第07讲高速铁路与重载运输

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1、第七讲 高速铁路与重载运输7.1.1概述铁路按速度不同的划分标准(1) 常速铁路：100120 km/h(2) 中速铁路：120160 km/h(3) 准高速铁路：160200 km/h(4)高速铁路:200400 km/h(5)特高速铁路：400 km/h以上高速铁路的技术经济特征(丄)输送能力大如新干线每35分钟发车间隔 (2)速度快 上海到北京，全程1300公里，运行45小时左右，与飞机相 近。 (3)安全性好高速铁路42年来，基本没有出现过重大行车事故。安全性明 显高于公路、航空. (4)正点率高：基本不受气候影响。日本97年平均 晚点只有0.3分钟。 (5)舒适、方便：运行平稳.发车

2、间隔小。 (6)能源消耗低、环境影响轻、经济效益好等高速铁路的发展模式 (1)日本新干线模式，全部修建新线，旅客列 车专用。 (2)法国TGV模式，部分修建新线，部分旧 线改造，旅客列车专用。 (3)德国ICE模式，全部修建新线，旅客列车 及货物列车混用。(4)英国APT模式，既不修建新线，也不大 量旧线改造，主要靠采用由摆式车体的车辆组 成的动车组；旅客列车及货物列车混用。 丨 7条新干线总长度达到：2139.9km按照型号亏类83新干线运行区间便系M系M系 E1E2E3E4oooooo凛系系M系系系系系谿|?6? 公回目公厲公公 “公公本公公亲 HexiB?waB 西C-日日is日东西西

3、冷嚣按 希光*回光回回Sis? ?：:醫峯卑供舉强霍 朝日号.谷川号(125)2C0MB - 4HQ” 外MaQB*屬日伽何客陷山号号miwxbaar 他卵 瀚雾山谷回声乌 小Max(双)山谷回妙号Mx(JRM)那须野号大T1NS号。色 (& MM1ISftMBttKattJl9 KBvtMEWa._JSBL 1/m-m a;M3 7*m!：QSStm日本500系咼速列车nm/nm/赣大强累ET：金 厌坷5慨4km 事 1：彗:休 m RITAMSunk日本700系高速列车由中日本铁路和西日本铁路共同研制，1999年春投入使用，270-285km/hL ?4日本高速技术360新干线E954 T

4、GV-2N?B：Jin 丿!i,!.HI,I-i悯1最高运行速度：360km/ho 2001年3月在1000km距离间创造了 长距离旅行速度的世界纪录：302km/ho?：丿Wif 船砂:hH2007年4月3日，法国高速列车TGV在巴黎一斯特拉斯堡东线铁路 上以574. 8公里/小时的运行速度，创造了有轨列车最高时速新的 世界记录，同时打破了自己在1990年5月创下并保持17年之久的 515. 3公里/小时的世界记录。动力分散式的ICE-390年代以来我国自主研究开发了一系列用于提速和高速铁路的动车组140km/h内燃动车组逊公里时速“神州”号內燃动车组I*1中国高速2020年高速铁路网 铁路

5、发展Q: /*Y“SXWii-trm強;*務氏it axuMvikMX0斤上*31於东GAJ、vriR-eaXliinVttAUMAX口U客运专线16万公里7.1.2高速铁路的技术设备线路提高线路平纵断面标准路基_宽路肩设计板式轨道结构；长轨条无缝线路；强韧性、高弹性轨道部件；可动心轨道岔7.1.2高速铁路的技术设备车辆牵引动力方式电力牵引；动车组；动力分散配 置车体自重轻；流线型车头；髙气密性.隔音性; 车体倾摆技术走行部高稳定性；低噪声制动装置摩擦制动+动力制动摆式列车信号先进的列车控制系统高速铁路线路平纵断面特点大幅度提高平面最小曲线半径标准平缓过渡的缓和曲线增长夹直线.圆曲线最小长度n

6、增大竖曲线半径获得高曲线通过能力的途经1.2.加大线路曲线半径 设置超高从固定设备考虑3. 采用径向转向架4. 车体倾摆技术从移动设备考虑铁路按最小曲线半径的分类分类最小曲线半径m速度范围Km/h采用摆式列车技术后 的速度范围，Km/h一般铁路（II级ITT级铁路）800-600（JS小300,需减速通过100-80120-100提速铁路 （I级铁路）1000（龜小600,褊减速通过120-140160-180准高速铁路1400-1700160-200200-250高速铁路2500-4500200-300300-360特高速铁路6000-10000300-400360-500径向转向架刚性转向

7、架一前轮对以巨大冲角冲向钢轨，产生很大轮轨力径向转向架一轮对保持径向位置可大大改善通过曲线时的轮轨受力状况。车体倾摆技术原理一车体内倾，利用 重力分量平衡一部分离 心加速度，犹如附加超 高，可改善高速过曲线、时的乘座舒适度。难 点一根据曲线半径及 列车前进速度，实时控 制车体倾摆的角度。高速铁路车辆高速车辆与普通车辆相比，主要区别如下： 口(1)车体轻：一般为10T左右，比普通客车轻3-4T (2)车体外形为流线型：减少空气阻力; n(3)车体密封性好：减少车内气压变化(4)隔音效果好:(5)(6)(7)高速运行稳定性好，曲线通过能力强制动方式多种方式同时使用 部分车辆采用摆式车体高速铁路信号

8、控制系统高速铁路与普通铁路信号不同处主要有:(1)设置了综合调试系统，对列车运营实行集中控制;(2) 取消传统的地面信号，采用列车运行控制系 统；采用计算机网络传输和交换行车、旅客等相 关信息。列车自动控制系统ATCATCSGXII|泯乂传耳ATCfl!号电*攻密兰龙发生用E的H芟I-旷_ 1ATCI 亠 a(!地面 *毛乙230 signaliTOygnl_30 ty 190m ZTOignl270ATC Ground Facilities7.1.3高速铁路运输组织特点 1.运输服务系统覆盖旅客旅行服务的全过程, 最大限度地满足不同层次的旅客出行需求口 2.充分满足旅客出行需求.适应客流变化

9、，制 定运输计划和旅客列车开行方案3.建立以高新技术为基础的安全保障体系 4.建立以调度中心为中枢的运营管理总体系统7.1.4磁悬浮铁路磁悬浮铁路是利用电磁系统产生的吸引力或排斥力将 车辆托起，使整个列车悬浮在线路上，利用电磁力导 向，直线电机将电能直接转换成推进力而推动列车前 进的铁路。磁悬浮铁路不同于普通铁路列车的主要特征是不使用 车轮，而是依靠电磁作用力把车辆悬浮在轨道上方， 除了空气摩擦之外，没有轮轨接触所带来的阻力。其 时速可达到500 1000 kmo磁悬浮列车高速、安全.平稳，不污环境、节省能源, 是一种理想的交通工具。010020030040050060070080090010

10、00速度，km/h磁悬浮铁路的基本制式常导磁吸型（EMS）:以德国高速常导磁浮列车为代表，是利用普通直流 电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起，悬浮的气隙较 小，一般为丄0毫米左右。常导型高速磁悬浮列车的 速度可达每小时400-500 km,适合于城市间的 长距离快速运输。超导磁斥型（EDS）:以日本为代表。它是利用超导磁体（液氨）产生的 强磁场，列车运行时与布置在地面上的线圈相互作 用，产生电动斥力将列车悬起，悬浮气隙较大，一 般为丄00毫米左右，速度可达每小时500 km以上。(a) IB国的磁吸式磁悬浮车(EMS型)(b)日本的磁斥式磁悬睜车(EDS型)图1 -5-5 磁悬浮原理比较图1前导磁

11、铁;2导向与制动轨;3磁悬浮与推进电磁铁；4 一前导轮;5-磁悬浮磁铁;6支撑轮;7推进磁铁；8导磁铁。磁悬浮导向原理口常导磁吸式的导向系统，是在车辆侧面安装一组专门用于导向的电磁铁，当车辆运行发生左 右偏移祇丰上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用，产生一种排斥力，使车辆恢复到正 常位置，和导轨侧面之间保持一定的间隙。当 车辆的运行状态发生变化时，例如运行在曲线 或坡道上时，控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制来保持这一侧向间隙，从而达到控 制列车运行方向的目的。磁悬浮推进原理磁悬浮列车由于悬浮起一定的高度，使车轮与 钢轨脱离，故不能依靠它们之间的摩擦力产生牵引力使车辆前进，而是采用一种叫做

12、直线电 机矗捷班襄置祜为列车的举引动另。直线电机是从旋转电机演变而来的，它的基本 构成和作用原理与普通旋转电机类似，就如同 将旋转电机沿半径方向切开展平而成。于是， 其传动方式也就由旋转运动变为直线运动。直线电机原理定子置于轨道上转子置于车辆上日本地铁车辆采用直线电机牵引可 减小隧道截面节约地铁投资车枚性电于行达的力 的创沁7.2重载运输 7.2.1 概述 7.2.2重载运输技术设备7.2.1概述重载运输的定义：具备以下三条中的两条可视为重载(丄)经常开行总重至少为8000 t的列车 (2)在长度至少为150 km的线路区段上，年货运 量至少达到4000万t(3)经常开行轴重25t以上的列车重

13、载列车的运输方式 (1)整列式重载列车 (2)组合式重载列车 (3)单元式重载列车(1) 整列式重载列车是由大功率单机或多机牵引，列车由不同型式 和载重的货物车辆混合编组，达到规定重载标 准(牵引重量达到5000 t及其以上)的列车。n目前，中国繁忙干线上开行的重载列车主要为 这种模式。(2) 组合式重载列车n是由两列及其以上同方向运行的普通货物列车 首尾相接.合并组成的列车。运行至前方某一 技术站或终到站后，分解为普通货物列车。实质上是在线路通过能力紧张的区段，利用一 条运行线行驶两列及以上的普通货物列车的一 种扩大运输能力的方式。(2)组合式重载列车前苏联铁路是客货混用，列车数量多.行车密度大，运能