到300公里,那个时候认为就不太行了。随着理论研究的提高认为铁路上只要解决了这个问题以后,速度都可以提得上去。最早一般讲高速的话,我们日本人最早在东海道,东京到大坂这条东海道修成200公里,后来跑到了250,然后它改善现在提到300。那时候认为跑250就很不错了。它一成功以后,欧洲特别是法国的高速铁路,它又做了一些改进。它在轮轨上跑到了300公里。

郭桐兴:他是怎么改进的?

周镜:他改进的话,一个就是动力,机车也得改进。车辆这个方面,还有一个很重要的是信号、通讯。信号传输。

郭桐兴:为什么说这个信号传输重要呢?您能给我们解释一下吗?

周镜:因为运输它有一个安全问题,我们现在知道公路现在出现了一个最大的一个问题是什么呢?追尾。追尾最多。

郭桐兴:有时候气候不是很好,看不清路面就造成一定的问题。

周镜:铁路来讲,作为安全,假如要是我们火车在运行的时候在200公里的时候紧急刹车,那么它的滑动的距离只有1公里多。你只有在运行的时候怎么保证安全呢?所以我们老的办法每个车站,两个车站之间只准有一辆车,双轨的话可以来回两边有车,如果是单轨必须是这个车通过到了那个车站,那个车站才能发车。它有所为票证,现在年轻的同志不知道,年岁大的都知道,过去司机在车载上有一个票证加到那儿,司机只要经过这个站不停,比如说我们快车经过这两个小站不停,他允不允许你经过呢?除掉那个信号以外,还要拿这个证,这个证与那个车载允不允许,对面那个车展允许的话,用电话联系我才能给你。

郭桐兴:允许你进,你才能进入?

周镜:另外就有红绿灯信号。当车子的速度到了200公里以上,那就不行了,你红绿灯多远你看到它,再加上有弯道的时候你看不见,视距有些遮拦。信号以及传输都得现在的一套都不行了。

郭桐兴:都得跟得上速度的发展吗?

周镜:全部都要自动化。

郭桐兴:这个要求比原来要提高了很多啊。

周镜:要信息化、自动化。不能够靠人了。这里面保证安全。另外作为一个角度来讲,为了提高运输效率,像过去两个车只准一辆车走,那就不经济了。比如说我们现在发车从北京到上海,两个车的距离只有六分钟。车的距离非常近了。相隔走六分钟的距离。所以你要保证安全的话,必须有一套自动化,计算机控制。

郭桐兴:完全得配套?

周镜:随着科学技术的发展,咱们的思维才能够提高。你刚才提到了,有哪些所谓高速铁路,世界上讲的话已经除掉这个之外的话,另外就是高速铁路,我们现在在上海到了飞机场的那一段,磁悬浮。

郭桐兴:磁悬浮也是高速铁路的一种。

周镜:磁悬浮最早用的是日本,后来是德国,他们这两个国家正式弄的。他们两个弄的还不一样,什么叫磁悬浮呢?

郭桐兴:您把这个基本原理给我们介绍一下,好吗?

周镜:因为我们铁路是轮子在轨道上这么走,所以它要克服很大的阻力,所以他们就想到,他们拿这个车厢抬起来,离开轨道,在一行走动的时候离开轨道。摩擦就没有了,克服空气阻力了,速度就可以提高了。

郭桐兴:磁悬浮等于是跟轨道并不直接接触,是悬在空中的?

周镜:一个是先利用一个磁场把它拉起来,脱离。你前进的话,就不能用电动机了,因为电动机,你要有一个推动力在跑,咱们那个汽车、火车就靠着地面和轮轨的阻力往前走了,它用磁拉着那个车子走的话,那个磁的动力是摆在下面那个轨道里面的。

郭桐兴:它的动力是在轨道上?

周镜:它来拉这个。日本先搞,它用的是一个超磁,等于是必须要低温,这个磁在一个低温下面超导。而德国人用的是长磁,两个制度还不一样,到底谁好,现在还是有不同的说法。在日本和德国都是做了很多年的实验,可是还没有一条商业运营的。

郭桐兴:这个研究了很长时间了,但是没有正式投入商业运营?

周镜:我们国家跟德国上了以后,就在上海那一段是作为商业试运行。

郭桐兴:我们上海到机场这一段磁悬浮,在世界上算是第一条实验运营的磁悬浮铁路?

周镜:日本、德国他们一直没有作为商业运营,他们有一个经济考虑。

郭桐兴:为什么呢?

周镜:就是经济对比了,因为作为一个运输工具来讲,你必须要经济合理。

郭桐兴:作为商业运营的话,你的成本和你最后的效率要成一定比例?

周镜:你的成本老百姓承担得了还是承担不了。上海运营起来并不是太理想,因为就那么一段,大家谁去坐呢?也不能太便宜。

郭桐兴:太便宜了,可能成本都收不回来?

周镜:昨天看到咱们东直门到飞机场议价是25块钱。报纸上都说25块钱,这个价钱你高了,人家不坐了。

郭桐兴:他也承受不了了。

周镜:另外可能还有些环保,这个电池对周围的影响。既然用磁,磁场对环境的影响。所以上海现在市民反对再延长到虹桥,到底有没有影响,这个还得研究。

郭桐兴:现在还没有最后的定论?

周镜:在高速这里面,还有一种,比如现在磁悬浮,咱们在上海已经跑400多公里。

郭桐兴:这个磁悬浮最高时速能达到多少呢?您能给我们介绍一下吗?

周镜:它可以达到500多公里。因为现在都在发展,也就等于咱们现在讲的这种常规铁路。原来以为到200多公里,不可能跑300多公里。而实际上法国就在这种情况下,它已经跑到350公里了。比如我们现在北京到天津,也是跑到了350公里以上。

郭桐兴:我看前一段时间电视台报道,从北京到天津只用27分钟。

周镜:磁悬浮应当讲,它可以跑500多公里是没有什么问题的。我在上海我坐过,它跑了400多公里。

郭桐兴:那是相当快了。

周镜:能不能更高呢?

郭桐兴:还有没有比这个更高的呢?

周镜:有一个,作为一个方案,现在还没有做过,人家在市内也做过实验研究了,就是所谓的管道运输。

郭桐兴:什么是管道运输?

周镜:一个管子我们说运油、运水,假如一个密封管道,我也可以在里面运货。

郭桐兴:和输油管道的原理一样吗?

周镜:原理不一样,也就是在管道里面运货,它是利用什么呢?利用真空。假如我们在这个管道里面铺一个钢轨,上面有一个车,我这个管道也分成一截一截,我这一截一抽真空,后面的空气一进来,那么这个空气就可以推着你这个车子,因为你前面是真空,这个空气要进来,它就可以推着你的车子往前面走。

郭桐兴:这个等于是一个崭新的理念?

周镜:这个作为一个运输工具来讲,应当讲,已经在应用了,比如说在美国国会里面,图书馆,它不是用人,比如我要拿本书你给我送过来,也不是用车子推,它就可以用管道,在管道里面通过压缩空气直接拿这个运过来。

郭桐兴:那个怎么运法?

周镜:也就等于说我刚才讲的,假如这个车子在里面,我这个是真空。成真空那边有空气就可以让你推过来了,摆在车上面。

郭桐兴:比如说你想送到什么地方,那么这个真空这个段就到你要送的那个位置。到时候把这个打开自动的就过去。

周镜:到停站的地方,那边压缩空气给你一个阻力,你慢慢慢慢就可以停了。因为太详细讲涉及到太技术性的问题了,它这个是在美国运输,在苏联做煤矿运输也用了这个技术。美国想利用这个,做真正铁路运输。华盛顿、纽约、波斯顿现在要再修高速铁路,它有几个方案比较,当然最后还是采用我们现在常规的高速铁路。这个就涉及到很多问题了。瑞士他们已经做研究了,因为瑞士这个城市都在山里面,所以城市之间他们有一个计划,就想用地铁,就像我们现在这种,就是运输,因为它都在山里面,他就打隧道,在隧道之间用管道连起来,整个都用管道。所以他们就提出一个,这个车子停下来在轨道上,在运行的时候,磁悬浮,而推动它不用磁,不用电磁来拉,而是用真空,速度可以达到1000公里。

郭桐兴:那很厉害了,那比我们现在的动力机车要快很多啊。

周镜:磁悬浮比如说500、600公里,它这个可以到1000公里。这个只是作为一个研究方案。

郭桐兴:看起来高速铁路这个概念内容很丰富。将来的发展潜力也是非常大的。您能不能给我们介绍一下,现在的高速铁路的现状?

周镜:我刚才谈到了,高速铁路最早当然是日本,日本现在已经修得相当多了,不断的在修高速铁路,当然他那个时候讲的高速铁路都还是在最多到300公里,欧洲它在进入上个世纪的时候,它就全欧洲在统一大家讨论过,就要形成一个高速铁路网。我刚才讲了,欧洲在二战之后,他们作为一个政策导向曾经认为主要先修公路,对铁路基本上延迟,日本以后,法国首先就修起来了。西班牙、意大利、德国都修起来了。他们后来就认为在欧洲来讲,将来应当全欧洲形成高速铁路网,这是他们在上个世纪90年代末通过了,形成高速铁路了。

郭桐兴:这是将来发展的目标?

周镜:他们还在不断弄。就到东欧,欧洲整个都形成网,形成一个高速铁路网。因为这个铁路要发挥作用,必须网。比如说运输,铁路换公路,铁路换飞机,你就得换,一换这个时间就耽误了。它要形成网络就可以。

郭桐兴:其实您说像这个发展趋势的话,是不是跟当前的能源紧张有一定的关系?

周镜:那时候还没有这么讲,它还是作为运输工具来讲。因为陆地运输的工具,最主要的一个是飞机,一个就是汽车,一个就是火车。各自都在竞争,所以铁路比如说作为中长距离来讲,再长距离,飞机,短距离火车,中长距离还是铁路有优势。

郭桐兴:等于是这三种交通运输方式各有各的定位?

周镜:一般讲是这样。比如说现在在欧洲来讲,欧洲和英国有一个海峡,它就为了要修铁路,所以就修了一个英伦海峡隧道通过去,所以现在从伦敦到巴黎,伦敦到布鲁塞尔到德国,那个高速铁路都连通了。都可以过了。而在这种情况下,比如说英国人,它是拿汽车通过火车给你运过来。我猜想,他要用汽车跑还得几十公里,这个我没有研究,我也没有搜集资料,至少觉得火车还是比较合适。

郭桐兴:起码比较方便。

周镜:另外我们也可以看,比如说美国我刚才讲,它在二战之后是拆掉了20多万公里铁路。它现在又在修华盛顿到波斯顿,它的公路网非常发达,它要修高速铁路。在南部沿海也准备修,在西海岸也准备都要修高速铁路。

郭桐兴:看起来高速铁路有它自身的优点。

周镜:另外在其他这些国家来讲,现在大家也知道南韩修了,台湾修了,已经修成功了,我们在90年代也提出来要修高速铁路,我们讲修200公里以上,那个时候还没有想到修300,台湾还没有修,现在台湾也修好了。世界上的这个情况大概是这么一个情况。

我们国内是逐渐在提速,提速和这个是同时的。

郭桐兴:我看咱们铁路系统大提速已经提了好几次了。

周镜:六次了。因为我们开始就讲,最早比如说120、160然后提200,我们分几次,还有一些地段200,然后250这样提速。提速我根据前面大家理解,又涉及到你有火车、机车问题,有地形很多这些问题。可是这里面作为一个运输系统,作为一个国家来讲,因为我们国家最大的一个特点是客车和货车是在一条线上跑,我刚才谈的这个高速铁路,国外的发展这些铁路都是专门跑客运。

郭桐兴:都是分开的。客运和货运是分开的?

周镜:或者不分开,它也有一个比如说日本、德国也好,白天我就跑客,晚上跑货。因为他们都是地域比较小,这种运输状态和我们不一样,这个涉及的问题更多了。而我们国家是客运和货运是混合在一起的,在过去来讲,货运可能还是更主要的。改革开放以后,客运现在更重视了。所以我们在提速的时候,要在一个客货都在跑的线路上,你要想客车速度提高,这个货车的速度也必须跟着它提高。假如不提高的话,在咱们的公路上,你跑100公里,汽车弄过来,马车跟着你跑行不行?这个造成很大的安全问题,运输运量也受影响。比如说我们现在,一个车子,两个车只能跑一趟车,跑了货车就不能跑客车,那货车速度很低,客车速度很高,你的运量就要降低。而我们国家大家知道铁路还是一个最主要的运输力量。所以我们国家有这么一些很大的一个特点。我们国家应当讲,现有的铁路提速,最高的铁路已经提到250公里。像北京到上海,250公里,北京到青岛也是250公里,北京到沈阳已经有很多主要干线。

郭桐兴:大多数的主要干线最高的到了250公里了?

周镜:当然区段还是比较小。

郭桐兴:只局限于几条主要的干线?

周镜:因为这里面就涉及到了,你现在客户还没有分开,要考虑到整个的一些考虑。

郭桐兴:其实您刚才谈了这么多有关高速铁路的知识和现状,这里面就有一个问题,我想跟您请教一下,我们为什么要建高速铁路?

周镜:这其实就是我刚才讲的那个问题,在既有线路上,你要拿这个速度再提高,那么就要影响货运。你现在的线路是过去修的,等于我们城里面一样,我们看北京城,要修这些高速公路,你不叫拆迁了吗?原来的路不行了。比如咱们到八达岭,你为什么要修一个高架起来的,你为什么不能在原来路上呢?让他的速度提高他就有限制了,咱们铁路简单讲有这个道理一样。所以咱们国家作为铁路系统,我了解,这方面不是完全掌握。我们国家现在要解决作为这些旅客来讲,希望你高速,可是货运还必须保证。现在咱们国家救灾的时候说,煤全要靠铁路运过去。你还得保证这些。所以我们国家现在提出了这么几种情况。一个预备修高速铁路,我们现在讲的高速铁路,现在要修的就是北京到上海,现在提出来现在我们叫它高速铁路,北京、上海。它专门跑客车,不跑货车。假如这条也修通了以后,将来那条车现在有的火车线路以货运为主。

郭桐兴:现在的京沪线将来以货运为主?

周镜:可能它还跑一些普通的客车的短距离。这样货运也可以增加,我这个客运最高时速到350公里。开始运营的时候可能是300公里,这个速度是什么一个水准呢?应当来讲,在国际上是属于领先水平的。

郭桐兴:一流水平了。如果这个高速铁路建成了以后,北京到上海的需要几个小时?

周镜:这个现在还很难讲,到上海比如说,因为这里边讲多少小时,要算一个旅行速度,我们讲最高是350公里。

郭桐兴:这是理论速度?

周镜:最高的速度。我不是全线都可以跑350公里,你要看你将来停站。比如说我一到起发的时候,到一个站减速,再开启动。假如站多了,它需要时间就短。假如直达那么可能时间就长。我现在不知道将来运行是怎么安排,一般来讲,可能就6个小时左右。

郭桐兴:这个大大缩短了时间。现在好像北京到上海应该是跑10多个小时以上。

周镜:现在是12个小时。

第二种是旅客专用铁路。

郭桐兴:这是什么意思呢?

周镜:就是客运专线,这个专线它是以客运为主,它的最高速度是250公里,还有一种就是所谓客货数,公用,在这种专用线以外还有一个客户共用。一般的速度就是200公里。当然在有些山区可能200公里还要有困难。

郭桐兴:这跟你周围的环境有关系。

周镜:因为运输是一个系统,网络,和经济发展这些要求,和国外的情况还不完全一样。中国有中国的国情,因为西方国家,比如说日本那么小,比如说德国还不如咱们一个省,它有很多运输,公路有可以承担了很大的一部分。比如像英国和日本以及包括像台湾,人家上下班都是靠铁路。

郭桐兴:主要的交通工具?

周镜:像英国,看老的小说,英国人都是我回去了都是坐火车。

郭桐兴:我看北京这一块,咱们的城铁还有地下铁,这个也是作为一个比较主要的交通工具了。

周镜:我们刚才讲的是作为一个运输需要来讲,我们为什么要修高速铁路呢?因为高速铁路有一个问题,就是它运营成本要很高,刚才我们讲了,就像高速公路一样,你这个路要平顺,就得直,比如拿北京到上海,将来我们修一个高速铁路,它要求沉降允许多少呢?3个厘米。一条路跑过去,这就要求你的路得修得标准很高,也就是说公路你不能有坑坑洼洼,有养护、维修。路况要很好,刚才我讲了在指挥信号这一系列都得很好。你为什么要修呢?花这个成本就很高很高,比现在都高。我个人有这么一个理解,因为在90年代的时候我也曾经希望要求高速铁路,为什么呢?因为高速铁路刚才来讲在200公里以上,现在的高新科技在铁道运输的一个集中表现。所有的高新科技在铁路上来讲,它都反映出来了。比如我们讲铁路来讲,一个就修路基,就像公路修路,我们刚才讲的这个要求。这么高的要求,轨道也是平顺,比如说你这个岁数还不能够理解,最早的轨道一节轨长是12.5米,有一个接缝,你在轨道上面走,你想咣当、咣当,过一个节要响一下,后来解放以后弄了25公里。

郭桐兴:高速铁路要求一节轨长多少?

周镜:在区间全部没有缝。

郭桐兴:这个比原来要求高很多?

周镜:全部没有缝的话,要保证它没有破损,所以变性就不能大了。还有道差,作为机车就不是人能够驾驶。不是像过去看信号,现在是全部要靠计算机和信息,而且这个信息是自动来采集。比方说前面有没有车,这个车的速度是多少,前面的路况是怎么样的,都是自动的要提供给你。到你那个计算机里面,你自动的处理,比如说前面有个车停在这儿了,你现在从这儿开始,我怎么刹车,靠现在这个刹车这个摩擦现象,摩擦板那是不行的。

郭桐兴:肯定是不能适应的。

周镜:我们现在一般的货车有几种刹车系统,启动哪一部分,那么它事先都有设计好了一条曲线,完全靠自动的来控制。再简单讲,比如说人来讲,如果开汽车,我过去在国外念书的时候我就开汽车,越是直线,越平,你非常容易打磕睡,所以公路设计这个直线长度不能太长。比如说在那个时候,公路两边的路间有一定的宽度,它靠边上做得比较毛,粗糙,车子在中间一走到边上马上颠,特别是碰到有桥涵的时候,他靠近的时候,免得你睡着。火车也要有提示。司机开那种火车不要动了,全部是自动的。同时也提醒你,你要给他一个反馈,你要不反馈,他警告你,你再不反馈,他就自动刹车。所以这一套以及管理,我们原始铁路指挥你该不该发车靠电话。

郭桐兴:总调度是靠电话来调度?

周镜:全部是自动的,而且事先都安排好。而在整个一条线上,你在什么地方有车,有什么车,状态什么样,我在北京一个铁路局来讲,这个路局有一个电瓶上都可以看得到。所以这样子讲,汽车刚才我也讲了,整个管理、信号、信息要提供。所以他这个东西一上去以后,整个铁路就强迫你,你必须要全面的提速,现代化。所以在这一点来讲,在开始修铁路的时候,虽然投资大一点,我觉得作为整个来讲,还是需要的。

郭桐兴:刚才您讲的高速铁路实际上体现了我们国家的科技水平。

周镜:不仅体现,而且使得高科技发挥作用,对你的经济建设自然也有好处。

郭桐兴:处于一个良性循环之中?

周镜:否则人是惰性的,你还是那个速度,我能够管理,我何必去学,何必去用那些高科技。

主持人郭桐兴和周镜院士

郭桐兴:最后我想请教您一下,您说我们国家需要多少年才能形成一个高速铁路网?

周镜:这个问题答不好,为什么呢?比如我刚才讲了,美国有多少铁路,它现在还有30、40万铁路。

郭桐兴:基础比我们都要好?

周镜:是日本,我们现在铁路,我们的人均面积来讲,这个数量是很少的。我个人感觉中国作为一个运输来讲,还有很长的一段时间铁路可能还是一个主要的运输工具。因为我们这么大的一个面积刚刚比印度超过一点了,印度人家在二战以前就是我们现在这个水平了。

郭桐兴:实际上我们现在还是处于一个发展中国家的水平?

周镜:作为铁路建设来讲,我个人认为前面要走的路还很长。

郭桐兴:未来的发展空间应该是很大的。大有前途,大有作为。

周镜:作为高速铁路的发展,应当讲,我们很有这个客观条件,可以走到国际前列,因为我们有这个需要,其他的国家没有像我们这么需要。

郭桐兴:我们也祝愿咱们国家尽早的实现高速铁路网,为我们未来国家的发展做出贡献。同时我们也非常感谢您接受我们的采访。就高速铁路这个话题做了这么精彩的讲话。谢谢您!

周镜:谢谢!

郭桐兴:同时我们也感谢大家收看院士访谈!我们在下一期院士访谈再见!谢谢!

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中国工程院周镜院士漫谈高速铁路

来源:腾讯科技 日期:2016-06-15

2008年7月5日10时,中国工程院周镜院士做客腾讯网,漫谈了高速铁路。

中国工程院周镜院士做客腾讯网

以下为此次访谈实录:

郭桐兴:各位观众,大家上午好!欢迎大家来到院士访谈!我们今天非常荣幸的请到了中国工程院院士,中国铁道科学研究院研究员首席专家,中国铁道学会常务理事,中国土木工程学会与岩石工程分会原理事长。我国著名铁道工程专家周镜院士。周先生,您好!

周镜:您好!

郭桐兴:欢迎您!今天我们想请您就高速铁路这个话题谈一下您的看法,首先我们想请您介绍一下铁路发展的历史。

周镜:观众朋友们好!铁路发展应当是很早,因为作为一个交通运输来讲,在任何一个经济建设都是最主要的一个问题,运输用马拉车运输,它有一个问题,就是路不好的话,拉车就很困难,所以在很早的时候,英国他们在矿山里面他就想提高运输效率,他就在路上铺两根木头做的两根轨道,就让车子的轮子顺着这个轨道走,那么用马来拉。所以用马拉这种带轨道的这种车是很早就有了。

郭桐兴:这也等于是铁路的雏形?

周镜:对。在英国来讲,它其实最早用这种马拉的车子,在两条木轨后来改成铸铁的铁轨,所以叫铁路了。最早作为商业运行的时候是用马拉的。一直到1825年,工业革命以后用蒸汽汽车代替马拉这个铁路,现在我们真正的铁路是在1825年才正式有。那个时候铁路蒸汽机车是“火箭号”,这个蒸汽机车现在在英国铁路博物馆里面还可以看得到。有了这以后,在英国就发展得非常快,这个在英国,它全国范围铁路都已经成网,你再也听不到比如说英国现在还新建什么铁路,基本上就没有了。美国也是,从英国到美国去新大陆开发,在开发期间,美国首先也是修铁路,在二战之前,美国的铁路已经到了60、70万公里了,我们现在还不过就7万多公里。

郭桐兴:像英美国家,铁路的发展基本上处于一种饱和状态?

周镜:实际上运输的工具来讲,除掉轮船以外,最主要的在陆上运输就是靠铁路。

郭桐兴:铁路是主要的一种交通运输方式。我们国家是什么时候才开始的呢?

周镜:也是英国的鸦片战争之后,西方国家侵入到中国来,他要想掠夺你的资源财富,他想到的第一个也是希望你修铁路。

郭桐兴:要把东西运走?

周镜:对。首先在我们国家修的就是在唐山开栾煤矿。开栾煤矿等于是中国最早的。开始在那儿拿矿运出来,开始也是用马拉,那个时候作为一个运输客运的话,他最早是希望在淞沪,就是在上海到吴淞口,那个时候已经在修了。吴淞口修的时候已经都铺轨要运营了,后来老百姓地方上反对,说火车破坏了风水,后来弄得没办法就拆掉了,政府就付钱赔偿他们拆掉,拆掉以后,这些钢轨就拉到台湾,台湾那时候开始就修铁路。我们国家真正讲起来,铁路修的话,应当还是北京到张家口,京张铁路,因为京张铁路西方国家都来想来修了,后来中国清朝就决定由我们自己来修,由詹天佑来修铁路。所以中国的铁路实际上应当讲,叫做京张铁路是中国人自己修的铁路。

郭桐兴:自己设计的?

周镜:而其他有很多这些铁路,各个列强都给分担、承包了。铁路的重要性,我个人感觉还可以从另外一个层面来感受得到,就是你比如说印度,咱们知道英国在那个时候所谓在第一次世界大战之前,英国最早的殖民地就是在印度,成立东印度公司,他生产鸦片要运到中国来,所以引起鸦片战争。

英国人在印度,他就大量修铁路,他要掠夺他的资源,英国人在印度,它为了掠夺资源,到了美国实际上也是资源问题了。所以我刚才简单介绍讲,因为时间关系,简单讲一战之前修到了60、70万公里了。英国人在印度修的也要6、7万公里,我们国家一直到前两年我们的铁路的里程长度才超过印度,在80年代以前我们铁路的长度还赶不上印度。我说明这些西方国家重视铁路。铁路对经济建设的重要性,也可以看得出来。

铁路在运输上来讲,到后来,到30年代,在英国汽车发展出来了,福特公司出来了以后,汽车成为批量生产以后,它这个就有它的优越性了。

郭桐兴:这对铁路运输也是一个冲击?

周镜:很大的一个冲击。而且这个冲击特别是在客运这一方面来讲,一个就是速度比铁路高,第二,它可以户到户,比较方便,火车你到一个城市不能到家里。所以这个汽车一发展了以后,对铁路就形成了很大的一个冲击。特别在二战之后,在30年代咱们都知道美国车就出现一个经济衰退危机,咱们现在也出现世界经济危机,经常提到就是30年代美国经济危机。经济危机发生之后,罗斯福上来做总统,他做总统实行了一个新政,这个新政有一个很大的内容就是由政府出钱来修公路,在全国范围内。这样可以以工代政,很多人就有就业了。公路政府一修好了,汽车当然跟着就发展起来了,这一发展起来以后对铁路运输界产生很大的冲击。在二战之后,由于这样子就形成了一个影响很大了。为什么呢?就是全世界,欧洲、美国也好,它都出现什么问题呢?就认为交通运输应当先发展公路,后发展铁路。在美国来讲,它这个冲击就厉害了,它就是铁路特别在客运方面来讲,影响就非常大了。所以很多铁路就拆掉了。过去短距离,作为客运的都拆掉了。你比如说过去,在纽约到芝加哥这些大家主要都是客运,都坐火车,还有很豪华的旅游车。公路一上来以后,它这个就没有了,意义不大了。它到了60年代以后,所有的铁路一共拆就拆掉了20来万公里。拆掉的比我们现在全国的都多了。铁路因为都是私营的,它就不愿意运客,都变成了只运货,因为在经济上还是合算的。

郭桐兴:铁路运输,货运比客运要有优势?

周镜:作为公司来讲,客运就不愿意运,美国政府作为一个政府来考虑,有些地方全部铁路不跑,客运也不行。它就专门成立了一个公司,就是客运的公司,他来管理这些。规定哪些城市之间必须要有客运,票价由它来定。你不合算由政府补贴。这说明公路上来以后,对铁路就有很大的冲击。而在这里面,整个铁路也就是发展是整个一个情况,在60年代,日本它有它的一个特殊情况,它是一个岛国,它认为它的地形还是要有铁路,铁路在国家还是非常重要。所以他在50年代以后,他们就开始研究要想搞高速铁路。到了日本高速铁路60年代第一条高速铁路出来以后,铁路就进入了一个新的发展时期了。

郭桐兴:等于是高速铁路的发起是从日本开始的?

周镜:从日本开始的。

郭桐兴:谈到高速铁路,您能不能给我们介绍一下什么是高速铁路?

周镜:我刚才一谈也可以看出来,一个是速度是一个很大的一个关系。高速铁路出来,什么叫高速?实际上是不断也在变化的,譬如说我们一般本来讲,比如说,我到后来还谈到了我们国家的情况,一般在国际上过去认为在120公里以下的我们主要讲客运是常数,就是一般正常的数。

郭桐兴:您指的是每小时的速度?

周镜:每小时120公里,120到160是中速铁路,160到200是准高速铁路。在200到250,在上个世纪就算是高速铁路。我们那个时候在思考高速铁路的时候,那个时候还是想200公里以上。可是现在不是了。

郭桐兴:现在是什么概念?

周镜:现在咱们国内大家一般提起来就提300公里以上才算高速铁路。所以这个高速铁路就跟科技的发展水平有关系。

郭桐兴:随着科技的进步,对高速铁路的要求的标准也逐渐在提高?您能给我们介绍一下,就是高速铁路大概可以分为多少种?

周镜:比如拿我们国家来讲,在改革开放以前,70年代以前,我们的旅客速度也就60公里到80公里,你铁路要提速,提高它的速度的话,有些什么办法,采用什么办法。

郭桐兴:采用什么办法?

周镜:因为铁路提速涉及到的问题很多。

郭桐兴:都涉及到哪些问题呢?

周镜:第一个要有动力,譬如说刚才我们开始讲用马拉。蒸汽机车上来了,蒸汽机车还是有一定的限度的,局限性,而且它的热能的利用率也很低,只有百分之几,所以一个方面提速就是用机车方面来讲,就拿人拉这个车子的动力改善。所以动力改善一开始,最主要的一个,一个就是改成内燃,蒸汽机车本来在工厂里面工业化了,最早用到运输用在轮船,轮船容纳得下体积,然后是火车,最早用到汽车上也是蒸汽。它内燃就要变成在汽车上用最早,我们拿它用到火车上。就功率要大,汽车你拉一个车,内然的话,它的热效应还比较低,然后再发展成电力。这就要发展电力。可是你要跑得快,你的线路也有关系,咱们现在汽车大家能够理解,在城里面进入胡同你怎么也跑不快。路况和弯道是一个非常要紧的,还有一个是坡道,还有要平顺。

郭桐兴:只有具备这些条件才有可能提高速度吗?

周镜:到了50、60年代,这些条件的基本条件都具备了。所以在二战之后,欧洲它的铁路就想提速,它一般先提到刚才我们讲的一个阶段所谓160公里,然后提到200多,在理论上,在那时候,因为你在钢轨上,铁轮、钢轮,在钢轨上走,它可能会打滑,可能到300公里,那个时候认为就不太行了。随着理论研究的提高认为铁路上只要解决了这个问题以后,速度都可以提得上去。最早一般讲高速的话,我们日本人最早在东海道,东京到大坂这条东海道修成200公里,后来跑到了250,然后它改善现在提到300。那时候认为跑250就很不错了。它一成功以后,欧洲特别是法国的高速铁路,它又做了一些改进。它在轮轨上跑到了300公里。

郭桐兴:他是怎么改进的?

周镜:他改进的话,一个就是动力,机车也得改进。车辆这个方面,还有一个很重要的是信号、通讯。信号传输。

郭桐兴:为什么说这个信号传输重要呢?您能给我们解释一下吗?

周镜:因为运输它有一个安全问题,我们现在知道公路现在出现了一个最大的一个问题是什么呢?追尾。追尾最多。

郭桐兴:有时候气候不是很好,看不清路面就造成一定的问题。

周镜:铁路来讲,作为安全,假如要是我们火车在运行的时候在200公里的时候紧急刹车,那么它的滑动的距离只有1公里多。你只有在运行的时候怎么保证安全呢?所以我们老的办法每个车站,两个车站之间只准有一辆车,双轨的话可以来回两边有车,如果是单轨必须是这个车通过到了那个车站,那个车站才能发车。它有所为票证,现在年轻的同志不知道,年岁大的都知道,过去司机在车载上有一个票证加到那儿,司机只要经过这个站不停,比如说我们快车经过这两个小站不停,他允不允许你经过呢?除掉那个信号以外,还要拿这个证,这个证与那个车载允不允许,对面那个车展允许的话,用电话联系我才能给你。

郭桐兴:允许你进,你才能进入?

周镜:另外就有红绿灯信号。当车子的速度到了200公里以上,那就不行了,你红绿灯多远你看到它,再加上有弯道的时候你看不见,视距有些遮拦。信号以及传输都得现在的一套都不行了。

郭桐兴:都得跟得上速度的发展吗?

周镜:全部都要自动化。

郭桐兴:这个要求比原来要提高了很多啊。

周镜:要信息化、自动化。不能够靠人了。这里面保证安全。另外作为一个角度来讲,为了提高运输效率,像过去两个车只准一辆车走,那就不经济了。比如说我们现在发车从北京到上海,两个车的距离只有六分钟。车的距离非常近了。相隔走六分钟的距离。所以你要保证安全的话,必须有一套自动化,计算机控制。

郭桐兴:完全得配套?

周镜:随着科学技术的发展,咱们的思维才能够提高。你刚才提到了,有哪些所谓高速铁路,世界上讲的话已经除掉这个之外的话,另外就是高速铁路,我们现在在上海到了飞机场的那一段,磁悬浮。

郭桐兴:磁悬浮也是高速铁路的一种。

周镜:磁悬浮最早用的是日本,后来是德国,他们这两个国家正式弄的。他们两个弄的还不一样,什么叫磁悬浮呢?

郭桐兴:您把这个基本原理给我们介绍一下,好吗?

周镜:因为我们铁路是轮子在轨道上这么走,所以它要克服很大的阻力,所以他们就想到,他们拿这个车厢抬起来,离开轨道,在一行走动的时候离开轨道。摩擦就没有了,克服空气阻力了,速度就可以提高了。

郭桐兴:磁悬浮等于是跟轨道并不直接接触,是悬在空中的?

周镜:一个是先利用一个磁场把它拉起来,脱离。你前进的话,就不能用电动机了,因为电动机,你要有一个推动力在跑,咱们那个汽车、火车就靠着地面和轮轨的阻力往前走了,它用磁拉着那个车子走的话,那个磁的动力是摆在下面那个轨道里面的。

郭桐兴:它的动力是在轨道上?

周镜:它来拉这个。日本先搞,它用的是一个超磁,等于是必须要低温,这个磁在一个低温下面超导。而德国人用的是长磁,两个制度还不一样,到底谁好,现在还是有不同的说法。在日本和德国都是做了很多年的实验,可是还没有一条商业运营的。

郭桐兴:这个研究了很长时间了,但是没有正式投入商业运营?

周镜:我们国家跟德国上了以后,就在上海那一段是作为商业试运行。

郭桐兴:我们上海到机场这一段磁悬浮,在世界上算是第一条实验运营的磁悬浮铁路?

周镜:日本、德国他们一直没有作为商业运营,他们有一个经济考虑。

郭桐兴:为什么呢?

周镜:就是经济对比了,因为作为一个运输工具来讲,你必须要经济合理。

郭桐兴:作为商业运营的话,你的成本和你最后的效率要成一定比例?

周镜:你的成本老百姓承担得了还是承担不了。上海运营起来并不是太理想,因为就那么一段,大家谁去坐呢?也不能太便宜。

郭桐兴:太便宜了,可能成本都收不回来?

周镜:昨天看到咱们东直门到飞机场议价是25块钱。报纸上都说25块钱,这个价钱你高了,人家不坐了。

郭桐兴:他也承受不了了。

周镜:另外可能还有些环保,这个电池对周围的影响。既然用磁,磁场对环境的影响。所以上海现在市民反对再延长到虹桥,到底有没有影响,这个还得研究。

郭桐兴:现在还没有最后的定论?

周镜:在高速这里面,还有一种,比如现在磁悬浮,咱们在上海已经跑400多公里。

郭桐兴:这个磁悬浮最高时速能达到多少呢?您能给我们介绍一下吗?

周镜:它可以达到500多公里。因为现在都在发展,也就等于咱们现在讲的这种常规铁路。原来以为到200多公里,不可能跑300多公里。而实际上法国就在这种情况下,它已经跑到350公里了。比如我们现在北京到天津,也是跑到了350公里以上。

郭桐兴:我看前一段时间电视台报道,从北京到天津只用27分钟。

周镜:磁悬浮应当讲,它可以跑500多公里是没有什么问题的。我在上海我坐过,它跑了400多公里。

郭桐兴:那是相当快了。

周镜:能不能更高呢?

郭桐兴:还有没有比这个更高的呢?

周镜:有一个,作为一个方案,现在还没有做过,人家在市内也做过实验研究了,就是所谓的管道运输。

郭桐兴:什么是管道运输?

周镜:一个管子我们说运油、运水,假如一个密封管道,我也可以在里面运货。

郭桐兴:和输油管道的原理一样吗?

周镜:原理不一样,也就是在管道里面运货,它是利用什么呢?利用真空。假如我们在这个管道里面铺一个钢轨,上面有一个车,我这个管道也分成一截一截,我这一截一抽真空,后面的空气一进来,那么这个空气就可以推着你这个车子,因为你前面是真空,这个空气要进来,它就可以推着你的车子往前面走。

郭桐兴:这个等于是一个崭新的理念?

周镜:这个作为一个运输工具来讲,应当讲,已经在应用了,比如说在美国国会里面,图书馆,它不是用人,比如我要拿本书你给我送过来,也不是用车子推,它就可以用管道,在管道里面通过压缩空气直接拿这个运过来。

郭桐兴:那个怎么运法?

周镜:也就等于说我刚才讲的,假如这个车子在里面,我这个是真空。成真空那边有空气就可以让你推过来了,摆在车上面。

郭桐兴:比如说你想送到什么地方,那么这个真空这个段就到你要送的那个位置。到时候把这个打开自动的就过去。

周镜:到停站的地方,那边压缩空气给你一个阻力,你慢慢慢慢就可以停了。因为太详细讲涉及到太技术性的问题了,它这个是在美国运输,在苏联做煤矿运输也用了这个技术。美国想利用这个,做真正铁路运输。华盛顿、纽约、波斯顿现在要再修高速铁路,它有几个方案比较,当然最后还是采用我们现在常规的高速铁路。这个就涉及到很多问题了。瑞士他们已经做研究了,因为瑞士这个城市都在山里面,所以城市之间他们有一个计划,就想用地铁,就像我们现在这种,就是运输,因为它都在山里面,他就打隧道,在隧道之间用管道连起来,整个都用管道。所以他们就提出一个,这个车子停下来在轨道上,在运行的时候,磁悬浮,而推动它不用磁,不用电磁来拉,而是用真空,速度可以达到1000公里。

郭桐兴:那很厉害了,那比我们现在的动力机车要快很多啊。

周镜:磁悬浮比如说500、600公里,它这个可以到1000公里。这个只是作为一个研究方案。

郭桐兴:看起来高速铁路这个概念内容很丰富。将来的发展潜力也是非常大的。您能不能给我们介绍一下,现在的高速铁路的现状?

周镜:我刚才谈到了,高速铁路最早当然是日本,日本现在已经修得相当多了,不断的在修高速铁路,当然他那个时候讲的高速铁路都还是在最多到300公里,欧洲它在进入上个世纪的时候,它就全欧洲在统一大家讨论过,就要形成一个高速铁路网。我刚才讲了,欧洲在二战之后,他们作为一个政策导向曾经认为主要先修公路,对铁路基本上延迟,日本以后,法国首先就修起来了。西班牙、意大利、德国都修起来了。他们后来就认为在欧洲来讲,将来应当全欧洲形成高速铁路网,这是他们在上个世纪90年代末通过了,形成高速铁路了。

郭桐兴:这是将来发展的目标?

周镜:他们还在不断弄。就到东欧,欧洲整个都形成网,形成一个高速铁路网。因为这个铁路要发挥作用,必须网。比如说运输,铁路换公路,铁路换飞机,你就得换,一换这个时间就耽误了。它要形成网络就可以。

郭桐兴:其实您说像这个发展趋势的话,是不是跟当前的能源紧张有一定的关系?

周镜:那时候还没有这么讲,它还是作为运输工具来讲。因为陆地运输的工具,最主要的一个是飞机,一个就是汽车,一个就是火车。各自都在竞争,所以铁路比如说作为中长距离来讲,再长距离,飞机,短距离火车,中长距离还是铁路有优势。

郭桐兴:等于是这三种交通运输方式各有各的定位?

周镜:一般讲是这样。比如说现在在欧洲来讲,欧洲和英国有一个海峡,它就为了要修铁路,所以就修了一个英伦海峡隧道通过去,所以现在从伦敦到巴黎,伦敦到布鲁塞尔到德国,那个高速铁路都连通了。都可以过了。而在这种情况下,比如说英国人,它是拿汽车通过火车给你运过来。我猜想,他要用汽车跑还得几十公里,这个我没有研究,我也没有搜集资料,至少觉得火车还是比较合适。

郭桐兴:起码比较方便。

周镜:另外我们也可以看,比如说美国我刚才讲,它在二战之后是拆掉了20多万公里铁路。它现在又在修华盛顿到波斯顿,它的公路网非常发达,它要修高速铁路。在南部沿海也准备修,在西海岸也准备都要修高速铁路。

郭桐兴:看起来高速铁路有它自身的优点。

周镜:另外在其他这些国家来讲,现在大家也知道南韩修了,台湾修了,已经修成功了,我们在90年代也提出来要修高速铁路,我们讲修200公里以上,那个时候还没有想到修300,台湾还没有修,现在台湾也修好了。世界上的这个情况大概是这么一个情况。

我们国内是逐渐在提速,提速和这个是同时的。

郭桐兴:我看咱们铁路系统大提速已经提了好几次了。

周镜:六次了。因为我们开始就讲,最早比如说120、160然后提200,我们分几次,还有一些地段200,然后250这样提速。提速我根据前面大家理解,又涉及到你有火车、机车问题,有地形很多这些问题。可是这里面作为一个运输系统,作为一个国家来讲,因为我们国家最大的一个特点是客车和货车是在一条线上跑,我刚才谈的这个高速铁路,国外的发展这些铁路都是专门跑客运。

郭桐兴:都是分开的。客运和货运是分开的?

周镜:或者不分开,它也有一个比如说日本、德国也好,白天我就跑客,晚上跑货。因为他们都是地域比较小,这种运输状态和我们不一样,这个涉及的问题更多了。而我们国家是客运和货运是混合在一起的,在过去来讲,货运可能还是更主要的。改革开放以后,客运现在更重视了。所以我们在提速的时候,要在一个客货都在跑的线路上,你要想客车速度提高,这个货车的速度也必须跟着它提高。假如不提高的话,在咱们的公路上,你跑100公里,汽车弄过来,马车跟着你跑行不行?这个造成很大的安全问题,运输运量也受影响。比如说我们现在,一个车子,两个车只能跑一趟车,跑了货车就不能跑客车,那货车速度很低,客车速度很高,你的运量就要降低。而我们国家大家知道铁路还是一个最主要的运输力量。所以我们国家有这么一些很大的一个特点。我们国家应当讲,现有的铁路提速,最高的铁路已经提到250公里。像北京到上海,250公里,北京到青岛也是250公里,北京到沈阳已经有很多主要干线。

郭桐兴:大多数的主要干线最高的到了250公里了?

周镜:当然区段还是比较小。

郭桐兴:只局限于几条主要的干线?

周镜:因为这里面就涉及到了,你现在客户还没有分开,要考虑到整个的一些考虑。

郭桐兴:其实您刚才谈了这么多有关高速铁路的知识和现状,这里面就有一个问题,我想跟您请教一下,我们为什么要建高速铁路?

周镜:这其实就是我刚才讲的那个问题,在既有线路上,你要拿这个速度再提高,那么就要影响货运。你现在的线路是过去修的,等于我们城里面一样,我们看北京城,要修这些高速公路,你不叫拆迁了吗?原来的路不行了。比如咱们到八达岭,你为什么要修一个高架起来的,你为什么不能在原来路上呢?让他的速度提高他就有限制了,咱们铁路简单讲有这个道理一样。所以咱们国家作为铁路系统,我了解,这方面不是完全掌握。我们国家现在要解决作为这些旅客来讲,希望你高速,可是货运还必须保证。现在咱们国家救灾的时候说,煤全要靠铁路运过去。你还得保证这些。所以我们国家现在提出了这么几种情况。一个预备修高速铁路,我们现在讲的高速铁路,现在要修的就是北京到上海,现在提出来现在我们叫它高速铁路,北京、上海。它专门跑客车,不跑货车。假如这条也修通了以后,将来那条车现在有的火车线路以货运为主。

郭桐兴:现在的京沪线将来以货运为主?

周镜:可能它还跑一些普通的客车的短距离。这样货运也可以增加,我这个客运最高时速到350公里。开始运营的时候可能是300公里,这个速度是什么一个水准呢?应当来讲,在国际上是属于领先水平的。

郭桐兴:一流水平了。如果这个高速铁路建成了以后,北京到上海的需要几个小时?

周镜:这个现在还很难讲,到上海比如说,因为这里边讲多少小时,要算一个旅行速度,我们讲最高是350公里。

郭桐兴:这是理论速度?

周镜:最高的速度。我不是全线都可以跑350公里,你要看你将来停站。比如说我一到起发的时候,到一个站减速,再开启动。假如站多了,它需要时间就短。假如直达那么可能时间就长。我现在不知道将来运行是怎么安排,一般来讲,可能就6个小时左右。

郭桐兴:这个大大缩短了时间。现在好像北京到上海应该是跑10多个小时以上。

周镜:现在是12个小时。

第二种是旅客专用铁路。

郭桐兴:这是什么意思呢?

周镜:就是客运专线,这个专线它是以客运为主,它的最高速度是250公里,还有一种就是所谓客货数,公用,在这种专用线以外还有一个客户共用。一般的速度就是200公里。当然在有些山区可能200公里还要有困难。

郭桐兴:这跟你周围的环境有关系。

周镜:因为运输是一个系统,网络,和经济发展这些要求,和国外的情况还不完全一样。中国有中国的国情,因为西方国家,比如说日本那么小,比如说德国还不如咱们一个省,它有很多运输,公路有可以承担了很大的一部分。比如像英国和日本以及包括像台湾,人家上下班都是靠铁路。

郭桐兴:主要的交通工具?

周镜:像英国,看老的小说,英国人都是我回去了都是坐火车。

郭桐兴:我看北京这一块,咱们的城铁还有地下铁,这个也是作为一个比较主要的交通工具了。

周镜:我们刚才讲的是作为一个运输需要来讲,我们为什么要修高速铁路呢?因为高速铁路有一个问题,就是它运营成本要很高,刚才我们讲了,就像高速公路一样,你这个路要平顺,就得直,比如拿北京到上海,将来我们修一个高速铁路,它要求沉降允许多少呢?3个厘米。一条路跑过去,这就要求你的路得修得标准很高,也就是说公路你不能有坑坑洼洼,有养护、维修。路况要很好,刚才我讲了在指挥信号这一系列都得很好。你为什么要修呢?花这个成本就很高很高,比现在都高。我个人有这么一个理解,因为在90年代的时候我也曾经希望要求高速铁路,为什么呢?因为高速铁路刚才来讲在200公里以上,现在的高新科技在铁道运输的一个集中表现。所有的高新科技在铁路上来讲,它都反映出来了。比如我们讲铁路来讲,一个就修路基,就像公路修路,我们刚才讲的这个要求。这么高的要求,轨道也是平顺,比如说你这个岁数还不能够理解,最早的轨道一节轨长是12.5米,有一个接缝,你在轨道上面走,你想咣当、咣当,过一个节要响一下,后来解放以后弄了25公里。

郭桐兴:高速铁路要求一节轨长多少?

周镜:在区间全部没有缝。

郭桐兴:这个比原来要求高很多?

周镜:全部没有缝的话,要保证它没有破损,所以变性就不能大了。还有道差,作为机车就不是人能够驾驶。不是像过去看信号,现在是全部要靠计算机和信息,而且这个信息是自动来采集。比方说前面有没有车,这个车的速度是多少,前面的路况是怎么样的,都是自动的要提供给你。到你那个计算机里面,你自动的处理,比如说前面有个车停在这儿了,你现在从这儿开始,我怎么刹车,靠现在这个刹车这个摩擦现象,摩擦板那是不行的。

郭桐兴:肯定是不能适应的。

周镜:我们现在一般的货车有几种刹车系统,启动哪一部分,那么它事先都有设计好了一条曲线,完全靠自动的来控制。再简单讲,比如说人来讲,如果开汽车,我过去在国外念书的时候我就开汽车,越是直线,越平,你非常容易打磕睡,所以公路设计这个直线长度不能太长。比如说在那个时候,公路两边的路间有一定的宽度,它靠边上做得比较毛,粗糙,车子在中间一走到边上马上颠,特别是碰到有桥涵的时候,他靠近的时候,免得你睡着。火车也要有提示。司机开那种火车不要动了,全部是自动的。同时也提醒你,你要给他一个反馈,你要不反馈,他警告你,你再不反馈,他就自动刹车。所以这一套以及管理,我们原始铁路指挥你该不该发车靠电话。

郭桐兴:总调度是靠电话来调度?

周镜:全部是自动的,而且事先都安排好。而在整个一条线上,你在什么地方有车,有什么车,状态什么样,我在北京一个铁路局来讲,这个路局有一个电瓶上都可以看得到。所以这样子讲,汽车刚才我也讲了,整个管理、信号、信息要提供。所以他这个东西一上去以后,整个铁路就强迫你,你必须要全面的提速,现代化。所以在这一点来讲,在开始修铁路的时候,虽然投资大一点,我觉得作为整个来讲,还是需要的。

郭桐兴:刚才您讲的高速铁路实际上体现了我们国家的科技水平。

周镜:不仅体现,而且使得高科技发挥作用,对你的经济建设自然也有好处。

郭桐兴:处于一个良性循环之中?

周镜:否则人是惰性的,你还是那个速度,我能够管理,我何必去学,何必去用那些高科技。

主持人郭桐兴和周镜院士

郭桐兴:最后我想请教您一下,您说我们国家需要多少年才能形成一个高速铁路网?

周镜:这个问题答不好,为什么呢?比如我刚才讲了,美国有多少铁路,它现在还有30、40万铁路。

郭桐兴:基础比我们都要好?

周镜:是日本,我们现在铁路,我们的人均面积来讲,这个数量是很少的。我个人感觉中国作为一个运输来讲,还有很长的一段时间铁路可能还是一个主要的运输工具。因为我们这么大的一个面积刚刚比印度超过一点了,印度人家在二战以前就是我们现在这个水平了。

郭桐兴:实际上我们现在还是处于一个发展中国家的水平?

周镜:作为铁路建设来讲,我个人认为前面要走的路还很长。

郭桐兴:未来的发展空间应该是很大的。大有前途,大有作为。

周镜:作为高速铁路的发展,应当讲,我们很有这个客观条件,可以走到国际前列,因为我们有这个需要,其他的国家没有像我们这么需要。

郭桐兴:我们也祝愿咱们国家尽早的实现高速铁路网,为我们未来国家的发展做出贡献。同时我们也非常感谢您接受我们的采访。就高速铁路这个话题做了这么精彩的讲话。谢谢您!

周镜:谢谢!

郭桐兴:同时我们也感谢大家收看院士访谈!我们在下一期院士访谈再见!谢谢!