1.4.3 高铁技术体系简述
中国高铁是一个庞大而复杂的系统。不难想到，中国高铁技术体系也必定复杂，单从系统技术的角度讲，这个技术体系就包括：工务工程、牵引供电、通信信号、动车组、运营调度、客运服务、综合维修和安全评估等技术。
1.4.3.1 高速动车组
动车组漂亮的流线形车体、令人赏心悦目的乘车环境、200 km/h以上的运行速度，都令人赞叹不已。中国时速200 km/h以上的动车组按照国务院提出的“引进先进技术，联合设计生产，打造中国品牌"的总体要求，通过“引进→消化→吸收→再创新”的方式，逐步确立中国高速动车组技术。
如今，世界上的高速动车组可说是车型众多，特点各异。例如，单是日本，投入运行的新干线车型就达13种之多。从小范围讲，新干线的13种车型各有各的特点：有的偏重乘客乘坐舒适度，有的重视性价比，有的又侧重于提高曲线通过速度。从大范围讲，以法、德为代表的欧洲高速动车组与日本新干线列车也是形神皆异。经过认真的技术交流和反复的比选，按照“先进、成熟、经济、适用、可靠”的基本方针，中国最终选择了当今世界上最先进和成熟的四种动力分散动车组作为原型车，这四种车型分别是：
CRH1的原型车——Regina。Regina是由世界著名的庞巴迪公司从 1998年开始为瑞典国家铁路和地方铁路开发的高速动车组，技术成熟，列车上90%的材料都可以再生而循环利用，时速可达220 km/h，是理想的中短途客运和城际交通用车。
CRH2的原型车——E2-100。日本川崎重工株式会社于2002年推出的 E2-100新干线列车，代表着日本最先进的动车组技术，设计时速为315 km/h，最高运行速度为275 km/h。
CRH3的原型车——Velaro-E。Velaro-E是西门子公司于2001年在德国ICE3动车组的基础上开发的一种能充分体现西门子公司技术水平的产品，这种车型的最高运营时速达350 km/h.Velaro-E是2008年7月在京津线上亮相的CRH3的原型车。
CRH5的原型车——SM3。在我国东北严寒气候中飞奔的动车组CRH5的原型车是阿尔斯通公司制造的SM3。SM3属于Pendolino动车组系列，在欧洲广泛使用，技术成熟，速度可达250 km/h，适合高寒地区。
这四种车型最引人注目的共同点就是动力分散。
我国通过2004年和2005年两次采购，成功地引进了上述四种世界一流的动年组技术。我国在全面系统地引进动车组设计和制造技术的前提下，重点引进了动车组总成、车体、转向架、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、牵引控制系统、列车网络控制系统、制动系统等九大关键技术。除了九大关键技术外，铁道部与中方企业协商又确定了十项配套技术引进项目，具体包括：空调系统、集便装置、车门、车窗、座椅、风挡、钩缓装置、受流装置、辅助供电系统和车内装饰材料等。
引进技术的最终目的是要实现具有世界先进水平的高速动车组的国产化。显然，要想实现国产化，打造中国品牌，我国要做的第一件事情是：消化吸收国外先进技术。为此，我国长客厂、四方厂、唐山厂、株洲所、铁道科学研究院、四方车辆研究所、西南交通大学、北京交通大学等国内骨干制造企业以及科研院所都加入到消化吸收再创新的行列中。
在引进国外动车组技术的同时，我国还根据国情和路情，对四种原型车在轮轨界面、弓网关系、旅客界面等方面都做了相应调整。例如，中国的钢轨头部形状和欧洲及日本是不一样的，如果不对引进的动车组车轮踏面形状作相应的修正，使轮轨间配合达到最佳状态，就会增大轮轨间的磨耗和降低乘坐舒适度。我国有些线路上要跑双层集装箱货运列车，接触网的高度为6.33 m，这个高度与日本新干线的5.1 m是完全不一样的。因此，要求我国的动车组受电弓能满足我国的具体路情。旅客界面方面，考虑到文化上的差异，也做了相应的调整。
目前，我国动车组制造行业已基本掌握动车组系统集成、铝合金、不锈钢车体、转向架、牵引变流器、牵引控制系统、牵引变压器、牵引电机、列车网络控制系统和制动系统等九大关键技术。大功率电力机车的总成、车体、转向架、主变压器、网络控制、主变流器、驱动装置、牵引电机、制动系统等核心技术及大量的配套技术，都已用于我国企业的生产中。
1.4.3.2.高铁牵引供电技术体系
高铁牵引供电系统是在现代高速运输理念和当今最新供电设备基础上建立起来的具有“统一技术平台、统一技术标准、统一管理模式”的能量供给系统。它必须能满足高铁“高速度、高密度、长干线、跨线路”的运输要求，为电气化列车提供安全、稳定、可靠、不间断的电能。
世界铁路客运专线发达的国家，都建立了涵盖牵引及电力供电系统技术标准在内的高速客运专线建设技术平台。目前典型的客运专线技术平台有德国ICE、法国TGV、日本新干线等，它们代表了世界高铁技术发展的前沿水平。
中国高铁将依托京律、武广客运专线等项目的实施，通过全面系统地引进国外先进、成熟、经济、适用、可靠的牵引供电技术，构建具有自主知识产权的、设计速度200～250 km/h 及300～350 km/h的高铁牵引供电系统技术平台。
该平台应具有以下特点：
①满足高速和跨线运行的弓网关系的特殊要求。
②满足双弓取流及动车组自动过分相的技术要求。
③满足可靠稳定的供电要求。
④长大干线综合一体化远程监控的技术要求。
⑤满足免维护、少维修、抵御自然环境侵害的要求。
1.4.3.3 高铁通信体系
高铁通信系统主要以传输及接入、电话交换、数据网、GSM-R专用移动通信等设备为基础，建立调度、会议电视、救援指挥、动力环境监控和同步时钟分配等通信系统，将有线和无线通信有机结合，实现话音、数据、图像、列控的多种功能。
铁路通信主要完成的任务是：保证指挥列车运行的各种调度指挥命令信息的传输；为旅客提供各种服务的通信；为设备维修及运营管理提供通信条件。
中国铁路建成了以光纤通信为主体，积极采用数字微波和卫星通信的传输手段，光纤到车站、光纤到基层已成为现实。铁路通信全面进入了数字传输时代，建成了承载客货运营管理、运行监控和运输服务各种数据业务的铁路数据传输网，努力实现原始数据一次输入，并按需分给各自动化系统共享数据资源。在此基础上，建成铁路综合业务数字网（ISDN），为开展话音、数据和图像多媒体通信提供强有力的通信平台。无线通信已经渗透到铁路现场各个部门，以话音和数据同时传输为特征的列车无线通信已成为主流。
从1998年开始，欧洲铁路开始建设面向未来的新一代铁路移动无线通信系统GSM-R。该系统除了能实现话音和数据同传，最重要的发展是系统已成为能承载综合业务并为列车运行控制系统实现地、车双向安全信息和指令传输的移动通信平台。
中国铁路已确立全面采用GSM-R的战略，并且已将GSM-R系统应用于大秦线、青藏线和胶济线等线路上。2008年建成全路和主要干线及重点枢纽地区的GSM-R网络，2015年建成覆盖全路的GSM-R网。
1.4.3.4 高铁列车运行控制技术
现代信息类技术的迅速发展，使列车运行控制技术与现代铁路各专业及技术之间的关系和作用变得密不可分。铁路信号、通信技术的相互融合，车辆、线路、牵引、制动以及行车调度指挥等专业技术的整合，冲破了功能单一、控制分散、通信、信号相对独立的传统技术理念，不仅为行车安全提供了根本保障，而且为行车自动化控制、运营效率的提高及管理自动化等，提供完善的功能，并向着运输综合自动化的方向发展。
在列车运行控制技术方面，铁路信号的车站、区间控制一体化，计算机、通信、控制技术与信号技术集成为一个高自动化水平的列车运行自动控制系统。列控系统技术作为现代化铁路的重要标志之一，正向数字化、智能化、网络化和一体化的方向发展。
列车运行控制系统是中国铁路提速线路和高铁保证列车行车安全、提高列车运行效率的重要技术装备，以有效的技术手段对列车运行速度、运行间隔进行实时监控和超速防护；同时减轻司机劳动强度，改善工作条件，提高乘客舒适度。
通过深入研究和科学论证，立足于中国技术和装备，借鉴国际相关标准和经验，中国铁道部门提出了符合中国技术政策和铁路运输需要的中国列车运行控制系统CTCS（Chinese Train Control System）技术体系和总体规划。
根据铁路线路条件、列车特性、运行速度等运输需求，CTCS共分为5个等级。其中200～250 km/h的既有提速线路、客运专线宜采用CTCS-2级列控系统；250 km/h以上的客运专线和新线宜采用CTCS-3级或CTCS-4级列控系统。
中国高铁正处于高速发展时期，高铁列控技术也必须与时俱进，紧跟时代发展。CTCS-2级列控系统按照统一的标准、通过设备的研发、关键技术引进、系统集成，形成了具有中国特色和自主知识产权的列控系统，并在中国铁路第六次提速中大放异彩。CTCS-3级与CTCS-4级列控系统都是基于无线通信（GSM-R）的方式完成大数据量、高实时性、车地双向通信，采用准移动闭塞或移动闭塞制式的列控系统，是具有世界先进水平的基于通信的列控系统（CBTC）。该模式系统相比以往列控系统具有很大的优势，是中国高铁列控技术发展的主要方向。
1.4.3.5 高铁运营调度
在铁路运输生产过程中，运营调度如同战场上的指挥官，运筹帷幄，决胜千里。它是链接所有作业环节的桥梁，是下达生产指令的枢纽，机车、车辆的调配，运行线的安排与调整，旅客、货物的运输计划编制与下达等一系列的指挥工作都依靠它来完成。
高效的指挥辅以先进的信息化装备，就如虎添翼。对铁路调度工作而言，铁路信息化工作同样必不可少，将大量重复性的简单工作交给计算机去做，构建一个能够自动实现客货营销、计划编制、行车组织、防灾监控、综合维修等功能的运营调度信息系统，是中国高铁运营调度系统的核心。
1949年成立至今，中国铁路运营调度始终在变化发展，理论研究不断创新，技术手段不断革新，调度模式也在不断适应路情的发展，建设中国高铁运营调度系统的技术积累正逐步成熟。根据中国高铁运营调度模式特点，设计开发中国高铁运营调度信息系统，成为紧迫而重要的基础性工作。
与既有线相比，中国高铁具有“高安全、高速度、高密度、高正点率、高计划性、高服务、综合维修”的特点；与国外高铁相比，中国高铁具有“衔接方向多、动车组数量多、开行方案复杂”等特点。这就使得中国高铁运营调度系统建设不能完全照搬国外系统，必须借鉴国外先进成果，结合中国国情和路情，设计研发具有自主知识产权的运营调度系统。
中国高铁的运营特点与运输组织模式是研究运营调度模式及其系统的基础。在分析运营特点与运输组织模式的基础上，借鉴日、法、德等国家高铁运营调度系统的理论成果与实践模式，走引进、消化、吸收、再创新之路，从而确定中国高铁的运营调度模式。运营调度系统的设计，也从内部的机构、调度台设置到系统的功能设置再到其外部与其他系统的衔接一一进行描述，展示了一幅中国运营调度系统的宏伟画卷。
1.4.3.6 高铁客服系统
适应铁路客运专线高速度、高密度、大客流的特点，为旅客提供便捷、高效、舒适的服务，是客运专线客运服务系统（PDSS）建设的重要目的。
客服是在现代高铁管理思想、服务理念和当今最新信息技术基础上，在铁道部门、区域中心及车站按照统一的服务标准、统一的经营策略、统一的管理机制、统一的技术架构建立起的信息高度共享、资源高效利用、运行安全可靠的综合完整的服务系统。
客运服务系统将所有服务理念融入一套综合系统中，体现以人为本的理念，在旅客出行前、购票、进站、候车、乘车、换乘、出站等各环节上提供全方位的信息服务。客运服务系统主要包括票务系统、旅客服务系统、市场营销策划系统、安全保障平台等子系统。
1.4.3.7 高铁综合维修
综合维修是高铁安全的保障，如同璀璨夺目的明珠需要经常擦拭，高铁的线路、设备和机车车辆同样也需要经常检查、保养和维修。
高铁的运营与技术设备的综合维修相互制约又相互依存。频繁维修且一次维修中断行车时间过长，将打乱正常运输秩序；而强调运输繁忙，维修时间安排较短，将造成一些固定和移动设备因失修而带病“上岗”，危及行车安全。高铁的运营需要正确处理综合维修与运输的关系。
高铁综合维修体系是一个复杂的系统，覆盖面广、涉及因素众多。横向来看，包括两部分：固定设备的综合维修和移动设备的运用维修；纵向来看，主要包括维修理念、管理体制和组织结构、维修制度、生产力布局、检修设备等。
日、法、德三国高铁非常重视对固定和移动设备的养护维修，各国都根据自身的运营条件，在高铁综合维修方面进行了大量的探索和实践，并通过不断改进和完善，建立了相对成熟的综合维修体系。
中国铁路通过多年来既有线的运营和国内二十多年的研究，在充分吸取国外先进技术和国内普速线路既有经验的基础上，兼收并蓄，博采众家之长；同时，以现有运力资源为基石，锐意创新，在关键技术创新和设备自主研制方面走出了一条原始创新、自主创新和引进吸收再创新之路，做到了“博观而约取，厚积而薄发”。中国高铁以“更快、更稳、更安全”为目标，建立了具有中国特色、适应国情和路情、满足运营要求的高铁综合维修体系。
以先进的检修和检测装备为基石，以高度信息化的管理系统为支撑，以全面有效的检修人员培训为前提，在我国既有机车车辆养护维修体系基础上，引进国外先进的检修理念、检修标准和检修方式，是中国高铁综合维修体系一直以来的发展之路和发展方向。
1.4.3.8 高铁安全评估体系
高铁作为我国铁路运输的一种新形式，安全对其来说更显重要。安全是人们的第一需求，也是中国高铁建设的第一要义。
但是，列车运行速度的大幅度提高增加了铁路运输安全的潜在风险。从世界范围来看，高铁技术发达国家均采用一整套的安全评估与保障体系，有力地保障了高铁系统的安全运行。
作为高铁后发国家，我国高铁建立在技术层面和社会影响层面的安全评估体系具有十分深刻的意义，可以说这个体系是应运而生、势在必行。
回顾过去，中国高铁安全评估体系的建立选择了一条合乎中国国情和路情的发展之路。这集中体现在树立科学的安全理念、重视基础技术标准和方法的研究、出色的管理基础和体制、评估分析方法的多样性和可操作性等几个方面。
高速铁路的安全评估和安全保障工作的成果要靠文化去保证。具体说，就是要建立安全长效机制，建设和培养中国高铁的安全文化，为中国高铁未来的发展确定方向和模式。