【正文】 科 學(xué)技術(shù)和裝備登上一個嶄新的臺階增強(qiáng)了鐵路的競爭力三是高速鐵路不僅運(yùn)輸能力特別大有年運(yùn)輸量可達(dá)億人次以上的優(yōu)勢又有減少環(huán)境污染的優(yōu)勢因而特別適宜于大運(yùn)量的城市間城市群和城郊的高頻率運(yùn)輸旅行時間的節(jié)約旅行條件的改善旅行費用的降低再加上國際社會對人們賴以生存的地球環(huán)保意識的增強(qiáng)使得高速鐵路在世界范圍內(nèi)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的強(qiáng)勁勢頭除歐洲北美洲外大洋洲亞洲諸國和地區(qū)也正在計劃進(jìn)一步加快高速鐵路的建設(shè)總之發(fā)展高速鐵路是科技進(jìn)步的必然是時代發(fā)展的需要目前開行時速 200 公里以上高速列車的國家已有日本法國德國意大利西班牙比利時荷 蘭瑞典英國美國俄羅斯正在積極建設(shè)或規(guī)劃建設(shè)的還有瑞士奧地利丹麥加拿大澳大利亞韓國印度等國 當(dāng)今世界上鐵路速度的分檔一般定為時速 100～ 120 公里稱為常速時速120～ 160 公里稱為中速時速 160～ 200 公里稱為準(zhǔn)高速和快速時速 200～ 400 公里稱為高速時速 400 公里以上稱為特高速對于 高速 的水平隨著技術(shù)進(jìn)步而逐步提高西歐把新建時速達(dá)到 250～ 300 公里舊線改造時速達(dá)到 200 公里的稱為高速鐵路 1985 年聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會在日內(nèi)瓦簽署的國際鐵路干線協(xié)議規(guī)定新建客運(yùn)列車專用型高速鐵路時速為 300 公里新建客貨運(yùn) 列車混用型高速鐵路時速為 250 公里 1964年 10 月 1日世界上第一條高速鐵路 日本的東海道新干線正式投入運(yùn)營時速達(dá)到 210 公里突破了保持多年的鐵路運(yùn)行速度的世界紀(jì)錄從東京至大阪只需運(yùn)行 3小時 10分鐘后來又縮短到 2小時 56分由于其運(yùn)行速度比原有鐵路提高一倍票價較飛機(jī)便宜從而吸引了大量旅客使東京至名古屋間的飛機(jī)航班不得不因此而停運(yùn)這是世界上鐵路與航空競爭中首次取勝的實例繼東海道新干線之后又陸續(xù)建成山陽東北上越等新干線目前日本高速鐵路的營業(yè)里程已達(dá) 18315公里并計劃再修建 5000 公里高速鐵路成為日本陸地交通運(yùn) 輸網(wǎng)的支柱高速鐵路的運(yùn)營成績和取得的巨大經(jīng)濟(jì)社會效益扭轉(zhuǎn)了過去雖然通過理論研究和試驗證明鐵路具有大幅度提高速度的潛力但受到安全造價等認(rèn)識的困擾長期給人們以可望不可及之感糾正了人們對鐵路已不適應(yīng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展工作節(jié)奏快和高流動社會需要的錯覺給各國鐵路帶來了新的生機(jī)之后法國在 1981 年建成了他的第一條高速鐵路 TGV 東南線列車時速達(dá)到 270 公里后來又建成了 TGV 大西洋線時速達(dá)到 300 公里 1990 年 5 月 13日試驗的高最高速度已達(dá) 5153 公里／小時可使運(yùn)營速度達(dá)到 400 公里／小時法國的高速鐵路后來居上在一些技術(shù)經(jīng)濟(jì)指 標(biāo)上超過日本而居世界領(lǐng)先地位現(xiàn)在已有高速鐵路多 700公里而且由于 TGV列車可以延伸到既有線上運(yùn)行因此 TGV的總通車?yán)锍桃堰_(dá) 2559公里預(yù)計到 1994年新建高速鐵路的總里程將達(dá) 1261 公里 TGV 將承擔(dān)起法國鐵路旅客周轉(zhuǎn)量的 50％ 在日本法國修建高速鐵路取得成效的基礎(chǔ)上世界上許多國家掀起了建設(shè)高速鐵路的熱潮意大利德國英國原蘇聯(lián)西班牙等國也先后建成或修建了高速鐵路就連過去曾因鐵路不景氣拆掉一部分線路而被稱為 汽車王國 的美國也在重視并著手高速鐵路的建設(shè)韓國和我國的臺灣也都分別規(guī)劃在本世紀(jì)末要建成時速達(dá) 300～ 350 公里的高速鐵路目前高速鐵路技術(shù)在世界上已經(jīng)成熟高速化已經(jīng)成為當(dāng)今世界鐵路發(fā)展的共同趨勢現(xiàn)在世界鐵路總長度約 130 萬公里其中高速鐵路共有 5000多公里約占總長度的 04％到本世紀(jì)末預(yù)計全世界高速鐵路將比現(xiàn)在翻一番達(dá)到 10000 多公里約有 20％的國家建成高速和準(zhǔn)高速鐵路歸納起來當(dāng)今世界上建設(shè)高速鐵路有以下幾種模式 一日本新干線模式全部修建新線旅客列車專用 二法國 TGV 模式部分修建新線部分改造舊線旅客列車專用 三德國 ICE 模式全部修建新線旅客列車及貨物列車混用 四英國 APT 模式既不修建新線也不對舊線進(jìn)行大量改造主要靠采用由擺式車體的車輛組成的動車組旅客列車及貨物列車混用 高速鐵路進(jìn)一步的發(fā)展趨勢是連線成網(wǎng)目前歐洲各國已經(jīng)建成和正在修建的高速鐵路基本上都是各自獨立的今后將發(fā)展溝通成國內(nèi)國際間的高速鐵路網(wǎng)并與既有線相銜接提出了 速度比小汽車快一倍票價比飛機(jī)便宜一半 的目標(biāo)以充分發(fā)揮其優(yōu)勢由于這將涉及到歐洲共同體的十幾個國家因此在軌距信號供電機(jī)車車輛等技術(shù)設(shè)備方面都制定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)使歐洲的高速鐵路網(wǎng)不僅是各國高速鐵路的總和而且能形成一個綜合型整體計劃分別于 1995 年 2021 年和 2021年分三個階段竣工新建或改建 19 萬公里滿足時速 250 公里以上的高速鐵路網(wǎng)以及 11萬公里的時速 160～ 200公里的聯(lián)絡(luò)線和支線以便連接歐洲所有的主要城市屆時歐洲將出現(xiàn)世界上最方便最經(jīng)濟(jì)的地面高速運(yùn)輸系統(tǒng)歐洲各大陸城市間都可通過高速鐵路連接起來并還將向亞洲延伸形成洲際的高速鐵路網(wǎng) 在高速鐵路的新技術(shù)方面日本德國法國燈正在研制磁懸浮鐵路使車體在軌道上浮起一定高度然后以直線電機(jī)作為動力推動列車前進(jìn)其試驗時速已達(dá) 517公里這種列車基本上無噪音無污染能耗低美國還有人設(shè)想在管道內(nèi)利用真空原理設(shè)計一種真空磁墊 列車最高時速將達(dá) 22021 公里可見隨著科技的進(jìn)步高速鐵路將日新月異不斷創(chuàng)新 第二章 我國高速動車組的發(fā)展概況 第一節(jié) 我國動車組的發(fā)展概況 1999 年 DDJ1001 大白鯊高速電動車組株洲電力機(jī)車廠研制的中國第一臺正式進(jìn)入高速領(lǐng)域的動力集中式高速動車組是中國強(qiáng)大機(jī)車家族的又一精心完美之作動車組司機(jī)室應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)原理進(jìn)行設(shè)計所有操作及顯示裝置成弧形分布在正司機(jī)周圍管道式空調(diào)可調(diào)節(jié)軟椅電加熱玻璃營造了舒適安全的駕駛環(huán)境采用流線形頭形車頭蓋用復(fù)合材料制作前窗玻璃采用雙層防爆電熱玻璃車頂裝有氣流導(dǎo)流罩氣動阻力系 數(shù)小于 030 動車組編組為 1 節(jié)動車 6 節(jié)拖車MT22T113T12Tc6 節(jié)拖車中有 1 節(jié)雙層二等座車 1 節(jié)單層一等座車 3 節(jié)單層二等座車和 1 節(jié)帶司機(jī)室的二等座車持續(xù)功率 4000kW 最大速度 200kmh 圖 21 大白鯊動車組 正在載入 圖 22 大白鯊動車組 2021 年藍(lán)箭交流傳動高速電動車組是為滿足廣深線小編組高密度高速度的公交化客運(yùn)要求由株洲電力機(jī)車廠株洲電力機(jī)車研究所長春客車廠和廣鐵集團(tuán)于 2021年共同研制的新一代交流傳動高速電動旅客列車組牽引藍(lán)箭的 DJJ1型是中國第一臺動力集中式交流傳動高速動力車該車電傳動系統(tǒng)采用 了先進(jìn)的 IPM水冷機(jī)組 1225kW 異步牽引電動機(jī)和分布式微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)電路設(shè)計采用了模塊化結(jié)構(gòu)允許隔離故障部分維持動車組運(yùn)行控制系統(tǒng)采用兩級分層的列車通訊網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用可靠性高基礎(chǔ)制動采用軸盤制動裝置具備 ABS 防滑行保護(hù)功能制動機(jī)采用 DK– 1B 型具有空電聯(lián)合制動功能和列車電空制動功能具有與安全裝置配合自動常用制動功能編組形式中基本編組為 1動 5拖 1控制車 M5TTC兩列連掛編組為 2動 10拖 M10TM基本編組定員為 421人連掛編組定員約 800人持續(xù)功率 4800kW最大速度 220kmh 圖 23 藍(lán)箭號動車組 圖 24 藍(lán) 箭號動車組 2021年中原之星電力動車組使用 JD112型交流牽引電動機(jī)及 IGBT牽引逆變器是中國自主研發(fā)的少數(shù)采用動力分散式的動車組之一是首款使用 IGBT VVVF 元件的車輛之一采用微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)輔助電路采用集中整流分散逆變的供電方式采用新型無搖枕分散動力及非動力轉(zhuǎn)向架流線型車頭外形擁有故障自動診斷定速坡道自動識別系統(tǒng)等系統(tǒng)動車組總功率 3200kW設(shè)計時速 200kmh最高運(yùn)營速度 160kmh 動車組編組方式中 MC 為帶司機(jī)室的動車一等車 TP 為帶受電弓變壓器的拖車二等車 M 為帶空氣壓縮機(jī)的動車二等車 T1 為 帶變壓器不帶受電弓的拖車二等車 T2 為帶變壓器不帶受電弓的拖車二等車帶車長辦公席 M 為不帶空氣壓縮機(jī)的動車二等車 T 為不帶受電弓不帶變壓器的拖車二等車編組中 25DD 為動車 25DT 為拖車列車兩端的一等車帶有駕駛室編號 DJF10001A 及 DJF10001B兩節(jié)車廂擁有受電弓車廂使用了高靠背航空座椅椅后均裝有可抽拉茶桌車廂兩端安裝了電子信息顯示系統(tǒng)車體外部涂裝以藍(lán)色和銀白色為主色調(diào)配桔紅和白色線條 圖 25 中原之星動車組 圖 26 中原之星動車組 26 2021 中華之星高速電動車組該電動車組將成為我國京沈快速客運(yùn)通道的 主型列車及未來高速鐵路的中短途高速列車和跨線快速列車列車最高運(yùn)營速度可達(dá) 270kmh是目前我國商業(yè)運(yùn)行時速最快的電動車組 2021年 11月 27日中華之星在秦沈客運(yùn)專線綜合試驗中成功創(chuàng)造了中國鐵路的最高速度 3215kmh 牽引中華之星的 DDJ2 型是中國具有全部知識產(chǎn)權(quán)的動力集中式高速動力車首次采用雙拱流線頭形整列車由 2節(jié)動車和 9節(jié)拖車組成 9節(jié)拖車包括 2節(jié)一等車 6節(jié)二等車和 1 節(jié)酒吧車拖車為國內(nèi)首次采用鋁合金制造的寬車體鼓形斷面客車綜合試驗表明中華之星在高速運(yùn)行時列車平穩(wěn)性舒適性安全性和可靠性良好動車組采用先進(jìn)的交 直 交流電力牽引方式由分別編組在頭部和尾部的兩個動力車以前拉后推的方式推挽運(yùn)行 圖 27 中華之星 正在載入 中華之星 2021 年 12 月 22 日首列國產(chǎn)時速 300 公里和諧號動車組列車 CRH2300 在南車四方機(jī)車車輛股份有限公司竣工下線它的成功下線是我國鐵路全面實施自主創(chuàng)新戰(zhàn)略取得的重大成果標(biāo)志著我國鐵路客運(yùn)裝備的技術(shù)達(dá)到了世界先進(jìn)水平中國也由此成為世界上少數(shù)幾個能夠自主研制時速 300 公里動車組的國家 時速 300公里和諧號動車組是在引進(jìn)消化吸收國外時速 200公里動車組技術(shù)平臺的基礎(chǔ)上由我國自主研制的是目前世界 上運(yùn)營速度最高的動車組列車之一 相對于時速 200公里動車組時速 300公里動車組的動力更加充沛列車的氣密性運(yùn)行的平穩(wěn)性空氣動力學(xué)性能等要求更高技術(shù)難度也更為復(fù)雜由南車四方股份研制的時速 300 公里和諧號動車組列車突出了先進(jìn)成熟經(jīng)濟(jì)適用可靠的方針體現(xiàn)了中國特色和人性化的設(shè)計理念 這種列車采用輕量化鋁合金車體高速轉(zhuǎn)向架高速受電弓以及交流傳動集成一體化的光纖網(wǎng)絡(luò)控制等國際一流的先進(jìn)技術(shù)尤其是列車采用的大斷面中空型材鋁合金車體每輛車體的重量約為 7 噸動車組整體輕量化設(shè)計達(dá)到世界先進(jìn)水平具有優(yōu)越的節(jié)能環(huán)保性能 時速 300 公 里和諧號動車組列車全部為座車寬型車體結(jié)構(gòu)外形采用流線型氣動外形具有優(yōu)異的空氣動力學(xué)性能為進(jìn)一步適應(yīng)國人的旅行習(xí)慣列車設(shè)有新型通風(fēng)換氣系統(tǒng)多媒體影視系統(tǒng)真空集便衛(wèi)生系統(tǒng)個性化服務(wù)餐飲區(qū)殘疾人衛(wèi)生間等凸顯了具有中國特色的人性化設(shè)計特征為進(jìn)一步提升動車組在高速狀態(tài)下運(yùn)行的平穩(wěn)性舒適性列車還設(shè)有半主動懸掛系統(tǒng)應(yīng)急通風(fēng)系統(tǒng)車間減振器等裝置 作為我國高速列車產(chǎn)業(yè)化制造基地的南車四方股份 2021 年承擔(dān)了時速 200公里動車組的設(shè)計制造任務(wù)在短短三年多的時間內(nèi)南車四方股份全面實施了技術(shù)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新工作完全掌握了高速動車 組輕量化車體制造轉(zhuǎn)向架制造和集成總裝等高速動車組的關(guān)鍵技術(shù)順利搭建了國際先進(jìn)的高速動車組的產(chǎn)品技術(shù)平臺由該公司制造的和諧號 CRH2 型時速 200 公里動車組是我國鐵路第六次大提速的主力裝備自投入運(yùn)營以來以其卓越的性能優(yōu)秀的運(yùn)行品質(zhì)成功通過了實戰(zhàn)考驗其綜合技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平截至 2021 年 11月底南車四方股份共向中國鐵路交付 60 列時速 200