序言：高铁四电集成系统应溶入“精细大安全观”
高速铁路是当今世界一项重大技术成就，体现一个国家的综合科技和工业水平。2019年12月30日，京张高铁开通运营，世界上首次实现时速350 km自动驾驶功能，首次采用我国自主研发的北斗卫星导航系统保驾护航。“智能京张”“百年京张”，标志中国高速铁路实现从零到有，再到世界最先进水平的跨越突破，见证了中国综合国力的飞跃发展。(https://www.daowen.com)
2022年底，中国高速铁路突破4.2万km，稳居世界第一位，“四纵四横”高铁网提前建成，“八纵八横”高铁网加密成型，从林海雪原到江南水乡，从大漠戈壁到东海之滨，成功建设了世界上规模最大、现代化水平最高的高速铁路网。中国高铁是一个从引进、消化、吸收再创新到自主智造的成功范例。大力推进智能建造、智能装备、智能运营技术，初步构建了智能铁路成套技术体系、数据体系和标准体系。积极推进数字技术与铁路业务融合发展，战略决策、运输生产、经营开发、资源管理、建设管理、综合协同六大业务领域应用系统基本建成，实现对铁路主要业务场景的全覆盖，一体化的信息集成平台助力铁路信息化迈入云计算和大数据时代，铁路数据通信实现双栈部署，12306 功能持续优化、95306 系统改版升级，双网融合加速推进。
《新时代交通强国铁路先行规划纲要》提出，到2035年，我国要率先建成智能高铁、加快实现智慧铁路，届时高速铁路将突破7万km。智能化、信息化铁路建设，对高速铁路的电力牵引系统、电力供电系统、通信系统、信号系统，简称四电系统的可靠运行提出了更高的要求。高速铁路四电系统与动车组、土建工程和外部系统的相互影响和衔接极为紧密。高速铁路四电系统集多学科、多领域先进技术于一体，是一个相互独立又密切相关与外部系统有着复杂联系的巨型系统。
如何将四电这个巨型系统之间，与其他系统之间，合理可靠地集约在一起，克服短板，实现整体最优，满足高速铁路飞速发展的需要？当然要通过“四电”接口来实现。
众所周知，高铁“四电”通过芯片在机械、电气和智能方面等越是集成程度越高，虽然更方便高铁自动运营、自动操作和自动保护，如果一旦出现安全事故，就是大事故或者特大事故。
例如，1998年6月3日德国发生的埃舍德站（Eschede）世界最惨高速列车脱轨事故，导致101人死亡，88人受伤，直接原因是车辆轮箍因金属疲劳导致轮箍的突然断裂。2005年4月25日从日本大阪府宝塚市驶往同志社大学车站JR城际列车在经过尼崎市时，发生脱轨抛飞事故，2节车厢直接飞入附近一栋公寓楼，造成107人死亡，549人受伤，是日本历史上最为惨重的列车事故之一，直接原因是列车驶往弯道时应减速到70 km/h，但司机失职仍按117 km/h前行，沿线又未安装监控超速自动刹车系统，最终导致脱轨抛飞。2011年7月23日，由北京南站开往福州站的D301列车与杭州开往福州南站的D3115列车发生追尾事故，造成40人死亡，172人受伤，直接经济损失19371.65万元。甬温线特大铁路交通事故是一起因列控中心设备存在严重缺陷、上道使用审查把关不严、雷击导致设备故障后应急处置不力等因素造成的责任事故。
因此，中国高铁要树立“精细大安全”观念，进一步强化高铁技术设备研发、审查、许可和高铁建设、运营维护、预警应急、培训管理等诸多环节大安全内质量系统，促进高铁安全健康本质发展。只有这样，中国高铁才能不断进步，提高安全性和可靠性，扩大中国高铁的国际知名度，开拓国际市场，打造中国高铁世界品牌，推出系列标准，实施“走出去”大战略，深入高质量、高效益展开国际合作，具有深远的长期战略意义。
本书介绍了世界发达国家具有代表性的高速铁路技术体系，重点介绍了中国高速铁路的发展历程，提出了将隧道、桥梁、路基路堑、无砟轨道、站房等土建工程与“四电”系统之间、“四电”系统内部之间的接口进行统筹管理，形成集成化、标准化的接口的设计和施工规范，是一个很好的思路。本书系统归纳，梳理了土建工程、站后通信、信号、牵引供电、电力、信息、雷电等灾害监测及相关设备房屋等专业间的工程接口，并详细介绍了这些接口的内容、设计标准、界面分工、施工流程、施工工艺、施工注意事项和检查验收方式等相关问题。本书丰富了高速铁路“四电”接口工程标准化管理的内涵，为建设管理、设计、施工、监理以及运营管理等人员具有较高的指导作用，尤其是对相关操作人员的培训具有针对性参考意义。
我国高速铁路在日新月异的进步和发展，希望广大读者在工程建设实践中不断改进、优化、完善、创新相关“四电”接口的系统集成、标准形成，并随着技术的进步不断改进，为我国和世界其他各国的高速铁路建设和安全运营贡献自己的力量。
中国工程院院士：
2023年3月25日