西南交大九里校區，世界首臺高溫超導高速磁浮工程化樣車，懸浮在165米長的高溫超導高速磁浮工程化試驗線上。盡管正值暑假，鴨嘴獸般的車頭邊，仍聚集了不少正在記錄數據的學生。

這套樣車及試驗線，歸屬西南交大軌道交通運載系統全國重點實驗室（簡稱“軌道運載實驗室”）。1989年開始籌建的軌道運載實驗室，至今已兩次被評為優秀國家重點實驗室，先后獲得國家科學技術進步獎一等獎2項、二等獎8項，科研成果4次入選中國高等教育十大科技進展。“搞科研是沒有假期的，不同攻關方向的研究所，都在按計劃推進各自的工作。”軌道運載實驗室副主任馬光同告訴記者。

作為軌道交通領域第一個全國重點實驗室，34年來，軌道運載實驗室不僅參與見證了一次次鐵路大提速，更像一個創新中樞，幫助中國軌道交通產業打造出閃亮的國家名片。

高溫超導高速磁浮工程化試驗線樣車。徐浩煊 攝

中國開創

滾振臺升級，模擬時速達600公里

由不規則五邊形合圍而成的軌道運載實驗室，坐落在校園北側，一圈走下來將近一公里。在兩扇紅色的鐵門內，機車車輛整車滾動振動試驗臺（簡稱“滾振臺”），靜靜地躺在一間1萬平方米的實驗室用房內。為方便受試機車進出，這里還配套建設了1.4公里的鐵路專用線。

滾振臺一經建成就是世界第二、亞洲第一，不僅幫助實驗室準確拿捏到輪軌相互作用關系，完成一項項國家試驗和研究任務，更開創了中國機車運行模擬的新紀元。

什么是滾振臺？它就像列車的跑步機，讓放置在跑步機輪子上的列車，可以隨著輪子轉動，模擬出不同速度環境下的行駛狀態，為仿真模擬和真車運營搭建橋梁。它也因此被稱作解開輪軌關系的黑匣子，若機車在測試時能保持穩定，就證明其在實際運行時具有足夠的平穩性和舒適性，具備安全平穩運營的條件。

“上世紀80年代，我國的列車運行時速最快不過100公里，速度慢、運量小，德國、日本的列車時速早就是兩三百公里了。要想列車跑得快、改變一票難求的局面，建立一個滾振臺，是大勢所趨。”列車與線路研究所副所長趙春發告訴記者，為提升速度、運力而建的滾振臺，不僅是軌道運載實驗室應鐵路而生的重要體現，更為中國鐵路實現跟跑到并跑邁出了重要的一步。

建成5年就拿下國家科技進步獎一等獎。在時速60—70公里的年代，提出時速450公里的試驗，顯然有些天馬行空。時至今日，滾振臺的提出者，兩院院士、西南交大教授沈志云回憶起當年建設時的壓力，仍會用“腦袋別在褲腰帶上”來形容。“如此大的設備，如果搞成功了，非常有用；如果失敗了，那就是一堆廢鐵，是很大的浪費。”

30多年后的今天，當年的四軸試驗臺早已升級為六軸，模擬時速可達600公里，不僅規模最大、功能最多、技術最先進，更為和諧號、復興號全系動車組及韓國、俄羅斯等國列車的量產奠定了基礎。

軌道運載實驗室。受訪者供圖

中國技術

翟模型翟方法，已成行業金標準

翟模型是上世紀90年代初，由中國科學院院士、西南交大首席教授翟婉明率先提出的車輛-軌道耦合動力學理論體系，將以往分屬兩個獨立研究系統的車輛、軌道合一，進行統一整體的研究。它的提出，讓日漸興起的軌道運載實驗室，開始與中國鐵路大事件形影相連，一直沿用至今。

中國高鐵的最高時速到底能到多少公里？在“高鐵350時代”的今天，對更快高鐵的追求，仍是一代軌道人的追求。

按照設計，正在修建的成渝中線高鐵，將成為中國首條預留提速至時速400公里條件的高速鐵路。作為中國高鐵的智囊團，在軌道運載實驗室列車與線路研究所，翟婉明正帶領團隊，用翟模型對相關線路的設計參數進行仿真驗算。

翟模型的精髓是車-軌耦合。什么是車-軌耦合？趙春發舉例子說，就像汽車換檔一樣。以往火車速度慢，線路對列車的影響小。要發展高速鐵路、重載鐵路，軌道只要有一絲不平整，就會給列車車體帶來強烈震動。同樣，車輪也會對線路造成橫向、豎向的沖擊力。“這就要求我們把車和線聯合起來研究，也就是車—軌耦合。”

與翟模型搭配的翟方法，是一種快速顯式二步數值積分的方法。這一方法不僅計算速度更快，在當年處理器只有133MHz的微機上，也能完成龐大的計算量。

在中國高鐵的起步年代，翟模型起到了重要作用。廣深港高鐵廣州與東莞間的獅子洋隧道，是高鐵穿越獅子洋海域的關鍵工程，也是世界上行車速度目標值最高的水下隧道。如何穿越獅子洋？在缺少高鐵設計標準的年代，就是一大極具代表性的挑戰。

設計單位經過一年多勘察，提出了4種選線方案，到底哪種方法可行？2005年，在翟模型、翟方法的指引下，經過計算機模擬分析，翟婉明幫助設計單位找出其中的最優者，為線路安全運營至今12年奠定了基礎。

提出至今30多年，翟模型、翟方法已從最初連通車—軌關系，迭代到高鐵時代多架橋造路背景下連通車—線—橋的關系，不僅在2005年和2009年分獲國家科技進步獎一等獎、二等獎，在川藏鐵路、貨運動車組等多個科研攻關項目中，全國幾乎所有涉及動力學的模型都以它為主，或由它演變而來。

機車車輛整車滾動振動試驗臺。受訪者供圖

中國示范

市場有需求，超級高鐵時代將至

速度，是評價軌道交通先進程度、運輸能力最有說服力的指標。

2021年，我國自主研發設計、自主制造的世界首臺高溫超導高速磁浮工程化樣車及試驗線，在西南交大九里校區正式啟用。設計時速大于600公里，標志著我國高溫超導高速磁浮工程化研究實現了從無到有的突破。

坐落在軌道運載實驗室旁的樣車與試驗線，集全碳纖維輕量化車體、低阻力頭型、大載重高溫超導磁浮技術等新技術和新工藝于一體。盡管上線的只有車頭，線路全長也不過100多米，但仍被寄予“創造大氣環境下陸地交通速度新紀錄”的厚望。

在實驗室內，還有被稱為“未來超級高鐵雛形”的全球首個真空管道超高速磁懸浮列車環形試驗線平臺、國內首個載人高溫超導磁懸浮環形試驗線，研究并驗證了真空管道及高溫超導磁懸浮的可行性。

我們真的需要時速600公里的超級高鐵嗎？趙春發給出了肯定答案。

在福廈高鐵等新線路的輪軌試驗中，中國高鐵已跑出時速超450公里的試驗速度。但綜合維護保養成本及安全系數，預計未來最快的運營時速將保持在400公里。“這與民航飛機時速800公里相比，還存一定的速度空白。”

趙春發認為，從市場角度看，時速600公里的交通方式，擁有數量可觀的商務群體。“與時速350公里的構建高鐵網不同，超級高鐵注重于點對點的通行，如滬杭、滬蘇、大灣區，目前運力都區域飽和，具備一定的市場前景。”

如果說西南交大九里校區的高溫超導高速磁浮工程化試驗線，是超級高鐵的1.0版本，那么，興隆湖畔正在建設的首個省級重大科技基礎設施——多態耦合軌道交通動模試驗平臺，則可以稱作超級高鐵的2.0版本。

作為西南交大歷史上投資規模最大的科學試驗裝置，總投資5.8億元的多態耦合軌道交通動模試驗平臺，被視為引領未來超高速軌道交通科技發展的重要平臺。該平臺將建設長1620米、設計最高試驗時速1500公里的高架真空管道高溫超導磁浮交通綜合性研究試驗平臺，為真空管道超高速軌道交通的基礎科學與共性關鍵技術，提供超高速與低氣壓的試驗環境。

機車車輛整車滾動振動試驗臺。受訪者供圖

中國力量

超強牽引重量，為世界提供經驗

軸重30噸、牽引重量3萬噸——這是科學探索獎獲得者，西南交大教授、軌道運載實驗室主任王開云定下的科研目標。

按照計劃，團隊將完成3萬噸級重載列車性能設計、電控制動與操縱控制，完善重載鐵路輔以安全與狀態修復關鍵技術，掌握軌道交通貨運快速化的關鍵技術。未來10年內，建立動力學設計、優化、試驗平臺及技術標準，實現時速250公里高速快捷貨運核心技術重大突破。

軸重由25噸提升至30噸，意味著有4個輪軸單節車皮，一節能多運20噸貨物。牽引重量3萬噸，意味著貨運列車的牽引水平將較現在提升5倍以上，比重載技術示范線大秦鐵路的貨運列車還要多1萬噸。

“更大的牽引重量和軸重方向，是貨運的發展方向。”趙春發告訴記者，與客運列車不同，貨運列車因超大載重，有更大慣性，要想把兩三萬噸的列車剎住，控制縱向沖力保證運行安全，并不是容易的事。由王開云主持完成的國家科技進步獎二等獎項目——重載列車與軌道相互作用安全保障關鍵技術及工程應用，將解決這一痛點，不僅推動超強牽引重量的落地，也為國際重載提供了中國經驗。

此外，王開云團隊還在探索基于信號通信的貨運列車虛擬連掛。與先行的實物相連不同，虛擬連掛將減少貨運列車的解編次數，列車到站后車廂自行解掛，提高運輸效率、提升運輸利潤。“當然，這不僅是連掛技術的變革，還包括智能運營和智能維護，涉及車庫改造、操控改造，相信能給鐵路貨運帶來劃時代的變化。”

在西南交大官方統計的研究生畢業去向中，每年有近八成學生去了研究設計院、地鐵公司、機車車輛廠等軌道交通領域。“培養的學生越來越多地深入一線，讓原本只攻生產的前端單位，也具備了一定的研究能力。你們做的很多工作，前端企業也能做了，會有壓力嗎？”面對提問，趙春發顯得更有底氣：“這是好事。高校作為新興技術的發源地、前沿地，這種互動將推動我們的創新研究繼續向前，督促我們探索更前瞻、更具顛覆性的技術。”

從滾振臺到翟模型、翟方法，從動車組到超級高鐵，西南交大軌道運載實驗室應鐵路而生、因鐵路而興、憑鐵路而強。“我們希望能探索更多的無人區，在更多無人區插上旗幟，號召大家往這個方向走，見證中國鐵路的飛躍式發展。”馬光同說。