我国幅员辽阔，人口众多，客运任务重，而高速公路和航空运输尚不能从根本上解决我国客运严重紧张状况，因此，修建大运力、低能耗、高速度的高速铁路，是一种经济、有效、符合国情民情的选择，是面向21世纪的中国交通运输发展战略的重要内容，具有深远的意义和影响。

2006年《国家中长期科学和技术发展规划纲要》就把高速轨道交通列为优先主题；2008年调整后的《国家中长期铁路网规划》提出，到2020年，我国铁路营业里程将达到12万公里以上，其中新建客运专线（高速铁路）将达到1.6万公里以上。2012年3月，国务院《“十二五”综合交通运输体系规划》，更是明确提出“十二五”期间将建成以高速铁路为骨架、总规模5万公里、完善发达的国家快速铁路网，快速铁路包括高速铁路、城际铁路和既有线提速线路等。到2020年，我国将建成以省会城市及大中城市间的快速通道为主干的“四纵四横”高速客运专线以及13个城际快速客运系统。

“四纵”高速客运专线：

① 北京─上海客运专线：全长1318公里，简称京沪高速铁路，纵贯京津沪三市和冀鲁皖苏四省，连接环渤海和长江三角洲两大经济区，全线已于2011年6月30日正式通车运营。京沪高速铁路是世界上一次建成线路最长、标准最高的高速铁路。

② 北京─武汉─广州─深圳─香港客运专线：全长约2260公里，连接华北和华南地区。2009年12月26日，中国第一条一次建成里程最长、运营速度最高的高速铁路——武广客运专线开通运营，在此基础上，北京至深圳全线于2012年12月26日通车运营，深港段预计2015年通车。

③ 北京─沈阳─哈尔滨（大连）客运专线：全长约1700公里，连接东北和关内地区，其中哈尔滨至大连段（904km）于2012年12月1日通车运营，这是世界上第一条投入运营的高寒地区高速铁路。

④ 杭州─宁波─福州─深圳客运专线：全长约1600公里，连接长江、珠江三角洲和东南沿海地区，预留跨越台湾海峡、连接台湾的设计条件。目前，宁波到厦门段已经通车运营，全线将于2013年内实现通车。

“四横”高速客运专线：

① 徐州─郑州─兰州客运专线：全长约1400公里，连接西北和华东地区。西安到郑州段455公里已于2010年2月6日通车运营。

② 上海─杭州─南昌─长沙─昆明客运专线：全长约2264公里，是中国东西向线路里程最长、经过省份最多的高速铁路，是东起上海，西至云南昆明的东西向铁路大动脉。沪杭段已于2010年10月26日通车，全线预计于2015年建成通车。

③ 青岛─石家庄─太原客运专线：全长约770公里，连接华北和华东地区，胶济段和石太段已分别于2008年12和2009年4月通车，全线预计于2015年建成通车。

④上海─南京─武汉─重庆─成都客运专线：全长约2078公里，连接西南、华中和华东地区，预计将在2014年全部建成启用。

我国的城际快速客运系统规划经过了3次调整。2004年《中长期铁路网规划》规划了3个城际客运系统：环渤海地区、长江三角洲地区、珠江三角洲地区。2008年《中长期铁路网规划》（2008年调整）新增了6个城际客运系统：武汉城市群，长株潭城市群，成渝城市群，中原城市群，关中城市群，海峡西岸经济区等。2011年《铁路十二五发展规划》新增了4个城际客运系统：新增呼包鄂地区，滇中地区，北部湾地区，鄱阳湖生态经济区。目前，我国已正式规划的城际客运系统达13个。

近年来，我国高速铁路发展突飞猛进，取得了举世瞩目令的成就，为国民经济发展做出了不可磨灭的贡献。自2008年开通第一条时速250公里的合宁客运专线、第一条时速350公里的京津城际高速铁路以来，我国已经开通运营京沪、京广、郑西、沪杭、哈大等一大批高速铁路新线，绝大部分线路的开通运营速度最高达到了350km/h，属于同期世界高速铁路的最高运营速度。截止2012年底，我国投入运营的新建高速铁路总里程达到了9356km，居世界第一位。截止2013年底，我国高速铁路营业里程为11152公里，其中时速300～350公里线路6354公里，时速200～250公里线路4798公里。“四纵四横”主骨架中，京沪、京广、哈大、东南沿海、沪汉蓉、陇海郑宝段等线路已开通运营，可见“四纵”干线全部贯通。目前，我国高速铁路运营里程已经超过了世界其它国家高速铁路里程总和。与此同时，我国正在建设和即将建设的高速铁路里程超过10000公里。毫无疑问，我国已成为世界上高速铁路运营里程最长、在建规模最大的国家。

自20世纪90年代初开始，我国开展了大量的高速铁路前期研究、试验与规划论证工作。1994年12月，我国第一条准高速铁路──广深（广州─深圳）铁路建成通车，最高时速为160km。1998年，通过租用瑞典X2000摆式列车，从而将广深铁路行车速度提高至200km/h。1997年和1998年，我国先后在北京环形试验线和郑武（郑州─武昌）线进行了高速行车综合试验，最高试验速度分别达212.6km/h和240km/h。1999年，我国第一条设计时速为200km的快速客运专线──秦沈（秦皇岛─沈阳）客运专线开工兴建，2003年建成通车。秦沈客运专线全长404.6km，其中包括山海关─绥中北间66.8km最高时速250～300km的高速试验段，2002年8月和11月，在该试验段上分别由“先锋号”高速动车组（动力分散型）和“中华之星”高速试验列车（动力集中型）创造了292km/h和321.5km/h的中国铁路最高试验速度记录。2008年6月24日，CRH3型高速动车组在我国第一条高速铁路—京津城际铁路上创造了394.3km/h的最高试验速度纪录。2010年9月28日，CRH380A型高速动车组在沪杭高速铁路运行试验中，将最高试验速度纪录改写为416.6km/h。2010年12月3日，新一代动车组CRH380A在京沪高速铁路枣庄至蚌埠间的先导段试验速度达到486.1km/h，刷新了中国纪录。

高速铁路是对常规铁路的突破和挑战，必然面临大量新问题，需要加以认真研究与认识。特别是，中国高速铁路起步晚而发展快，高速铁路运营时间不足5年，国内高速铁路基础理论研究和应用基础研究比较薄弱，可以说滞后于其发展；另一方面，我国虽然在引进消化吸收国外高速铁路先进技术的基础上，通过自主创新逐步获得了先进、成熟的高速铁路设计与建造技术，但在高速铁路运营安全管理与科学维护方面，尚缺乏经验，相关基础理论与关键技术研究还没有跟上。因此，针对我国国情及高速铁路的特点，广泛开展自主研究已成为当务之急。就轮轨关系而言，运行速度的大幅提高，大大强化了轮轨系统的动态相互作用，对高速行车安全性和轮轨系统运用可靠性提出更高、更苛刻的要求，必须要在理论研究与应用研究及运营实践的基础上，进一步优化系统动力学设计，并建立一套科学维护标准体系，才能确保高速度、高安全、高平稳的长期稳定运营。本章将应用车辆－轨道耦合动力学理论模型，着重研究探讨高速情形下轮轨间的垂向、横向动态相互作用特征，以及降低高速列车与轨道动态作用的技术原理与方法。

本文由余丁、王芳摘编自 翟婉明著《车辆－轨道耦合动力学（第四版）》(北京：科学出版社，2016)一书。

ISBN 978-7-03-042601-7

《车辆－轨道耦合动力学（第四版）》系统而全面地阐述了作者提出的车辆－轨道耦合动力学理论及其在现代铁路工程中的应用实践。上册（前十章）完整论述了车辆－轨道耦合动力学的理论体系，包括学术思想、理论模型、求解方法、仿真方法、试验方法及评价方法等；下册（后九章）介绍车辆－轨道耦合动力学理论的工程应用，以机车车辆与线路动态性能匹配设计为主线，重点围绕机车车辆与轨道结构动态相互作用安全问题，紧密结合中国铁路发展实际，全面阐述该理论在现代高速铁路、重载铁路、提速铁路及城市地铁工程中的应用概况，并选取一系列典型工程应用实例予以介绍。

该书不仅理论学术水平高，而且工程实用性强，适合于机车车辆和铁路轨道专业的科研、设计人员及工程技术人员阅读参考，并可兼作高等院校车辆工程、铁道工程、载运工具运用工程等专业相关方向的博士、硕士研究生教学用书。

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