8月28日，在四川省科学技术奖励大会上，由西南交通大学主持完成的“高速铁路线形最优动态性能设计原理、调控技术及工程应用” 项目，荣获2024年度四川省科技进步奖特等奖，成为本次大会颁发的唯一特等奖。“这份荣誉是对团队20年深耕的肯定，更是中国高铁从跟跑到领跑的缩影。”项目负责人、中国科学院院士、西南交通大学首席教授翟婉明在采访中感慨道，“这一成果的突破，源于中国高铁建设从无到有的迫切需求，也见证了我国轨道交通技术自主创新的艰辛与辉煌。”
在中国高铁发展初期，国内在高速铁路建设方面缺乏标准，线路设计面临诸多挑战。“当时最大的难题，就是高铁线形怎么定 —— 弯道半径、曲线长度、爬坡坡度等，这些参数直接关系行车安全性与乘车舒适性，却没有现成答案。” 翟婉明院士告诉记者，传统设计理念基于质点运动学，主要检算列车牵引通行能力，忽视了列车高速运行时车辆与轨道间的动态耦合效应，不能从动力学角度准确评估高速行车安全性、舒适性。“列车跑起来会振动，轮轨之间会产生动态相互作用力，这些动力学问题不解决，高铁就谈不上安全平稳。”
正是基于这一痛点，翟婉明院士带领团队首创了“车辆 - 轨道耦合动力学” 理论（即 “翟模型”），构建了列车与线路动态性能最佳匹配设计原理与调控技术。“从系统的角度把车和线结合在一起，来研究它的整体动力学行为。这些动力学行为主要包括行车安全性，还有我们乘车的平稳性、舒适性，这个是关键。” 他解释道，通过这一理论，团队能在设计阶段就用计算机模拟列车运行状态，“我们利用这个理论，在计算机里面就能够模拟仿真出将来高速列车在所设计的线路上跑，它是什么样的动态行为，它的性能好不好，满不满足要求，使我们这个高铁能够高性能、高品质的运营，让我们的高速铁路具有高质量。”
在此基础上，翟婉明带领团队从大系统的角度把车和线结合在一起，成功研发了高速铁路线形动态性能最优设计技术，最终实现了高安全高舒适行车的最优线形设计。该成果在我国多项重大高铁工程中发挥了关键作用，并推动了《高速铁路设计规范》《铁路轨道设计规范》《铁路线路设计规范》等国家标准和行业标准的修订。
京沪高铁是一条连接北京市与上海市的高速铁路，也是 “八纵八横” 高铁网的重要组成部分，这条全长 1318 公里，设计目标时速350 公里/小时的高铁，在设计之初，就引入了翟婉明团队的“线形最优设计技术”对全线进行了高速行车安全平稳性评估，找到了多处存在安全平稳性超标的问题路段，并提出了最优改进设计方案。最终被设计单位采纳，造就了京沪高铁 “硬币立不倒” 的卓越平稳性。
同样是“八纵八横” 高铁网的重要组成部分，2022年开工建设的成渝中线高铁正线全长 292 公里，设计时速 350 公里，部分区段预留时速400公里运营条件。这条线路不仅是推动成渝从 “双城”向“同城” 跨越的关键项目，也是我国高铁向更快更平稳冲锋的新里程碑。
翟婉明院士介绍说，目前我们国家已经有了时速350公里的高铁建设标准，但时速400公里的高铁建设标准还是空白，“线形最优设计技术”的引入，为我国填补这个空白提供了捷径，“我们在前两年已经和中铁二院，通过这项技术完成了成渝中线高铁线形设计。因为有成熟的技术、理论方法，我有信心，将来成渝中线通车后，经过试验，时速400公里高速行车的安全平稳性应该会达到预期。那么在这个基础上，我们再进行推广，慢慢就可以形成一个标准。”
从理论创新，到工程实践，翟婉明团队让中国高铁标准有了“硬底气”。展望未来，翟婉明院士透露，团队计划融入AI、数字孪生等新技术，实现 “线路 - 列车 - 环境” 大系统服役性能的实时调控，这不仅能支撑更高速度轨道交通技术的发展，也将为解决川藏铁路等复杂山区高铁设计与建造难题提供新路径。
“这次四川省授予我们科技进步特等奖，我感觉对我们是极大的一个鼓舞，对我们后续的研究也是更大的一个动力，我想也是对我们全体项目团队包括产学研各个方面，加了油，鼓了劲。”谈及此次获奖，翟婉明院士直言倍感振奋，“现在我们高铁已经是世界领先了，但要持续保持领先并不是一个容易的事。未来，我们高铁的速度到底还能不能更高，舒适性还能不能更好，这里面还会遇到很多新的问题、新的挑战。在这个成果的基础上，我们还将结合未来发展的需求进行攻关，为未来中国高铁持续引领世界发展作出更大的贡献。”
来源：四川观察2025年8月28日https://kscgc.scgchc.com/sctv/h5/v7/newsShare.html?id=1960713209384906753&appUserId=11051
