本文原標題：《CCTV《超級實驗室》| 西南交大：勾畫中國軌道交通精彩的未來》
中國在2003年首次開通第一條高速鐵路線，時至今日，中國高鐵已經擁有世界上最密集的線路網絡，最複雜的運行環境，最龐大的乘客人數，以及最好的高鐵技術，那麼未來它又將駛向何方呢？1月14日，CCTV特別節目《超級實驗室》聚焦交通未來，深度報導牽引動力國家重點實驗室。
▲CCTV《超級實驗室》|牽引動力國家重點實驗室
2017年歲末，中國高鐵總裡程達到了2.5萬公裡，這個數據意味著，中國高鐵裡程佔據了世界高鐵總裡程的60%以上。不斷創造奇蹟和驚喜，是中國高鐵給人們最深刻的印象。
這是一段在社交媒體上熱議的視頻。京滬高鐵上，一位外國旅客將一枚硬幣豎在列車窗臺上，高鐵以時速300公裡的速度飛駛，而硬幣屹立不倒。八分鐘後，當列車進站變換軌道時，出現大範圍橫向移動，硬幣這才倒下。
高速列車上硬幣不倒的奧秘，在牽引動力國家重點實驗室能找到答案。
牽引動力國家重點實驗室首席專家張衛華：「實際上車在跑的過程當中，在這麼高速下，它受到很多外部的激擾，比如說軌道它不可能是平的，還有自然的，來自於自然的，比如說風啊，會車啊等等。它都會有這樣一個擾動。在這些擾動之下，它還要跑的很平穩，這就是有難度了。這是創記錄的，因為有人在日本去試過，沒成功，在歐洲不成功，只有在中國才能有這麼好的這樣一個平穩的一個運行品質，這個品質就來自於這個實驗。」
這個試驗臺，是目前世界上規模最大，功能最多，技術最先進，唯一可實現內外軌速差的機車車輛滾動振動試驗臺。正在進行的試驗，即將創造中國高速列車的最快時速。
牽引動力國家重點實驗室首席專家張衛華：「這個車，我們計劃做到600公裡（每小時），那麼它設計速度就500公裡（每小時），那麼這樣的話，它有100公裡的餘量在裡頭，那麼真正運行的時候，就有了更好的一個保障。」
這個試驗平臺，通過不同路況的模擬來測試車輛的平穩性和安全性的動力參數。
牽引動力國家重點實驗室首席專家張衛華：「每一個車的最多實驗，做的工況有161個，速度有16個速度檔。所以說這個整個把它交叉起來之後，那麼它的工作量也是巨大的。」
試驗控制室裡，樣車的試驗數據不斷變化。這些數據，將為列車的各項性能指標優化到理想狀態，提供準確依據。
「所有的高速列車，都是在這個試驗臺完成了它的性能的驗證、優化以及安全性的這樣一個驗證。」
巨大的實驗樓裡，每一個平臺都與高速列車息息相關。這兩塊看似普通的屏幕，是鐵路線上的千裡眼。這是高速列車長期服役性能跟蹤監控系統，它將跟蹤試驗數據，實時傳輸至伺服器資料庫，實現列車運行軌跡和關鍵部件測點數據的實時監控。
牽引動力國家重點實驗室數據分析員幹峰：「我們收集這個數據的目的，主要是用於來判斷車輛運行的一個安全性，有沒有超出規定標準規定的一個指標的一個範圍。然後跟蹤的車有一百多萬輛車，最長跟蹤的一列車，跟蹤了240萬公裡。」
牽引動力國家重點實驗室，於1989年籌建，實驗室以軌道交通車輛為研究對象，開展以高速重載車為核心的基礎性、前瞻性、戰略性創新研究。這個實驗室參與和見證了中國高速列車的每一步發展。2008年6月24日，中國第一列高鐵——京津高鐵投入運營，國產和諧號動車組列車，創造了時速394.3公裡的記錄，宣告了中國高鐵時代的到來。在這之後，中國高速列車的研製迎來了井噴式的爆發。
牽引動力國家重點實驗室首席專家張衛華：「人家是從1964年開始有高鐵，到今天已經走過了半個世紀還多，這就是這樣一個速度。我們不僅是運行的速度，而是發展的速度，創新的速度。」
在這個廠房結構的實驗樓裡，中國高鐵的每一個精彩細節都是在實驗臺上千錘百鍊的結果。
牽引動力國家重點實驗室副主任王開云：「列車的速度越來越高，輪子的承載的重量也是越來越大，列車對線路的破壞作用也是越來越強，然後線路的震動對車的安全性和舒適性影響也是越來越劇烈的。因此，我們就開展車輛和軌道一個相互作用的一個研究。」
這項基礎研究，通過列車與軌道動態相互作用特徵，實現輪軌安全性能指標，在設計上滿足行車要求。
「這個實驗室，它像一個龐大的工廠，所以我們的教授們穿著工作制服，滿身油膩站在下面工作。當時我們為了這個試驗能轉起來，我們可以整晚上不睡覺。」
就是在這樣實驗環境下，這裡誕生了沈氏算法、翟理論等，以科研人員姓氏命名的實驗方法，以及機車耦合動力學等重要理論。
牽引動力國家重點實驗室主任康國政：「我們牽引動力國家重點實驗室，在中國鐵路和高速鐵路的發展過程當中，起到了不可替代的引領作用。」
曾經的綠皮火車，已被這些具有現代感，更符合動力學原理的列車取代。在的人機環境設計研究所，從車廂空間設施設計，外觀及內飾設計，高鐵每一個細節的創意，都在這裡精心打造。中國高鐵追求更高速更安全更舒適的理念，在每一個研究環節都體現的淋漓盡致。
這個被液壓裝置不斷晃動的車廂，是世界首臺1:1綜合舒適度試驗臺，研究適合亞洲人舒適的乘車體驗，是這項試驗的目的。
牽引動力國家重點實驗室機電測控實驗中心主任陳春俊：「它可以完成我們的振動、噪聲、氣壓、溫度、溼度、燥度和運動場景的模擬。我們通過這個臺子，可以把六大物理量綜合起來，研究關聯考慮，得到我們更舒適的高鐵列車的舒適性標準，然後往全球推廣。」
車廂裡安放著各種測試儀器，隨著擴音器提醒，不同內容的測試開始了。志願者的調查問卷，將為新型高速列車的設計提供優化方案。中國高鐵建設，已經從滿足需求向以人為本的設計理念轉變。
牽引動力國家重點實驗室首席專家張衛華：「我們從跟跑到並跑，我現在下一步，我們做的是領跑。我們領跑，這個所謂的這個本就是說，我們要搞下一代高速列車這樣一個技術。」
在封閉環形軌道上奔馳的模型車是一種還不為常人所知的交通工具。這個名為真空管道高溫超導磁懸浮列車的試驗車，是中國下一代高鐵的雛形，被業內稱為超級高鐵。鄧自剛是這個項目的負責人。這段時間，試驗正進入到關鍵階段。
磁懸浮列車不用通電，在靜止情況下，車體就能飄浮起來，上下左右都不能動，只能沿著磁軌方向向前行進。西南交大的高溫超導磁懸浮技術，使用液氮來保證超導材料性能，與目前應用的電磁懸浮和低溫液氦超導磁懸浮技術相比，性能更優越，同時造價更低。
牽引動力國家重點實驗室新型軌道交通技術研究所副所長鄧自剛 ：「高溫超導磁懸浮，它是我們國家原創的技術。那我們突出的概念應該是，更高的速度，更加地環保，更加地節能。這個超導磁懸浮車的話，兩個目標，第一個是露天運行的話，我們希望是達到600公裡每小時的時速。然後第二個是加上真空管道，整個真空管道的環境裡面突破1000公裡每小時。」
列車在密閉的真空管道內行駛，不受空氣阻力、摩擦及天氣影響，是實現更高速度的關鍵。時速1000公裡的高鐵，這個科學夢想已經呼之欲出。
這是一個不走尋常路的列車。空鐵項目從2009年開始研發，如今已經走出實驗室，具備了1.4公裡的試驗軌道。新能源的應用和環保是它最大的特色。
牽引動力國家重點實驗室研究員蔡成標 ：「2015年開始吧，就是我們依託這個動力鋰電池的技術和空鐵的懸掛式軌道交通的這種技術，提出了一個就是新能源空鐵這麼一個概念。2016年開始我們覺得這個技術這個各方面都比較成熟了，就開始投資興建這個實驗線。國外的驅動方式他都是高壓供電的，但我們是採用了鋰電池供電，所以這個在國外也是沒有的。所以我們說這個是世界首列新能源空鐵。「
空鐵在狹窄的樓群中間穿行，凸顯出它的設計理念。這種定位於城際間、景區間的交通方式一經亮相，就引發國內外多方關注。
牽引動力國家重點實驗室首席專家張衛華：「有軌的、空軌的、虛軌的和磁軌的，這是為城市軌道交通發展來服務的。所以遷引動力國家重點實驗室，不僅在支撐今天高鐵發展，理念上在引領其他軌道交通的發展。」
牽引動力國家重點實驗室，強勁的研發實力和一系列創新成果，勾畫出中國軌道交通精彩的未來！
竢實揚華，交通天下！
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內容來源：中央電視臺
視頻與文案整理：劉中慧 曾蕙心
本期編輯：交大新媒體中心劉中慧曾蕙心張文欣
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