高铁领域自动驾驶现状如何？听听专家怎么说！

全文要点：

1. 7月9日，第十二届世界高速铁路大会“创新让生活更美好”“发展让生活更美好”圆桌论坛在国家铁道试验中心举行，多国铁路高管和专家围绕提升高铁运行品质、促进经济发展等展开对话。

2. 中国研发试验时速450公里、运营时速400公里新一代高速动车组，采用轻量化车体缩短制动距离，优化运行图、增加编组提升运力，应用CTCS、CTC、TDMS等系统形成安全运输组织模式。

3. 中国京张高铁2019年底实现时速350公里自动驾驶，具备自动发车、运行、停车、控门等功能，未来ATO将向环境自感知、安全自评估、故障自诊断发展。

4. 土耳其认为信号系统是管理运力的“智慧”，现代系统（实时监控、移动闭塞等）可突破传统固定区间限制，提升线路通行能力，智能系统是发挥车辆运力的关键。

5. 高铁维护需借助高精度传感器和预测分析，基础设施维护、安全性、运营因素及气候变化均制约列车速度，未来需增强气候韧性、灵活性和环保性。

6. 西班牙建议新建高铁网国家优先考虑本国需求、借鉴经验，建立监管框架和长期资金支持，设计建造需有长远目标。

7. 普速线路改造与新建高速基础设施选择需权衡成本、运力、出行时间、区域影响等，应结合线路状况、城市位置及长远需求分析。

8. 高铁具有速度快、站点近市中心、安全、环保等优势，与其他交通方式应互补而非竞争。

9. 中国高铁经验表明其适用于发展中国家，雅万高铁为典范，缩短通行时间并带动相关产业发展、创造就业。

10. 中国45.4%的千万人次吞吐量机场已接入高铁，高铁接入机场需论证必要性，市中心外建站可疏解老城压力、引导新城发展。

7月9日，第十二届世界高速铁路大会“创新让生活更美好”和“发展让生活更美好”两场圆桌论坛在国家铁道试验中心举行，国际铁路联盟、联合国欧洲经济委员会等国际组织的官员，中国、法国、土耳其、意大利、西班牙、韩国、日本、波兰等国家的铁路高管和专家学者围绕提升高速铁路运行品质、高速铁路促进经济发展等内容展开深度对话，共同探讨高速铁路创造美好生活的创新举措。本篇遴选部分嘉宾的现场发言，供交流借鉴。

第一场圆桌论坛

马建军

中国铁道科学研究院集团有限公司副总经理

主持人

列车运行速度越快，其吸引力就越强。吸引力增强会导致需求上升，而需求上升意味着需要更多的列车。一条线路上的列车数量越多，它们之间的运行间隔就越短。然而，更高的速度需要更长的制动距离，这反过来又需要列车之间有更大的间距。速度、需求和安全之间的这一根本矛盾该如何解决？

马建军

就中国高铁而言，我们已研发试验时速450公里、运营时速400公里的新一代高速动车组列车，用以提升运营速度，采用轻量化动车组车体技术，有效缩短了高速列车的制动距离，既保证列车运行安全，又提高了列车运行速度。

通过优化列车运行图、增加列车编组等方式，增加高速动车组列车开行密度，比如在繁忙高铁线路上的高峰时段采用动车组重联形式，也就是由原来一趟列车8节车厢变成16节车厢，运输能力能够达到翻倍的效果。与此同时，为确保高速铁路运营安全和有序，中国还研制应用了列车运行控制系统CTCS、调度集中系统CTC和运输调度管理系统TDMS，已经形成了安全成熟的高速铁路运输组织模式。

主持人

近年来，公路运输正积极推进自动驾驶系统的研发，目前高铁领域自动驾驶现状如何？特别是在运营安全以及系统设计方面，自动驾驶ATO又会带来怎样的变化？

马建军

2019年底我们在京张高铁实现了时速350公里高速列车的自动驾驶。司机只需要操作1个按钮，高速列车就可以实现车站自动发车、区间自动运行、到站自动停车、车门自动控制等。

从技术角度看，道路交通自主运行的核心在汽车车辆，而高铁的ATO是作为一个整体的系统来实现的，不仅是动车组列车，而且涉及轨道、信号、调度指挥等多个专业，关系到整个高铁的运输组织和旅客服务，具有复杂性和高安全性。

安全是铁路运输永恒的主题。应用高铁ATO的安全性绝不会低于现有水平，自动化技术还将进一步减少人因风险。

ATO是高铁技术的发展方向，也是智能高铁的一个重要组成部分。未来的高铁ATO将具备列车运行环境自感知、安全态势自评估、设备故障自诊断的能力，促进高速铁路向更加安全、更加高效、更加智能、更加绿色的方向发展。

伊斯梅尔·哈基·

穆尔塔扎奥格鲁

土耳其国家铁路公司副总经理

主持人

为提升现有基础设施的运力，可能的解决方案有哪些？决定性因素是机车车辆的运力，还是信号系统？

伊斯梅尔·哈基·穆尔塔扎奥格鲁

我认为火车是我们的实力，而信号系统则是我们的智慧，因此我们需要用智慧来管理实力或者说运力。

传统的信号系统是通过固定的区间来管理交通的，这保证了行车的安全。将交通限制在特定长度的区间之内，因此线路的通行能力被压缩在这些固定的时间间隔之内。然而，现代系统能够让我们超越这些限制。得益于实时监控、自适应安全距离、移动闭塞系统以及自动控制和保护系统，列车可以更紧密地运行，同时确保安全。

当然，列车在运力管理方面也发挥着重要作用。运力更多的铁路车辆、注重能效的系统有助于提升容量，并对运营系统的经济和效率作出贡献。但是，如果没有智能系统，这种设置在轨道车辆上的巨大动力就无法得到充分展现和管理。

主持人

随着机车车辆和路网运营周期的持续延长，养护维修将成为未来技术创新的关键领域。这是否意味着我们的高铁技术装备维护将成为列车速度进一步加快的制约或影响因素？

伊斯梅尔·哈基·穆尔塔扎奥格鲁

我认为基础设施的维护管理，是制约列车速度的一个因素，不仅如此，随着速度提升，除了技术要求外，安全性和运营因素也愈发关键。高铁是一个严密的系统，其中所有的组件必须在非常低的容差范围内完美地协调工作。因此，铁路系统的维护已经不再是传统意义上的流程，而是一门必须借助高精度传感器连续监测系统和预测分析来执行的学科。

然而，问题不止于此。气候变化及其影响正日益凸显，直接影响着列车的运行速度、安全性和舒适性。所以，要在铁路系统中维持最优运行速度，基础设施和系统维护是我们需要优先夯实的根基。除此之外，未来铁路系统在更快的同时，还必须具备更强的气候韧性、更灵活的运营功能，并贯彻环保管理理念。

丁叁叁

中车青岛四方机车车辆股份有限公司副总工程师

主持人

速度、需求和安全之间的这一根本矛盾该如何解决呢？

丁叁叁

一方面，系统能力需要提升。速度提升对牵引与制动功率、承载及抗冲击能力等提出更高要求。在车辆设计方面，我们的首要任务是深化轻量化设计，实现列车轻量化与高强韧的平衡；在信号系统领域，进一步升级至移动闭塞技术，列车在更高运行速度下的最小追踪间隔将持续缩短；在基础设施与运营管理层面，需同步优化部分轨旁设施参数、科学规划实现网络化高效运营，以及优化快速安检与登乘流程等。

另一方面，我们可通过多维度调控手段平衡不断增加的客流需求，使其在不同时间、区域和速度等级间实现均衡分布。例如实施分区域、分时段的混合速度运营模式，采用分速度等级、分季节的差异化票价策略等。我们现在针对特殊地形，也在进行更多创新。总之，破解速度、需求、安全之间矛盾的根本之道是以颠覆性创新实现范式超越。

主持人

用于公路运输的自动驾驶车辆的研发工作正在积极推进，对于高铁相关方面发展有什么影响？在运营、安全以及系统设计方面，自动驾驶会带来怎样的变化？

丁叁叁

当前，自动驾驶技术在高铁方面的应用发展受到几方面影响：环境感知的局限性、人机协同的兼容性挑战、安全验证的技术瓶颈以及系统集成的复杂性。

为了更高效地推进这项事业，我想特别指出当前仍需克服一系列关键挑战：运营模式革新方面，我们将推动运营模式从“人工调度、司机操作、被动响应”的传统范式，转型升级为“数据驱动、智能协同、主动防护”的新体系；安全边界重构与防护体系升级方面，我们将突破传统“以成本换安全冗余”的思维定式，转向基于自主状态监测、智能容错控制与主动防护的新范式；驱动全域系统升级方面，可依托集中化管控优势，实现软硬件协同的全域一体化升级。总的来说，安全第一，我们需要以更加谨慎的态度去发展相关技术。

主持人

人工智能在哪些领域以及通过哪些应用为高速铁路带来附加值？体现在预测性维护、调度、旅客体验、运营优化中的哪些方面？

丁叁叁

我们已然步入人工智能时代。在这个时代，万事万物都开始与之产生深度关联，人工智能广泛应用于设计、制造等众多相关领域。

在预测性维护方面，人工智能技术正推动我们从传统的计划性维护转向基于精准预测的状态维护，从故障修复模式升级为预测性自主维护，我们有望破解多源感知融合分析、三维视觉智能诊断等难题；在运营领域，人工智能正推动我们实现从经验驱动的计划调度向动态优化模式转型；客运服务领域则包含了智能咨询应答、无缝换乘导航、安检无感通行、无障碍设施适配，以及基于需求预测的站车服务资源配置。

当前，我们在数据积累、专业化应用、边缘计算能力乃至基础算力水平等方面还面临挑战。我们要做好充足的准备，仍需持续探索。

第二场圆桌论坛

路易斯·亚马斯·

马丁内斯

西班牙铁路基础设施管理公司规划、项目与建设总经理

主持人

对于一个希望开始建设高速铁路网的国家，您会给出什么样的建议？在起步阶段，哪些战略、技术或制度方面的步骤应当优先考虑？

路易斯·亚马斯·马丁内斯

首先，学习别国的经验是一个非常好的选择，在没有统一适用的解决方案的情况下，我们需要考虑本国自身的具体需求，同时寻求别国一些经验分享和技术借鉴。其次，一旦第一条铁路线投入使用，随后的事情就容易了。一开始可能会比较困难，但只要坚持下来，后期会越来越顺利。再次，在设计和建造时要有长远的目标，因为我们建设的基础设施可能要使用100年。

关于在早期阶段应优先考虑哪些战略、技术或制度步骤，我认为必须建立一个监管框架，还要有长期资金支持。

主持人

在对既有普速线路进行现代化改造与新建高速基础设施之间做出选择时，应当依据哪些标准？应当如何权衡成本、运力、出行时间以及区域影响等因素？

路易斯·亚马斯·马丁内斯

没有唯一的答案，每种情况都必须仔细分析。在某些情况下，升级一条旧线路实际上可能比建造一条新线路花费更多，特别是在旧线路复杂或低负荷的情况下；而在其他情况下，现代化改造就可以很好地发挥作用，特别是如果现有线路很稳固并且靠近城市。

在既有普速线路现代化改造和建设新的高速基础设施之间选择时，我们必须同时考虑许多因素：成本、容量、旅行时间以及领土影响。我们也需要从长远考虑，要了解当地情况，选择正确的策略。

主持人

高铁与其他交通方式相比具备哪些优势？

路易斯·亚马斯·马丁内斯

高铁可以更快、更方便。车站可以设置在城市中心，人们不必花1个小时去赶车，从而节省了时间。如果是长途旅行，铁路可以更便宜、更快、更方便，让大家有时间在路上工作。此外，高铁安全性更高、也更环保。当然，无论如何，各种交通方式并不是要处于竞争状态，而是要相互补充。

赵勇

中国铁路经济规划研究院有限公司负责总经理工作

主持人

对于一个希望开始建设高速铁路网的国家，您会给出什么样的建议？在起步阶段，哪些战略、技术或制度方面的步骤应当优先考虑？

赵勇

中国高铁取得了举世瞩目的成就。截至2024年底，中国高铁营业里程达4.8万公里，建成并运营了世界上规模最大、现代化水平最高的高速铁路网。从实践来看，高铁建设适应本国国情，注重规划引领。中国于2004年首次颁布《中长期铁路网规划》，规划建设“四纵四横”快速客运通道，2016年发布新的《中长期铁路网规划》，描绘了“八纵八横”高速铁路网的蓝图。在此基础上编制一系列“五年发展规划”，有序推动项目实施。高铁发展初期，应在局部区域选取关键项目开展先行先试，通过试点项目的建设和运营积累经验，再由线成网、由区域到全国推广。高铁是现代高新技术的集成，既要坚持开放合作的全球化视野、引进世界先进成熟技术，又要探索适应本国国情的自主创新道路。要充分考虑项目全生命周期可持续发展要求，防范投资风险。项目决策阶段深入开展研究论证，控制投资规模，建设阶段加强施工组织管理，节省建设成本，运营阶段积极培育客流，开展多元经营。

主持人

高铁是否只适用于富裕国家？还是说高铁也能促进更低收入经济体的发展？

赵勇

中国有一句俗语——“要想富，先修路”，强调交通基础设施建设对于区域经济社会发展的重要作用。中国作为最大的发展中国家，从实践经验来看，高铁不仅适用于富裕国家，也适用于发展中国家。高铁的建设极大地改善了人民群众出行条件，为沿线经济社会发展提供了新动能、创造了新机遇，也成为助推新型城镇化建设、促进旅游等消费产业发展的强大动能。

雅万高铁也是发展中国家建设高铁的典范。雅万高铁是东南亚第一条高速铁路。雅万高铁通车后，将雅加达和万隆间的通行时间从3个多小时缩短至40多分钟，也带动印尼加工制造业、基础设施建设等相关产业发展，创造就业岗位，吸引投资，产生经济集聚的溢出效应。

主持人

高铁线路是否应当直接连接机场？除了那些位于市中心的车站之外，是否应当在市中心之外规划新的车站？

赵勇

在有条件的地区实现高铁线路直接引入机场，能够有效促进空铁联运，方便旅客联程出行，推动高铁与民航优势互补、协同发展。截至2024年底，中国已有20座年吞吐量1000万人次以上的机场接入高铁，接入率达到45.4%。

然而，高铁线路与机场在运输能力上有较大差异，高铁双向年输送能力远大于大型国际机场的年吞吐量，因此，在规划阶段，应从客流需求、建设条件、工程投资、综合效益等多个方面充分论证高铁线路引入机场的必要性，为项目规划决策提供有力支撑。是否应在市中心外建设车站，要从铁路经营内部效益看，车站选址应综合考虑城镇与人口发展趋势、客流需求分布特征等因素，增加项目经营收益。也要从城市发展外部效益看，对于正处于发展扩张期的城市，在城市外围新建车站可以作为疏解老城压力、引导新城发展的支点。

阿兰·别洛乌德

波兰铁路公司首席执行官

主持人

在对既有普速线路进行现代化改造与新建高速基础设施之间做出选择时，应当依据哪些标准？应当如何权衡成本、运力、出行时间以及区域影响等因素？

阿兰·别洛乌德

在规划未来铁路交通的时候，一个国家或者不同国家所面临的最重要、最具战略性的选择之一是：更新现有的传统线路还是建设全新的高速铁路。这一决策不能做简单的成本效应分析，必须将其视为我们对领土经济社会和环境结构的战略性投资。做好决策需要遵循主要的标准和关键的考量因素，同时要对成本、容量、旅行时间、地域的凝聚力、环境影响以及前瞻性方面进行评估。也要明确建设铁路网的目标是不是大幅度缩减城际旅行时间，有没有提升客货运输的能力。对于传统的线路，我们要考虑到它的升级和改造方面的问题，要考虑到基础设施在生命周期之内的成本、效益和相适性。对于建设新的高速铁路，我们需要进行一个全面评估，要明白任何一种选择都有两面性。

文字：宋佳伶 王鹏旭 高莹

图片：尤艇 王金龙

编辑：孙晓远 曲泊宁

审校：高珊

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