高速鐵路的主要技術(shù)特征與高速動(dòng)車組(機(jī)車電傳動(dòng))

1、高速鐵路的主要技術(shù)特征與高速動(dòng)車組鐵道部高速鐵路辦公室范欽海2003年5月6日內(nèi)容提要 本文全面歸納比較了高速鐵路與既有鐵路的主要技術(shù)不同點(diǎn)，提出了高速鐵路的主要技術(shù)特征體現(xiàn)在：持久高平順性的軌道，大張力的接觸網(wǎng)，車載信號(hào)為主的列控系統(tǒng)，輕量化、流線形、密封的、大功率和大制動(dòng)能力的交-直-交動(dòng)車組。同時(shí)，介紹了國外最新投入和即將投入運(yùn)營的動(dòng)車組。一、前言世界交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展史，從根本上講就是以提高速度為主要目標(biāo)的技術(shù)開發(fā)史。由于火車速度高于輪船和馬車，19世紀(jì)后半葉和20世紀(jì)初，鐵路得到了大發(fā)展，并促進(jìn)了整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。第二次世界大戰(zhàn)后，汽車和石油工業(yè)蓬勃發(fā)展，發(fā)達(dá)的資本主義國家高速公路異軍

2、突起，航空運(yùn)輸日新月異，機(jī)型不斷更新，鐵路為之受到挑戰(zhàn)，一度被視為“夕陽產(chǎn)業(yè)”。在這種形勢下，迫使鐵路部門加快了提高行車速度的步伐，高速鐵路應(yīng)運(yùn)而生。自1964年日本率先實(shí)現(xiàn)了最高速度210公里/小時(shí)的商業(yè)運(yùn)行，標(biāo)志著高速鐵路技術(shù)開始進(jìn)入實(shí)用階段。世界范圍內(nèi)近40年的高速鐵路成功的商業(yè)運(yùn)行，顯示了高速鐵路具有獨(dú)特的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢1：全天候運(yùn)行、運(yùn)能大、速度快、安全性好（除ice在既有線上發(fā)生過事故外，其它國家均未發(fā)生過人身傷亡事故）、能耗低（高速鐵路、小氣車、飛機(jī)的的平均每人公里能耗比為1：5.3：5.6）、污染輕（按高速列車使用火力發(fā)電計(jì)算，高速鐵路、小氣車、飛機(jī)的co2排放量之比為1：3：4

3、.1）、占地少（高速鐵路與高速公路的用地比約為：）、正點(diǎn)率高（西班牙規(guī)定高速列車晚點(diǎn)超過5分鐘就要退還旅客的全額車票費(fèi)，目前日本高速列車的平均晚點(diǎn)時(shí)間只有0.3分鐘）、舒適方便、經(jīng)濟(jì)效益好。高速鐵路以其明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢博得了世人的贊賞，已成為各國旅客運(yùn)輸發(fā)展的共同趨勢。高速鐵路作為現(xiàn)代化的交通運(yùn)輸方式，它既是成熟的技術(shù)也是正在不斷發(fā)展的技術(shù)，在21世紀(jì)將得到更大的發(fā)展，支撐高速行車的高新技術(shù)，也將更加完善、不斷進(jìn)步，高速鐵路向著速度更高、更安全、更舒適、更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保的方向發(fā)展。根據(jù)2002年10月在西班牙馬德里召開的第四屆世界高速鐵路大會(huì)（eurailspeed 2002）的新聞發(fā)布會(huì)公布

4、的消息，目前，全世界已經(jīng)建成并投入運(yùn)營高速新建線的國家有10個(gè)，線路總長5435公里；在建線路有16條，總長度達(dá)到3299公里，將于2007年以前陸續(xù)在世界上9個(gè)國家建成并投入運(yùn)營。高速鐵路帶來了環(huán)境的改善、運(yùn)輸模式的變化、交通運(yùn)輸外部成本的降低，這些優(yōu)點(diǎn)正在為各國政府所接受，并考慮將修建高速鐵路作為政府確定的一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的正確投資方向2。二、高速鐵路的主要技術(shù)特征隨著列車運(yùn)行速度的提高，列車與周圍空氣以及基礎(chǔ)設(shè)施之間的動(dòng)態(tài)效應(yīng)更加突出，以往靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)的問題變?yōu)閯?dòng)態(tài)問題。圖1為日本500系高速動(dòng)車組與接觸網(wǎng)和線路，從圖中高速列車與周圍物體的關(guān)系，可以看出高速鐵路與普通的既有鐵路的主要技術(shù)不

5、同點(diǎn)體現(xiàn)在以下三個(gè)大的方面： 列車與軌道作用； 空氣動(dòng)力學(xué)方面； 列車牽引與制動(dòng)方面； 接觸網(wǎng)動(dòng)力學(xué)方面。圖1 日本500系高速列車與接觸網(wǎng)和線路1. 列車與軌道、接觸網(wǎng)動(dòng)力學(xué)方面隨著列車運(yùn)行速度的提高，輪軌粘著系數(shù)在下降，這主要是因?yàn)檩嗆夐g的污染物在高速下體現(xiàn)流體性質(zhì)，增大了輪軌間的潤滑層的厚度的結(jié)果。例如，歐洲網(wǎng)絡(luò)高速列車技術(shù)條件規(guī)定了輪軌粘著系數(shù)的利用限值3：啟動(dòng)時(shí)，20%；100公里/小時(shí)，17%；200公里/小時(shí)，13%；300公里/小時(shí)，9%。（1）高速動(dòng)車組a. 高速穩(wěn)定運(yùn)行的轉(zhuǎn)向架 為保證列車高速、安全、穩(wěn)定運(yùn)行，列車必須具有較高的蛇行運(yùn)動(dòng)臨界速度（失穩(wěn)速度）和平穩(wěn)性，因此，轉(zhuǎn)

6、向架要有較大的輪對定位剛度、較小的車輪踏面等效錐度、安裝抗蛇行減振器、減小軸承間隙（0.2mm以下，普通列車約為1mm）、減小輪對滾動(dòng)圓直徑差（0.2mm以下，普通列車約為1mm）、提高輪對動(dòng)平衡水平（50gm以下）、較小的簧下質(zhì)量（日本300系為1.7t）、提高轉(zhuǎn)向架的組裝精度（輪對對角、軸距、側(cè)梁與車輪距離的公差均為1 mm，而前兩項(xiàng)普通為3mm和2.6mm）、二系懸掛采用大柔度空氣彈簧等。b. 較低的動(dòng)車組軸重 同樣的一個(gè)軌道不平順，高速運(yùn)行的列車要比低速產(chǎn)生更大的對軌道的破壞作用力，為將列車對軌道的動(dòng)態(tài)與靜態(tài)作用力之和限制在一定的范圍內(nèi)，降低列車的軸重是一個(gè)非常有效的辦法。例如，歐洲網(wǎng)

7、絡(luò)高速列車技術(shù)條件規(guī)定3，300公里/小時(shí)高速列車的每個(gè)車輪作用在正常維護(hù)的線路鋼軌上的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)力之和不得超過170 kn，高速列車的軸重不得超過17t；對于350公里/小時(shí)高速列車允許的軸重正在研究中，有人認(rèn)為應(yīng)小于15t。降低列車的軸重可采用鋁合金車體、降低牽引設(shè)備和內(nèi)裝修的重量等措施。c. 外形平滑二系懸掛的受電弓具有良好跟隨性的受電弓是高速動(dòng)車組受流所必不可少的，高速受電弓一般均采用二系懸掛，除用空氣壓力升降外，弓頭用二系彈簧支撐，并設(shè)有阻尼減振器。由于空氣動(dòng)力產(chǎn)生的的抬升力和阻力對弓網(wǎng)接觸壓力的影響較大，所以要求高速受電弓的外形要平滑，這樣才能使其減小阻力和抬升力，并有助于降低噪音

8、。（2）軌道a. 持久高平順性的軌道從我國的“軌道動(dòng)態(tài)幾何尺寸容許偏差管理值”4可以看出，運(yùn)行速度從100公里/小時(shí)提高到120和160公里/小時(shí)，“軌道高低保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)”從12mm提高到8 mm和6mm。由此可見，速度提高后軌道動(dòng)態(tài)幾何尺寸容許偏差管理值變得更加嚴(yán)格，也就是說，速度越高對軌道的平順性要求越高。為保證軌道持久的高平順性，高速鐵路路基、橋梁和軌道的設(shè)計(jì)、施工需要采用高的標(biāo)準(zhǔn)，控制橋梁結(jié)構(gòu)的因素不再是強(qiáng)度，而是舒適度要求的剛度。b. 較大的曲線半徑列車通過曲線時(shí)，會(huì)產(chǎn)生和速度的平方成正比、與曲線半徑成反比的離心力，在鋼軌外軌超高一定的情況下，提高列車運(yùn)行速度只能加大曲線半徑。例如，“京

9、滬高速鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定” 5中要求：高速正線的線路平面最小曲線半徑一般條件下不應(yīng)小于7000 m，困難條件下不應(yīng)小于5500 m，推薦100008000 m。（3）接觸網(wǎng)可將接觸網(wǎng)導(dǎo)線看作一個(gè)帶張力的懸鏈線（忽略導(dǎo)線的彎曲剛度），導(dǎo)線的波動(dòng)傳播速度為：c =（t / p）1/2。其中：t - 接觸網(wǎng)導(dǎo)線的張力（n）；p - 接觸網(wǎng)導(dǎo)線的線密度（kg/m）。 為了取得良好的受流質(zhì)量，一般要求導(dǎo)線的波動(dòng)傳播速度大于1.4倍的列車運(yùn)行速度，因此，高速鐵路必須加大接觸網(wǎng)導(dǎo)線和承力索的張力。例如，我國既有電氣化鐵路接觸網(wǎng)導(dǎo)線的張力為10（2.5t系）和15kn（3t系），而高速鐵路要求20 kn以上，德

10、國re-330接觸網(wǎng)導(dǎo)線張力達(dá)到27 kn，西班牙馬德里巴塞羅那高速鐵路eac-350接觸網(wǎng)導(dǎo)線張力為31.5 kn。 增加接觸網(wǎng)導(dǎo)線張力，首先必須提高導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度，國外一般通過開發(fā)銅合金導(dǎo)線（德、法的銅鎂和銅錫導(dǎo)線）與復(fù)合導(dǎo)線（日本的銅包鋼cs-110）的辦法來提高導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度。2空氣動(dòng)力學(xué)關(guān)系方面（1）流線形、密封的動(dòng)車組列車運(yùn)行的空氣阻力為：r = 1/2cpav2。其中：空氣密度； cp 空氣阻力系數(shù)（與列車的外形有關(guān)）； a 列車斷面面積； v 列車運(yùn)行速度。從上式可以看出，隨著列車運(yùn)行速度的提高空氣阻力明顯增大（300公里/小時(shí)時(shí)空氣阻力約占總阻力的80%），要想減小空氣阻力只

11、能想辦法降低空氣阻力系數(shù)（cp）。所以高速列車的外形必須很光滑沒有突出的部分，并且頭形都很尖，呈現(xiàn)出良好的流線形形狀，以減小空氣阻力。由于列車高速運(yùn)行的空氣動(dòng)力效應(yīng)，使得車廂外的空氣壓力及其分布發(fā)生顯著的變化，因此，高速列車車體必須采取相應(yīng)的密封措施和提高耐壓強(qiáng)度（一般要求車體能夠承受5000pa的空氣壓力載荷），并保證列車通過隧道時(shí)車廂內(nèi)的空氣壓力變化在允許的范圍內(nèi)（一般要求變化率不大于400pa/s，最大變化不得超過1000pa），因此，高速列車上集便裝置是必不可少的。高速鐵路需要解決的問題之一是列車高速運(yùn)行產(chǎn)生的噪音，圖2是德國關(guān)于列車運(yùn)行噪音組成的研究結(jié)果6，從圖中可以看出，當(dāng)列車速度

12、超過約250公里/小時(shí)，列車的空氣動(dòng)力噪音是列車噪音的主要成分。 圖2 列車運(yùn)行速度與噪音的關(guān)系因此，沒有突起物平滑的高速列車表面、優(yōu)化的列車頭形、優(yōu)化的受電弓外形等都是高速列車降低噪音的有效措施。（2）較大的線間距和隧道斷面 高速運(yùn)行的兩個(gè)列車在交會(huì)時(shí)，會(huì)在列車的側(cè)墻上產(chǎn)生強(qiáng)大的空氣動(dòng)力壓力波，如果車窗玻璃的空氣壓力強(qiáng)度不足，就會(huì)使車窗的玻璃破裂，強(qiáng)大的空氣動(dòng)力壓力波有時(shí)也會(huì)對列車的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生危害。解決這個(gè)問題的最有效的辦法就是加大線間距，例如，日本新干線的線間距為4.3m，德國ice為4.7 m，法國tgv為4.6m，我國京滬高速鐵路為5m 5 。 當(dāng)高速列車進(jìn)入和駛出隧道以及在隧道中交

13、會(huì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生非常強(qiáng)大的空氣壓力變化和噪音，除在隧道口設(shè)置緩沖區(qū)和開大豎井外，加大隧道斷面是解決隧道空氣動(dòng)力問題的最有效的途徑。例如，日本新干線隧道斷面為62 m2，德國ice為82 m2，我國京滬高速鐵路為100 m2 5。另外，對于有碴軌道，石碴的外形要有嚴(yán)格的規(guī)定，否則列車高速運(yùn)行的強(qiáng)大的列車風(fēng)，會(huì)將石碴帶起來飛打到列車或其它物體上，造成事故。3列車牽引與制動(dòng)方面（1）大功率的交-直-交動(dòng)車組和大容量的牽引供電設(shè)施 盡管高速列車采取了很多的減阻措施并盡量降低軸重，但是由于列車的空氣阻力與運(yùn)行速度的平方成正比，高速列車的運(yùn)行阻力還是很大的，為了克服運(yùn)行阻力，高速列車需要較大的牽引功率（一般每

14、輛車需要1mw左右的功率）。這樣大的功率采用直流傳動(dòng)技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)，目前各國的高速列車均采用交-直-交傳動(dòng)。大功率的高速列車需要大容量的牽引變電所，所以高速鐵路的牽引變電所容量一般均很大。例如，我國秦沈客運(yùn)專線（200公里/小時(shí)）牽引變電所容量為31.5mva，京滬高速鐵路（300公里/小時(shí)）大多都在63 mva以上。對于牽引供電系統(tǒng)，還要承擔(dān)高速列車再生制動(dòng)反饋電能的任務(wù)，由于高速列車優(yōu)先使用再生制動(dòng)，高速鐵路再生制動(dòng)的電能遠(yuǎn)大于既有鐵路。 另外，對于速度較高、運(yùn)量較大的區(qū)段，一般需要采用at供電方式、變電所變壓器采用單相接線，以提高供電臂長度和減少電分相數(shù)目，有利于列車高速運(yùn)行。（2）大能力

15、的盤形、再生、渦流列車制動(dòng)系統(tǒng)高速列車不但要能夠跑得起來，還要能夠停得下來，列車制動(dòng)需要耗散的能量與運(yùn)行速度的平方成正比（e = 1/2mv2），制動(dòng)系統(tǒng)承擔(dān)著把列車高速運(yùn)行的巨大的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽諝庵苿?dòng)）和電能（再生制動(dòng)）的任務(wù)。一般高速列車大都采用微機(jī)控制的電空直通制動(dòng)，基礎(chǔ)制動(dòng)從踏面制動(dòng)變?yōu)楸P形制動(dòng)，制動(dòng)盤從鑄鋼發(fā)展到鍛鋼和鋁合金制動(dòng)盤，也在研究開發(fā)碳-碳纖維制動(dòng)盤。對于高速列車巨大的制動(dòng)能量，更有必要采用再生制動(dòng)，以減少空氣制動(dòng)摩擦件的磨損，延長制動(dòng)部件的使用周期，有些國家也在高速列車上增設(shè)渦流制動(dòng)。由于希望盡量縮短制動(dòng)距離，所以防滑器的使用是必不可少的。（3）以車載信號(hào)為主的列控模

16、式 列車運(yùn)行速度超過200公里/小時(shí)以后，就無法依靠司機(jī)辨別地面信號(hào)來控制行車，只能以車載信號(hào)為主來控制列車運(yùn)行。列控制動(dòng)模式，有速度分級控制和連續(xù)速度控制（也叫一次制動(dòng)曲線模式）兩種方式，由于連續(xù)速度控制模式優(yōu)于分級模式，所以連續(xù)速度控制模式是列控的發(fā)展方向。三、高速動(dòng)車組的主要技術(shù)類型與最新進(jìn)展目前世界上主要的高速動(dòng)車組技術(shù)類型有5種，如圖3所示。a. 為以德國ice-1和ice-2為代表的獨(dú)立式動(dòng)力集中型高速動(dòng)車組；b. 為以法國tgv為代表的鉸接式動(dòng)力集中型高速動(dòng)車組；c. 為以日本新干線和德國ice-3為代表的獨(dú)立式動(dòng)力分散型高速動(dòng)車組；d. 法國正在開發(fā)的鉸接式動(dòng)力分散型高速動(dòng)車組

17、（agv）；e. 將用于西班牙馬德里巴塞羅那高速鐵路的單輪對鉸接式動(dòng)力集中型高速動(dòng)車組（talgo-350）。 a. 獨(dú)立式動(dòng)力集中型（ice-1，ice-2） b. 鉸接式動(dòng)力集中型（tgv） c. 獨(dú)立式動(dòng)力分散型（新干線，ice-3） d. 鉸接式動(dòng)力分散型（agv） e. 單輪對鉸接式動(dòng)力集中型（talgo-350） - 動(dòng)力輪對 - 非動(dòng)力輪對 - 動(dòng)力設(shè)備 - 司機(jī)室 圖 3 動(dòng)車組動(dòng)力配置與連接方式示意圖以上5種高速動(dòng)車組形式，從制造、運(yùn)營、維護(hù)的角度具有各不相同的技術(shù)特點(diǎn)，明顯的差異在于車體的長度不同，日本和德國的獨(dú)立式動(dòng)力集中和動(dòng)力分散型（a.，c.）車體長度一般為25m（車

18、鉤中心距25.5m），法國的鉸接式動(dòng)力集中和動(dòng)力分散型（b.，d.）車體長度一般為17.384m（轉(zhuǎn)向架間18.7m），西班牙的單輪對鉸接式動(dòng)力集中型（e.）車體長度一般約為12m（轉(zhuǎn)向架間13.14m）。但僅從運(yùn)行速度來說，都可以實(shí)現(xiàn)300公里/小時(shí)以上的高速運(yùn)行。關(guān)于這些動(dòng)車組的技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)，這里不再敘述。 目前，各國新投入運(yùn)營或即將投入運(yùn)營的高速動(dòng)車組有：1.日本2002年12月在青森八戶間投入運(yùn)行的e2-1000系動(dòng)車組；2. 即將投入到西班牙馬德里巴塞羅那高速線使用的ave s103（ice-350）和ave s102（talgol-350）； 3. 法國alstom公司正在開發(fā)的ag

19、v。1. 日本e2-1000系動(dòng)車組e2-1000系動(dòng)車組是在北陸新干線使用的e2系動(dòng)車組的基礎(chǔ)上，編組從8輛增加到10輛，主要采用了三項(xiàng)新技術(shù)：一是開發(fā)了低噪音新型受電弓（如圖4所示）；二是在高速動(dòng)車組上采用了有源和半有源懸掛技術(shù)（如圖5所示）；三是首次采用了數(shù)字式軌道電路列控系統(tǒng)（數(shù)字atc，如圖6所示）。e2-1000系動(dòng)車組主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。圖4日本e2-1000系高速動(dòng)車組新型受電弓圖5 有源和半有源懸掛原理示意圖圖6 日本高速列車atc與數(shù)字atc制動(dòng)模式比較表1 e2-1000系動(dòng)車組主要技術(shù)參數(shù)運(yùn)行速度275公里/小時(shí)供電制式ac25kv50hz牽引控制方式vvvf制動(dòng)方

20、式再生制動(dòng)和電氣指令空氣制動(dòng)軸重13t以下（滿載時(shí)）聯(lián)結(jié)運(yùn)行可以和e3聯(lián)結(jié)運(yùn)行車體構(gòu)造鋁合金氣密結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向架方式無搖枕軸距2500mm車輪直徑860 mm牽引電機(jī)三相交流300kw，共32臺(tái)受電弓低噪音絕緣子單臂型，2臺(tái)/列輔助電源ac440v（ 3相60hz） ac100v列控裝置雙頻組合atc和數(shù)字atc 由于在e2-1000系高速動(dòng)車組的兩個(gè)頭車和一個(gè)一等車上采用了有源懸掛裝置（減小橫向振動(dòng)加速度幅值約40%），在其它車上采用了半有源懸掛裝置（減小橫向振動(dòng)加速度幅值約25%），使得在不提高線路標(biāo)準(zhǔn)的情況下，大大提高了旅客乘坐的舒適度；該車的新型受電弓是以降低噪音為目標(biāo)的，在不設(shè)導(dǎo)流罩時(shí)的噪

21、音水平低于原設(shè)導(dǎo)流罩時(shí)的噪音；新型數(shù)字atc列控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了一次制動(dòng)曲線模式，減小了列車制動(dòng)時(shí)的縱向沖動(dòng)，提高了乘坐舒適度，同時(shí)，也可以減小列車的追蹤間隔。 e2-1000系高速動(dòng)車組于2003年4月初在上越新干線新瀉至浦佐間（約100公里）進(jìn)行了高速走行試驗(yàn)，目的是驗(yàn)證360公里/小時(shí)商業(yè)運(yùn)行的可行性，以及如何降低噪音使其滿足環(huán)保要求。本人有幸參觀了該試驗(yàn)，在商業(yè)運(yùn)行的e2-1000系高速動(dòng)車組上不增加任何功率僅改變傳動(dòng)比的情況下，試驗(yàn)速度達(dá)到了362公里/小時(shí)，試驗(yàn)中對輪軌力、車廂振動(dòng)加速度、車廂內(nèi)噪音、受電弓離線率、軸承溫度等進(jìn)行了測試分析。此外，在300系和700系高速列車上安裝了列車

22、導(dǎo)航裝置，它能顯示前方線路的坡度、速度限制、到下一車站的距離和運(yùn)行時(shí)分、以及與正常時(shí)刻表的偏離時(shí)分等，這些信息可以幫助駕駛員及時(shí)調(diào)整列車速度，保證列車正點(diǎn)運(yùn)行。據(jù)日方介紹，日本環(huán)保法規(guī)要求高速動(dòng)車組在離軌道中心25米距地面1.2米處的最大噪音不得超過75db（a），這個(gè)苛刻的標(biāo)準(zhǔn)是限制高速動(dòng)車組最高運(yùn)行速度的主要因素。2. 西班牙ave s103和ave s102ave s103是針對西班牙馬德里巴塞羅那高速線，經(jīng)過國際招標(biāo)，最終德國獲得合同訂購16列的動(dòng)力分散型高速動(dòng)車組。它是以德國ice-3為技術(shù)平臺(tái)，增加10%的動(dòng)力達(dá)到8800kw，2動(dòng)2拖一個(gè)單元，8輛編組，運(yùn)行速度達(dá)到350公里/小

23、時(shí)的獨(dú)立式動(dòng)力分散型高速動(dòng)車組，德國人將其稱為ice-350。ave s102是在西班牙傳統(tǒng)的talgol動(dòng)車組基礎(chǔ)上，由bombardier公司和talgol公司合作生產(chǎn)，其編組為2動(dòng)12拖，運(yùn)行速度達(dá)到330公里/小時(shí)的單輪對鉸接式動(dòng)力集中型動(dòng)車組，該動(dòng)車組也稱為talgol-350。ave s103和ave s102主要技術(shù)參數(shù)如表2所示。在2002年10月于西班牙馬德里舉行的第四屆世界高速鐵路大會(huì)上，展覽了ave s103和ave s102兩個(gè)動(dòng)車組的樣車（mock up），如圖7、8所示。表2 ave s103和ave s102高速動(dòng)車組主要技術(shù)參數(shù)ave s103（ice-350）

24、ave s102（talgo-350）列車總長200 米列車總長200米列車總重（空車）425 噸列車總重（空車）322噸總功率8800kw總功率8000kw供電電壓25kv-50hz供電電壓25kv-50hz最大軸重16噸最大軸重17噸軌距1435mm軌距1435mm變壓器數(shù)2變壓器數(shù)2牽引變流器數(shù)4，gto技術(shù)牽引變流器數(shù)4，igbt技術(shù)牽引電機(jī)數(shù)16（異步）牽引電機(jī)數(shù)8（異步）電機(jī)功率550kw最大啟動(dòng)牽引力100kn制動(dòng)類型再生、電阻、空氣最大制動(dòng)力100kn再生制動(dòng)電機(jī)數(shù)16再生制動(dòng)力100kn制動(dòng)電阻器數(shù)4空氣制動(dòng)盤數(shù)80總軸數(shù)32總軸數(shù)21轉(zhuǎn)向架數(shù)16轉(zhuǎn)向架數(shù)17車廂個(gè)數(shù)8車廂個(gè)

25、數(shù)12動(dòng)車/非動(dòng)車p-u-p-u-u-p-u-p動(dòng)車/非動(dòng)車p-12u-p軸分配bobo+22+bobo+22最大商業(yè)運(yùn)營速度350km/h最大商業(yè)運(yùn)營速度330km/h從0加速到100 km/h的時(shí)間50s最大加速度1.2米/秒2從0加速到320km/h的時(shí)間380s從320 km/h到停止的制動(dòng)距離3900m馬德里到巴塞羅那運(yùn)行時(shí)間2h30m座位數(shù)404座位數(shù)316輪椅位置2供貨列數(shù)16列供貨列數(shù)16列交貨時(shí)間2004年交貨時(shí)間2004年圖7 s103（ice-3的改進(jìn)型）高速動(dòng)車組圖8 s102（talgo-350）高速動(dòng)車組3法國agv據(jù)介紹，目前，alstom公司已經(jīng)推出了第四代高速

26、列車的樣車agv，該動(dòng)車組的一個(gè)明顯特點(diǎn)，是在牽引方式上放棄了多年使用的動(dòng)力集中型，改用動(dòng)力分散型，列車編組形式如圖3（d）所示。表3 為agvtm-9的主要技術(shù)參數(shù)。表3 agvtm-9高速動(dòng)車組的主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目主要指標(biāo)車輛聯(lián)接方式鉸接式轉(zhuǎn)向架列車編組9輛最高運(yùn)行速度330/350 km/h限界uic 505列車長度180 米載客量330-400 座席功率/動(dòng)力設(shè)備7200 kw/igbt制動(dòng)方式電阻和再生轉(zhuǎn)向架/（動(dòng)力轉(zhuǎn)向架）10 / （6）軸功率600 kw/列車自重330 噸四、結(jié)束語高速鐵路最主要的基本的技術(shù)特征表現(xiàn)在：持久高平順性的軌道；大張力的接觸網(wǎng)；車載信號(hào)為主的列控系統(tǒng)；輕

27、量化、流線形、密封的、大功率和大制動(dòng)能力的交-直-交動(dòng)車組。前三項(xiàng)是高速動(dòng)車組對運(yùn)行環(huán)境的要求，后一項(xiàng)是對高速動(dòng)車組本身的要求。高速鐵路既是現(xiàn)代高新技術(shù)的集成又是正在不斷發(fā)展的高新技術(shù)的應(yīng)用，高速鐵路向著速度更高、更安全、更舒適、更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保的方向發(fā)展。從啟動(dòng)到300公里/小時(shí)，輪軌粘著系數(shù)大約下降一半3，而運(yùn)行阻力大約增加15倍7，由于高速輪軌粘著的限制，高速動(dòng)車組向動(dòng)力分散方向發(fā)展，尤其是載客量大速度高的高速列車，動(dòng)力分散型具有較明顯的技術(shù)優(yōu)勢。通過采用有源或半有源懸掛技術(shù)，使得在軌道條件不變的情況下，提高乘客的乘坐舒適度也是高速動(dòng)車組的發(fā)展方向之一，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化運(yùn)行。 世界各國

28、的高速鐵路均根據(jù)各自的國情采用不同的技術(shù)形式，我國也應(yīng)該根據(jù)國情選擇適合中國的技術(shù)規(guī)格，同時(shí)通過招標(biāo)形式達(dá)到技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的合理統(tǒng)一。各國的高速列車均采用動(dòng)車組形式，普通速度的客運(yùn)列車也大都采用動(dòng)車組形式，這是因?yàn)閯?dòng)車組具有運(yùn)輸效率高、系統(tǒng)性好等優(yōu)點(diǎn)。從我國的人口多、石油短缺、國土大、經(jīng)濟(jì)不很發(fā)達(dá)的國情來看，發(fā)展大運(yùn)輸能力的高速客運(yùn)鐵路必將成為我國的基本國策，動(dòng)車組也必將被廣泛采用。不僅在高速線上要使用動(dòng)車組，由于高速鐵路的網(wǎng)絡(luò)性，必定有相當(dāng)部分的跨線列車（在高速線和既有線之間運(yùn)行）也采用動(dòng)車組形式，既有線上必要的動(dòng)車組整備維護(hù)設(shè)施也是必不可少的。因此，應(yīng)近早開發(fā)適合我國國情的動(dòng)車組，并加快研究動(dòng)

29、車組的運(yùn)用、維修管理模式和維修設(shè)施。主要參考文獻(xiàn)1四委一部（國家科委、計(jì)委、經(jīng)貿(mào)委、體改委、鐵道部）課題組：京滬高速鐵路重大技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題前期研究，1994年12月。2孫永福：參加第四屆世界高速鐵路大會(huì)暨意大利、西班牙鐵路考察報(bào)告，2002年12月。3鐵道部標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量所：歐洲高速鐵路聯(lián)網(wǎng)高速列車技術(shù)條件，1994年5月。4 中華人民共和國鐵道部：鐵路線路維修規(guī)則（鐵運(yùn)200123號(hào)部令發(fā)布，自2001年7月1日起實(shí)施），中國鐵道出版社，2001年北京。5 中華人民共和國鐵道部：京滬高速鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定（2003年1月27日發(fā)布，2003年2月1日實(shí)施），中國鐵道出版社，2003年。6adtranz

30、：high speed development in europe，high speed seminar， beijing ，15-june-1998。7 鐵道部科技司、高速辦：科技機(jī)函199787號(hào)，關(guān)于印發(fā)“高速線上的高中速列車牽引特性”的通知，1997年。 膁薆螀袀膀芆薃螆腿莈蝿螞腿薁薂肀膈芀袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊螈膅薇蚈肇芄芇蒁羃芃荿蚆衿芃蒂葿裊節(jié)芁蚅螁芁莃薈聿芀蒆螃羅艿薈薆袁羋羋螁螇莇莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薂羈蒞莄袈襖羈蕆蟻螀羈蕿袆聿羀艿蠆羅罿莁襖袀肈蒃蚇螆肇薆蒀肅肆芅蚆肁肅蕆蒈羇肅薀螄袃肄艿薇蝿肅莂螂肈肂蒄薅羄膁薆螀袀膀芆薃螆腿莈蝿螞腿薁薂肀膈芀袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊螈膅薇蚈肇芄芇蒁羃芃荿蚆衿

31、芃蒂葿裊節(jié)芁蚅螁芁莃薈聿芀蒆螃羅艿薈薆袁羋羋螁螇莇莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薂羈蒞莄袈襖羈蕆蟻螀羈蕿袆聿羀艿蠆羅罿莁襖袀肈蒃蚇螆肇薆蒀肅肆芅蚆肁肅蕆蒈羇肅薀螄袃肄艿薇蝿肅莂螂肈肂蒄薅羄膁薆螀袀膀芆薃螆腿莈蝿螞腿薁薂肀膈芀袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊螈膅薇蚈肇芄芇蒁羃芃荿蚆衿芃蒂葿裊節(jié)芁蚅螁芁莃薈聿芀蒆螃羅艿薈薆袁羋羋螁螇莇莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薂羈蒞莄袈襖羈蕆蟻螀羈蕿袆聿羀艿蠆羅罿莁襖袀肈蒃蚇螆肇薆蒀肅肆芅蚆肁肅蕆蒈羇肅薀螄袃肄艿薇蝿肅莂螂肈肂蒄薅羄膁薆螀袀膀芆薃螆腿莈蝿螞腿薁薂肀膈芀袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊螈膅薇蚈肇芄芇蒁羃芃荿蚆衿芃蒂葿裊節(jié)芁蚅螁芁莃薈聿芀蒆螃羅艿薈薆袁羋羋螁螇莇莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薂羈蒞莄袈襖羈蕆蟻螀

32、羈蕿袆聿羀艿蠆羅罿莁襖袀肈蒃蚇螆肇薆蒀肅肆芅蚆肁肅蕆蒈羇肅薀螄袃肄艿薇蝿肅莂螂肈肂蒄薅羄膁薆螀袀膀芆薃螆腿莈蝿螞腿薁薂肀膈芀袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊螈膅薇蚈肇芄芇蒁羃芃荿蚆衿芃蒂葿裊節(jié)芁蚅螁芁莃薈聿芀蒆螃羅艿薈薆袁羋羋螁螇莇莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薂羈蒞莄袈襖羈蕆蟻螀羈蕿袆聿羀艿蠆羅罿莁襖袀肈蒃蚇螆肇薆蒀肅肆芅蚆肁肅蕆蒈羇肅薀螄袃肄艿薇蝿肅莂螂肈肂蒄薅羄膁薆螀袀膀芆薃螆腿莈蝿螞腿薁薂肀膈芀袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊螈膅薇蚈肇芄芇蒁羃芃荿蚆衿芃蒂葿裊節(jié)芁蚅螁芁莃薈聿芀蒆螃羅艿薈薆袁羋羋螁螇莇莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薂羈蒞莄袈襖羈蕆蟻螀羈蕿袆聿羀艿蠆羅罿莁襖袀肈蒃蚇螆肇薆蒀肅肆芅蚆肁肅蕆蒈羇肅薀螄袃肄艿薇蝿肅莂螂肈肂蒄薅羄

33、膁薆螀袀膀芆薃螆腿莈蝿螞腿薁薂肀膈芀袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊螈膅薇蚈肇芄芇蒁羃芃荿蚆衿芃蒂葿裊節(jié)芁蚅螁芁莃薈聿芀蒆螃羅艿薈薆袁羋羋螁螇莇莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薂羈蒞莄袈襖羈蕆蟻螀羈蕿袆聿羀艿蠆羅罿莁襖袀肈蒃蚇螆肇薆蒀肅肆芅蚆肁肅蕆蒈羇肅薀螄袃肄艿薇蝿肅莂螂肈肂蒄薅羄膁薆螀袀膀芆薃螆腿莈蝿螞腿薁薂肀膈芀袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊螈膅薇蚈肇芄芇蒁羃芃荿蚆衿芃蒂葿裊節(jié)芁蚅螁芁莃薈聿芀蒆螃羅艿薈薆袁羋羋螁螇莇莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薂羈蒞莄袈襖羈蕆蟻螀羈蕿袆聿羀艿蠆羅罿莁襖袀肈蒃蚇螆肇薆蒀肅肆芅蚆肁肅蕆蒈羇肅薀螄袃肄艿薇蝿肅莂螂肈肂蒄薅羄膁薆螀袀膀芆薃螆腿莈蝿螞腿薁薂肀膈芀袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊螈膅薇蚈肇芄芇蒁羃芃荿蚆衿芃蒂葿裊節(jié)芁蚅螁芁莃薈聿芀蒆螃羅艿薈薆袁羋羋螁螇莇莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薂羈蒞莄袈襖羈蕆蟻螀羈蕿袆聿羀艿蠆羅罿莁襖袀肈蒃蚇螆肇薆蒀肅肆芅蚆肁肅蕆蒈羇肅薀螄袃肄艿薇蝿肅莂螂肈肂蒄薅羄膁薆螀袀膀芆薃螆腿莈蝿螞腿薁薂肀膈芀袇羆膇莃蝕袂膆蒅裊螈膅薇蚈肇芄芇蒁羃芃荿蚆衿芃蒂葿