中國經營報《等深線》記者 路炳陽 孫麗朝 北京報道
這是一列炫酷的“複興号”動車組，在中國鐵路全部4153列動車組中，“她”獨樹一幟，與衆不同。
“她”周身冰藍，24朵雪花若隐若現點綴其間，配以飄逸的羽白色絲帶，輕舞飛揚。“她”是目前中國唯一一列以青花藍為基調塗裝的動車組，為了彰顯“她”的專屬氣質，人們送她一個寓意美好的昵稱——瑞雪迎春。
瑞雪迎春“複興号”CR400BF-C 智能動車組
這是為北京冬奧會量身打造的列車。自1月21日起，包括“瑞雪迎春”在内，共有10列全新的時速350公裡冬奧列車“複興号”，為2022年北京冬奧會和北京冬殘奧會服務55天。“她們”載着各國運動員、教練員和從業人員，奔馳在京張高鐵北京、張家口和延慶三大賽區間。
瑞雪迎春“複興号”CR400BF-C 智能動車組穿越長城
這10列冬奧列車全部由中國中車長春軌道客車股份有限公司（以下簡稱“中車長客”）自主研發、制造，并負責維護。從2017年項目中标開始，曆時4年，冬奧列車從圖紙躍然現實。
“風”“雪”“奧運”三種元素通過抽象化藝術設計，賦予了“複興号”奧林匹克精神，更讓國之重器綻放出工業之美。在冬奧會開幕式前播放的宣傳片中，“瑞雪迎春”從冰雪中疾速駛出，這是中國軌道交通高端裝備産業人送給冬奧會的禮物。
繪出“瑞雪迎春”
“瑞雪迎春”複興号列車不僅在中國鐵路動車組範圍内獨一無二，即便在10列冬奧列車中，“她”也是那個最靓的“仔”。
此次擔負冬奧會和冬殘奧會任務的10列動車組，由3列奧運配置(CR400BF-C)動車組和7列标準配置(CR400BF-G)動車組組成。中車長客化工工藝室工程師窦磊對《等深線》記者稱：“‘瑞雪迎春’在3列奧運版列車中，獨享了青藍色雪花塗裝。”
窦磊和他的團隊，後排右三為窦磊
“瑞雪迎春”塗裝以青花藍和長城灰為色彩基調，藍色與灰色形成漸變式過渡，車頭兩側雪花意象八角形裝飾圖案，取自冬奧賽區張家口的中國傳統非物質文化遺産——剪紙藝術雪花窗花造型，車身一共裝飾24朵抽象化雪花，象征第24屆冬奧會。
窦磊稱，“瑞雪迎春”采用漸變式塗裝方案，這是此次冬奧列車塗裝的難點，此前，無論是“和諧号”還是“複興号”都沒有采用過這種塗裝方案。
為了滿足漸變式塗裝方案所要求的塗裝效果，提高列車美觀性，“瑞雪迎春”沒有選擇傳統“複興号”的機械噴塗方式，轉而采用全手工噴塗方式。
窦磊對《等深線》記者透露，中車長客工藝團隊從2018年開始為冬奧列車噴繪工作做準備。因為國内沒有大面積漸變式噴塗的相關經驗可以采用，他和同僚們隻能從零摸索。
中車長客噴繪團隊不斷到各地汽車企業調研，去跟油漆企業學習噴繪技術。甚至中車長客還為噴繪團隊準備了一列複興号1﹕1模型車，專門為勞工模拟噴繪效果使用。
噴繪試驗的過程煩瑣而又複雜。“我們先在實驗室做顔色調配，然後在模型車上噴塗試驗。每次噴塗完成後，團隊一起點評效果，提出改善和提升方案。然後再将模型車噴漆打磨掉，按照新方案再次噴塗。就這樣周而複始，經過了幾十次打磨舊漆再噴新漆的過程，上百次試驗後，最後确認采用6種顔色油漆的漸變噴塗工藝。”窦磊說。
為了實作從青花藍到長城灰融合漸變和雪花意象圖案飄舞飛揚的效果，“瑞雪迎春”采用三層噴繪工藝，而普通“複興号”列車隻需要噴一層實用面漆。
窦磊對《等深線》記者介紹稱，噴繪過程首先要在列車金屬外層噴塗銀灰色底漆，這就是“長城灰”的底色；第二層漆開始噴繪漸變色，漸變色由6種漸變顔色油漆完成。第一遍按照顔色漸變規律正向分色噴塗，第二遍在6種顔色過渡處逆向噴塗，進而最終實作不同顔色油漆的自然過渡。
漸變色效果完成後，還要噴繪雪花和飄帶。為了實作24朵雪花之間的縱深距離感和立體感，每片雪花不僅大小、樣式不同，雪花白的深淺程度也是不一樣的，24朵雪花使用不同色号油漆，手工噴繪。
“第二遍噴繪非常煩瑣，是實作車輛整體外觀效果最關鍵步驟，要依賴噴繪勞工多年經驗和高超技術。”窦磊說。在這道工序完成後，再噴上第三層罩光清漆，以提高光澤度和清晰度，增強漆面硬度提高耐磨性，這時噴繪工作全部完成。
除1列“瑞雪迎春”塗裝外，剩餘9列冬奧列車，由兩列“金鳳凰”塗裝和7列“龍鳳呈祥”塗裝“複興号”組成。這10列冬奧列車的手工噴繪工作，全部由窦磊和他的團隊負責。
窦磊對《等深線》記者透露，三層噴繪工藝下的“瑞雪迎春”與“龍鳳呈祥”相比，油漆用量差異不大，但“瑞雪迎春”采用的油漆數量要遠多于“龍鳳呈祥”。“‘龍鳳呈祥’共采用8種油漆完成，而‘瑞雪迎春’翻倍，高達16種。”他說。
同時，手工噴繪的工時也會大幅增加，窦磊對記者表示，在團隊加班加點的情況下，噴繪“瑞雪迎春”頭車仍需要21天，而機器噴塗普通複興号，正常工時下隻需要13天。
作為中國軌道高端裝備産業的一員，窦磊為有幸參與冬奧會保障工作倍感自豪。他拿出自己6歲女兒畫的“複興号”展示給記者：雖然簡簡幾筆勾勒未脫稚氣，但一隻大大的雪花圖案醒目在車頭。“‘瑞雪迎春’是爸爸做的，是冬奧會期間女兒的口頭禅，這讓我倍感自豪。”窦磊說。
智能保障
冬奧會期間，搭乘“瑞雪迎春”和“龍鳳呈祥”複興号動車組往返京張各賽區的旅客，在乘車全部環節，都能感受到“智能”無處不在。5G賽事直播、全車WIFI覆寫、智能燈光和溫度調節、手機無線充電、支援線上支付的自動售賣機，這些智能配置為乘客提供了更便捷舒适的乘車體驗。
中車長客智能動車組電氣系統設計主管張國芹對《等深線》記者稱，年輕是京張高鐵智能動車組項目設計團隊的一大特點，這支設計團隊35歲以下青年設計師有136人，是設計團隊的主力軍。靠着這支年輕的團隊，京張高鐵智能動車組在智能行車、智能服務、智能運維、新材料應用和新技術開發等方面，實作多個“國内首次”。
張國芹和她的團隊，左四為張國芹
張國芹回憶，京張高鐵智能動車組項目準備投标時，設計團隊進行了3個月的封閉辦公。每天大家擠在一間會議室裡，分解任務，單是車頭電氣系統就做了42套方案，羅列出全車各類系統1800多份技術規範、繪制了5000多張設計結構圖紙……
冬奧列車CR400BF-C屬于智能動車組，作為高鐵設計師，一方面要考慮列車能不能滿足使用者的需求，讓使用者感受到智能；另一方面要在本系統不斷提升優化的同時，更多考慮各系統間的相容比對。
張國芹舉例說，比如照明系統，他們依據色彩、氛圍與人感受的關系，來确定不同模式下适合的色溫、照度及依據環境自動調節的邏輯。冬奧列車的燈光系統能夠根據外部環境變化自動調節，在不同車廂和功能區，燈光顔色和造型也各有不同。
值得一提的是，冬奧列車創新性設定了具有雙向充電功能的動力電池系統，不依靠高壓供電系統，列車也能夠以30公裡/小時的速度行駛20公裡，具備在京張高鐵線路任何區間應急走行至就近車站的能力。
張國芹對記者表示，“應急自走行”方案在國内屬于首創，且比國外現有的車輛應急走行能力更強。“日本新幹線 N700系動車組應急走行能力是8公裡，我們做到了20公裡以上，相當于列車的保障能力更強了。”她說。
此外，中車長客還在“應急自走行”方案中，增加了指導裝置。通過指導裝置，在遇到緊急情況時，系統可以根據車輛的剩餘電量和所處位置，自動提示司機應該向前走，還是向後退，或是打開應急空調原地等待等參考方案。
冬奧列車在世界上首次實作了時速350公裡自動駕駛，通過車載傳感器、測速雷達、定位天線等裝置采集位置和車輛資訊，列車能夠實作車站自動發車、區間自動運作、車站自動停車、車門自動打開等功能，停車精度在0.5m以内。
自動駕駛能夠減輕司機40%以上的工作強度。張國芹舉例稱，手動駕駛模式下，司機需要頻繁操作司控器搖桿；自動駕駛模式下，司機不用再操作搖桿。根據設定的速度，車輛會自動牽引、制動。對于普通旅客來說，自動駕駛模式下，車輛頓挫感減少，舒适度和精準度進一步提升。
添乘保障團隊收集旅客建議 發現問題第一時間進行處理、回報
張國芹還透露，目前，冬奧列車部分智能化技術已經開始在普通智能型動車組列車上應用，如衛生間燈自動識别系統，已經在“複興号”列車上使用。
在冬奧會結束，冬殘奧會來臨之前，中車長客将10列“冬奧車”中的4列進行了改裝。每節車拆除兩列座椅，空出位置加裝輪椅固定器，友善冬殘奧會中殘障人士運動員和乘客乘車。
除了旅客，列車上的機械師也可以感受到智能系統的“友好”。張國芹稱，冬奧智能型動車組的機械師，現在隻靠一塊顯示屏就可以實作受電弓視訊、車廂視訊、安全監測等系統的“多屏合一”。同時還可以通過手持終端進行車輛狀态監測。簡單的螢幕融合背後，是以大資料技術為基礎的智能運維系統支援。
添乘保障人員與機械師對發現故障進行确認
冬奧列車運用千兆以太網控車，全車設定2700餘個監測點，比之前的動車組多了200～300個。“而每個監測點往往需要不止一個傳感器，導緻全車的加裝量大幅提升。”張國芹說。
此外為了實作從單純技術應用到資料加技術應用的轉變，冬奧智能動車組還運用雲計算、大資料、人工智能等技術，建構“車-空-地”一體化智能運維體系。設計高壓、牽引等七大系統的預警、預測模型136個。
“我們認為以大資料為基礎的智能運維技術，是未來智能動車組的發展方向，”張國芹表示，現在京張高鐵智能動車組是智能型動車組1.0型，後面發展空間還很大。“比如讓列車實作自主學習疊代，實作無人駕駛，那樣就是智慧列車了。”她說。
正向設計
從2004年原鐵道部啟動140列時速200公裡動車組國際招标采購開始，中國高速鐵路裝備制造經曆了引進、消化、吸收和再創新的過程。“目前在很多領域上我們已經進入了高速動車組自主創新的‘無人區’，已經沒有現成的方案可供參考，許多問題需要自己去試驗、去摸索，即所謂‘正向設計’。”張國芹說。
冬奧列車氣密性驗證即是典型的正向設計案例。
京張高鐵線路橋梁多、隧道長，山巒溝壑難避、千分之三十坡道難登，導緻對列車的氣密性要求比普通“複興号”更高。
所謂列車氣密性，是指在車輛高速運作中，在風壓作用下保證車内氣壓穩定的控制性名額，如果氣密性做不好，湧入車内的空氣會不斷沖擊乘客的耳膜，造成持續不适感。
中車長客進階工程師趙金龍對《等深線》記者介紹，京張高鐵太子城站海拔1600米，而到了下花園站海拔僅有560米，海拔差超1000米，壓差超過1萬帕。當列車以時速350公裡通過時，人耳承受的氣壓差與飛機降落時相差無幾。“要確定列車在快速下坡或進出隧道的瞬間，不會有大量空氣進入車内。這對設計團隊來說，是個巨大的挑戰。”他說。
趙金龍（右一）
挑戰之一來自于遍布列車各個角落的孔道。趙金龍稱，一列複興号有上萬根線束，要通過數百個孔道進入車内，任何一個孔道密封不好，或者車外裝置安裝不到位，就會導緻車輛“漏氣”。能否完成氣密性名額，關鍵之一就是靠孔道接口工藝和操作技術。
“我們給每個孔、每個裝置都配置設定了氣密性名額，裝車前和裝車後進行充分的氣密性驗證，力求做到嚴絲合縫，将氣流拒之門外。”趙金龍說。
不過，隻做到車輛的密封遠遠不夠，由于車輛不是靜止物體，在高速運作條件下，來自于車外環境的影響更加複雜。為此，趙金龍和他的同僚們決定為京張高鐵制定個性化資料庫。
為了收集資料，趙金龍團隊每天淩晨5點在北京北登車，每天數次往返于太子城、張家口，深夜23點随車下乘。他們通過儀器和親身體驗，記錄不同時間進入不同隧道的壓力資料和感受，摸索出每個隧道的線路特點，分析出不同時段風門動作規律，不斷優化，反複驗證，經過累計100多次的跟車試驗，最終設計出一套風門最佳控制政策和軟體邏輯。
有了這套個性化的資料支援，配合隧道壓力差，軟體可以在車輛高速運作期間，随時動态調整列車進風和排風控制，進而最終確定車内外氣壓平衡，實作了優異的氣密性表現。
冬奧列車氣密性名額較普通“複興号”提升了20%以上，較“和諧号”更是提升了數倍之多。“可能大家在乘車的時候不會感受到這些提升，一切都是不知不覺的，但就氣密性而言，沒有感受就是對我們工作最大的認可。”趙金龍說。
國産化率再提升
“冬奧列車”在技術性、舒适性、美觀性不斷完善的同時，國産化率也在不斷提升。中車長客人士對《等深線》記者表示，複興号動車組2017年問世後，至今國産化率已經達到90%以上，且仍在提高。
他舉例稱，上文中提到的，服務于冬奧會的3列CR400BF-C“複興号”中，目前有兩列車全部裝配用了中資企業輪對産品。“高鐵裝備産業鍊上的企業在不斷提高自主創新能力，我們希望以冬奧會首次在中國舉辦為契機，繼續提高‘複興号’國産化率。”他說。
上述人士提到的中資企業即BVV（Bochumer Verein Verkehrstechnik GmbH）。BVV是國際高鐵輪對巨頭，全球知名軌道交通五大輪對制造商之一。2017年3月，BVV被中資企業香港富山企業有限公司（FULL HILL ENTERPRISES LIMITED，以下簡稱“香港富山”）收購，中國境内企業廣西兆盈創業投資有限公司（原重慶兆盈軌道裝置有限公司）是香港富山的控股股東。至此，BVV成為一家中資企業。
保障團隊檢查輪對
BVV人士對《等深線》記者證明了上述中車長客人士的說法，他表示，安裝于冬奧列車上的車輪與車軸，設計方為中國鐵道科學研究院集團有限公司，中車長客提供圖紙，BVV根據上述兩家企業的要求完成車輪、車軸生産制造。之後，中車長客對車輪和車軸進行組裝，一副成品輪對就完成了。
在冬奧會與冬殘奧會期間，BVV團隊配合中車長客對冬奧列車輪對産品進行跟蹤保障。“至今為止，BVV奧運車維保團隊沒有接到過使用方任何電話。”BVV人士對記者說，“對于我們保障團隊來講，運用方沒有聯系我們，就是對産品最好褒獎吧。”
輪對是軌道交通裝備主要和高精部件之一，更是高速動車組九大關鍵技術之一，是車輛安全穩定運作的最重要保障。車輪和車軸的關鍵技術在于鋼材的冶煉技術、熱處理工藝控制水準、高精度的加工成型能力等。
此前，中國高鐵輪、軸市場被意大利路奇霓鋼鐵機械公司（Lucchini ） 占據絕大部分中國高鐵輪、軸市場。2018年，BVV被中資企業收購後，市場佔有率穩步提升。
BVV實際控制人、香港富山董事長宣瑞國對《等深線》記者表示，為了繼續滿足中國市場的需求，擴大産能，BVV在中國建設輪軸制造及輪對壓裝工廠的計劃正在推進。“BVV中國工廠投産後，中國高鐵動車組将使用完全國産化的高鐵輪對。這不僅可以滿足中國市場需求，還會返銷歐洲和北美市場。”他說。
2008年，距第29屆夏季奧林匹克運動會開幕還有7天時，中國第一條自主設計建設的時速350公裡高鐵——京津城際鐵路正式通車，開啟了中國高鐵時代。北京奧運會期間，多國元首、政要、運動員和遊客乘坐“和諧号”列車，僅用28分鐘就可以往返京津兩地。
11年後，2019年12月30日，第24屆冬季奧林匹克運動會重要配套工程京張高鐵開通。2022年1月6日，距離北京冬奧會開幕不到一個月，當身披“瑞雪迎春”塗裝的冬奧列車“複興号”首次以350公裡時速奔馳在京張高鐵上時，北京完成了全球首個“雙奧之城”的認證。
10列冬奧列車全部由中車長客自主研發
從“夏奧”到“冬奧”的14年間，中國高鐵從“零”的突破，到建成超4萬公裡世界最發達的高鐵網，實作了完美超越。中國軌道交通裝備産業人不僅是中國舉辦奧運會的見證者，更是參與人。中國高鐵裝備自主創新的過程，與追求“更快、更高、更強、更團結”奧林匹克精神不謀而合。
多少年以後，當人們再次回憶起2022年北京冬奧會和冬殘奧會的精彩瞬間時，或有奧運健兒在冰雪賽場上的矯健英姿，或有開幕式奧運五環破冰而出，以及那抹點亮世界的火炬“微光”。但對于中國“高鐵人”而言，那列穿越風雪，疾馳在百年京張線上的奧運“複興号”列車，同樣有着非比尋常的意義。
（編輯：郝成 校對：顔京甯）