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自我探索与技术积累阶段2002年，自主研制的“中华之星”电动车组在秦沈客运专线创造了当时“中国铁路第一速”：321.5公里/小时。1999年，兴建的秦沈客运专线，中国第一条客运专线，2003年开通运营。1998年5月，广深铁路电气化提速改造完成，设计最高时速为200公里。1990年底，完成了《京沪高速铁路线路方案构想报告》，开启了建设京沪高铁的预研。上世纪80年代，我国就要不要建设高速铁路、如何建设高速铁路、以什么样的标准建设高速铁路等问题达成了初步共识。
国外技术引进和消化吸收阶段2007年4月，第六次大提速，实施新的列车运行图，快速铁路达6003公里，采用CRH动车组。繁忙干线提速区段达到时速200至250公里。这是世界铁路既有线提速最高值。2004年4月，第五次大面积提速，建设引进加创新，探索高铁条件。2004年1月，通过历史上第一个《中长期铁路网规划》，明确引进—消化吸收—自主创新的技术路线。
自主创新阶段2009年12月26日，世界上一次建成里程最长、工程类型最复杂时速350公里的武广高铁开通运营，试验速度达到394.2公里/小时。2010年2月6日，世界首条修建在湿陷性黄土地区，连接中国中部和西部时速350公里的郑西高速铁路开通运营。2008年，铁道部与科技部签署了《中国高速列车自主创新联合行动计划》。2008年8月1日，中国第一条具有完全自主知识产权、世界水平的时速350公里高速铁路京津城际铁路通车运营。
快速发展阶段2011年6月30日，京沪高铁全线正式通车，试验时速486.1公里。2012年12月1日，世界上第一条地处高寒地区的高铁线路——哈大高铁正式通车运营。2017年6月25日，中国标准动车组被正式命名为“复兴号”，于26日在京沪高铁正式双向首发。2018年3月5日，高速铁路运营里程从9000多公里增加到2万5千公里、占世界三分之二。
“走出去”阶段莫斯科-喀山高铁——中国高铁走出国门的“第一单”，推进国家“一带一路”建设过程中的又一重要成就土耳其安伊高铁——中国企业在海外修建的第一条高速铁路印尼雅万高铁——采用全部中国装备的高铁美国西部快线高铁——中国在美国建设的第一个高速铁路项目，全长370公里，预计总投资额127亿美元
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