丝路上的轨距标准与技术创新
2016年11月15日 08:15 来源:《中国社会科学报》2016年11月15日第1088期 作者:郝新鸿

  基础设施互联互通是“一带一路”建设的优先领域。在与沿线国家共同推进国际骨干通道中,铁路具有无可替代的核心引领作用。近十年来,我国铁路建设装备和技术持续快速发展,从单纯产品出口转向产品、工程、技术、标准等全方位的输出,国际产能和装备制造合作初见成效,一条条“钢铁丝路”为打造陆海内外联动、东西双向开放的全面开放新格局打下坚实基础。不过,由于“一带一路”横跨亚、欧、非三大洲,沿线国家的历史、政治、经济、社会、文化千差万别,铁路技术的转移也并非一帆风顺。其中,铁路出境,首先要解决的是轨距标准不统一的难题。

  种类繁多的铁路轨距

  轨距是铁路线路的基本技术参数之一。它是指轨顶面以下16mm范围内两轨工作边的最小距离。由于历史原因,世界各地轨距并不相同。据不完全统计,世界上铁路标准有40多种,最宽的1676mm,最窄的600mm。根据国际铁路联盟(IRCA)的定义,标准轨距为1435mm,宽轨轨距为1520mm及其以上,窄轨轨距为1067mm及其以下。

  采用标准轨距的铁路占世界铁路总长约60%,美国、加拿大及欧洲大部分国家、中国及中东各国等均采用1435mm标准轨距。宽轨铁路有六种之多,其中俄罗斯、白俄罗斯、乌克兰以及中亚五国、蒙古国等国广泛采用1520mm的宽轨,印度、巴基斯坦则主要采用为1676mm的宽轨。窄轨铁路主要分布在东南亚、非洲、南美洲等40多个国家,我国的近邻缅甸、越南、泰国及马来西亚等国采用的是米轨,即1000mm,日本(除新干线外)、印度尼西亚、菲律宾等国和我国台湾地区采用1067mm的窄轨,非洲加纳、刚果、坦桑尼亚、赞比亚等国采用1067mm窄轨,而几内亚、埃塞俄比亚、喀麦隆等国则采用米轨。

  当然,这只是大致的情况。实际上,许多国家还同时使用多种轨距。印度、日本、西班牙等国同时使用4种轨距,中国、法国、俄罗斯等37个国家同时存在两种轨距(中国云南有一段米轨)。因此,由于世界各国铁路轨距不尽相同,各国的铁路线路虽然可以联结起来,但仍然难以实现火车的直通。

  轨距的情境性与标准化

  从技术自身的逻辑和经济学的角度看,铁轨越宽,成本越高,占地越多,舒适度高;铁轨越窄,成本越低,但速度更慢,容量有限。然而,人们最终采用哪一种轨距却是在特定的历史情境中产生的结果,甚至标准轨距亦是如此。

  1825年工程师乔治·斯蒂芬森建造了人类第一台蒸汽机车,其轨距为四英尺又八点五英寸,即1435mm。为什么是这个距离?这要追溯到2000年前的古罗马时代,那时的战车车轮就是这个宽度。公元前55年,古罗马入侵不列颠岛,到处留下了1435mm的车辙,当地人便将马车仿制成这一宽度,一直沿用下来,以致斯蒂芬森的机车也因袭了这一传统。至于罗马战车为什么是1435mm,原因则出奇地简单——这个宽度恰好是牵引一辆战车的两匹马的宽度。难怪有人感慨,标准轨距居然是由马屁股决定的!

  不仅标准轨距产生自特定的历史情境中,其他轨距也生成于地方性的历史文化中。例如,俄罗斯的宽轨源自于对沙皇俄国的继承,沙皇政权出于军事需要并没有选择标准轨距;非洲的许多窄轨则与曾是法属殖民地有关,我国台湾地区的1067mm轨距则来自日据时期的规划。

  那么,这是不是说,1435mm并没有资格充当标准轨距呢?答案是否定的。原因在于1435mm轨距通过一系列方式将自身情境化,最终达到标准化和普遍性。1435mm轨距是在地方性的实践中生成的,并在世世代代相传的制车实践活动中不断继承。在此过程中,通过不断的地方性应用和拓展,逐渐达到标准化。在制度化方面,1846年英国国会通过法案,要求将来所有的铁路都使用标准轨。1937年国际铁路协会为了纪念“火车之父”斯蒂芬森,将1435mm规定为国际通用的标准轨距。国际铁路联盟对此也有相应的规定。世界铁路国际标准化机构制定标准的过程,就是追求一致性的过程,为最佳的运行秩序和社会效益提供了基础。基于此,在众多杂乱的轨距中,1435mm为人们提供了可供依据的规范,建立了有利于社会发展的技术秩序。纵观20世纪以来世界各国和地区的铁路发展,采用1435mm标准轨距已成大势所趋。

  “钢铁丝路”中的轨距之争

  “一带一路”沿线许多国家轨距不同,这给国际铁路联运带来了不便。以第二欧亚大路桥为例,在各班列的西向行程中,中国境内是1435mm的准距,进入哈萨克斯坦、俄罗斯、白俄罗斯等独联体国家则是1520mm宽轨,驶入欧洲则又是1435mm的准轨。轨距标准不统一,国际列车不能直接过境,必须在口岸实施吊运换装,即把车厢吊起来,把车下的转向架和轮对换成另一种轨距的,车厢内与车轮、转向架连接的设备,如车轮的轴温报警器之类,也要同时拆装,每一次作业都要牵涉到车辆钳工、机床工、熔接工等13个工种,甚是费时费力。这样的吊运换装要经过两次,中欧班列才能最终达到目的地,大大增加了运输成本,严重影响经济效益。

  正因如此,在“一带一路”的跨境铁路规划中,许多国家都希望建造1435mm轨距的铁路。然而,由于沿线国家复杂的经济、政治、文化以及国际关系、地缘政治等影响,国际铁路建设中存在着激烈的轨距争夺战,采用标准轨距并不容易。以中国—吉尔吉斯斯坦—乌兹别克斯坦铁路为例,这条铁路因为多种原因,延宕近20年至今仍未开工,其中轨距是不容忽视的原因之一。苏联解体后,处于宽轨区的中亚各国作为独立的主权国家本可以重新选择技术标准,但由于种种原因,这种选择是非常困难的。其中一个重要原因就在于俄罗斯近年来一直试图恢复中亚传统势力范围,为保持地区主导性,多次组织中亚各国签署各类多边条约,通过各种多边平台,巩固并扩大1520mm宽轨范围,推动制定铁路装备技术标准,排斥其他国家借由铁路联通对中亚地区施加经济影响力。目前,虽然中亚国家都同意按照中国的标准轨距建设,但也不得不顾虑某些地缘政治因素和其他现实的经济因素。同样,中俄之间的高铁项目也面临着类似的轨距之争。

  打造“钢铁丝路”需技术创新

  推动“一带一路”技术转移,打破技术壁垒,需要技术创新。为了解决轨距不统一问题,波兰开发了可变轨系统,德国发明了可变轨距火车轮对,这些新技术可适应不同轨距,大大提高了运输效率。但是,由于设计复杂,造价不菲,推广应用还需时日。

  毋庸置疑,研发新技术对解决轨距问题是非常重要的,但我们也应看到,技术转移不是一个单纯的技术过程,而是一个涉及经济、政治、科学、文化诸因素的复杂的社会过程,特别是国际技术转移,更不能单纯理解为经济或工程学的过程。由此,技术创新还应包括将已有的技术进行应用创新,如在特定社会中的引进、接受、运用与管理。因此,单纯由新的科技发明决定的线性模式技术创新,恐怕已经无法适应当前我国在“一带一路”倡仪中实施国际铁路技术转移的现状。

  新近的技术研究批判了这种由技术决定论所导致的简单化的创新模式,强调技术的复杂性、不可预见性、可动性,认为技术创新过程中存在着多元因素的参与,不仅包括狭义的“技术”,更有社会、经济、政治和文化等诸多因素的影响,因此,技术创新的路径具有多样性。

  这为我们打造“钢铁丝路”进行技术创新提供了方法论启示。如果说,技术标准是在地方性情境中产生,通过一系列标准化的方式达到了规范性和普遍性,那么技术标准在转移和实施的过程中,则必须融入地方性的政治、历史与文化的语境中才能得以释放。科技史的大量研究表明,科技的传播是各种异质性力量之间协商、博弈与转译的过程,是保证现代科技成功实现地方化的行动者网络建构的过程。在“一带一路”建设中,我们应更新技术创新的理念,自觉地把握技术活动中的实践性和异质性特征,在“共商、共建、共享”的原则下,以更高智慧推动“钢铁丝路”中各种异质性力量朝着互利共赢的方向发展。

  (作者单位:新疆大学中亚研究院)

责任编辑:张月英
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