交通運(yùn)輸設(shè)備——高速鐵路

1、第一節(jié)第一節(jié) 鐵路運(yùn)輸概述鐵路運(yùn)輸概述第二節(jié)第二節(jié) 鐵路線路與車站鐵路線路與車站第三節(jié)第三節(jié) 鐵路車輛與牽引動(dòng)力鐵路車輛與牽引動(dòng)力第四節(jié)第四節(jié) 鐵路信號(hào)與通信設(shè)備鐵路信號(hào)與通信設(shè)備第五節(jié)第五節(jié) 高速鐵路高速鐵路第五節(jié)第五節(jié) 高速鐵路高速鐵路High-Speed Railway3本節(jié)要點(diǎn)本節(jié)要點(diǎn) 了解世界高速鐵路的發(fā)展情況及發(fā)展模式了解世界高速鐵路的發(fā)展情況及發(fā)展模式 熟悉高速鐵路的技術(shù)優(yōu)勢(shì)熟悉高速鐵路的技術(shù)優(yōu)勢(shì) 掌握高速鐵路線路、機(jī)車車輛掌握高速鐵路線路、機(jī)車車輛、通信信號(hào)、通信信號(hào)、控制系統(tǒng)的基本特征控制系統(tǒng)的基本特征 了解磁懸浮鐵路了解磁懸浮鐵路4一一 、緒論緒論二二 、高速鐵路的線路高速

2、鐵路的線路三三 、高速鐵路的牽引動(dòng)力高速鐵路的牽引動(dòng)力四四 、高速鐵路的車輛高速鐵路的車輛五五 、高速鐵路的信號(hào)與控制系統(tǒng)高速鐵路的信號(hào)與控制系統(tǒng)六六 、高速鐵路的通信系統(tǒng)高速鐵路的通信系統(tǒng)七七 、磁懸浮鐵路簡(jiǎn)介磁懸浮鐵路簡(jiǎn)介內(nèi)容提要內(nèi)容提要5一一. .緒論緒論 1.11.1興建高速鐵路是客運(yùn)市場(chǎng)發(fā)展的必興建高速鐵路是客運(yùn)市場(chǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)然趨勢(shì) 1.21.2世界高速鐵路的發(fā)展情況及主要模世界高速鐵路的發(fā)展情況及主要模式式 1.31.3高速鐵路的技術(shù)優(yōu)勢(shì)高速鐵路的技術(shù)優(yōu)勢(shì)61.11.1興建高速鐵路是客運(yùn)市場(chǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)興建高速鐵路是客運(yùn)市場(chǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì) 1825-1950,1825-195

3、0,鐵路運(yùn)輸處于壟斷地位鐵路運(yùn)輸處于壟斷地位 5050年代后受到了公路航空的挑戰(zhàn)年代后受到了公路航空的挑戰(zhàn) 根據(jù)根據(jù)“旅行時(shí)間旅行時(shí)間”最短的法則，在主要優(yōu)勢(shì)為短途運(yùn)輸最短的法則，在主要優(yōu)勢(shì)為短途運(yùn)輸?shù)墓泛椭饕獌?yōu)勢(shì)為長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)暮娇罩g，仍然為鐵路的公路和主要優(yōu)勢(shì)為長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)暮娇罩g，仍然為鐵路留有廣寬的發(fā)展空間。（留有廣寬的發(fā)展空間。（見圖見圖）7高速鐵路的優(yōu)勢(shì)距離高速鐵路的優(yōu)勢(shì)距離 temps8642 300 600 900 1200distancevoitureT.G.V.avionavionvoitureT.G.V. Figure 2 - 1 8三種不同速度的高速列車的優(yōu)勢(shì)距離比較三種

4、不同速度的高速列車的優(yōu)勢(shì)距離比較 210 km/h時(shí)， 300500km 250 km/h時(shí)， 250600km 300km/h時(shí)， 200800km9高速鐵路與公路、航空、水運(yùn)等客運(yùn)方式是高速鐵路與公路、航空、水運(yùn)等客運(yùn)方式是一種既相互競(jìng)爭(zhēng)，又相補(bǔ)充的關(guān)系；一種既相互競(jìng)爭(zhēng)，又相補(bǔ)充的關(guān)系；興建高速鐵路是客運(yùn)市場(chǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。興建高速鐵路是客運(yùn)市場(chǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。10 高速鐵路技術(shù)是當(dāng)代世界鐵路的一項(xiàng)重大高速鐵路技術(shù)是當(dāng)代世界鐵路的一項(xiàng)重大技術(shù)成就，它技術(shù)成就，它集中地反映集中地反映了一個(gè)國(guó)家鐵路了一個(gè)國(guó)家鐵路牽引動(dòng)力、線路結(jié)構(gòu)、運(yùn)行控制、運(yùn)輸組牽引動(dòng)力、線路結(jié)構(gòu)、運(yùn)行控制、運(yùn)輸組織和經(jīng)營(yíng)管

5、理等方面的技術(shù)進(jìn)步，也體現(xiàn)織和經(jīng)營(yíng)管理等方面的技術(shù)進(jìn)步，也體現(xiàn)了了一個(gè)國(guó)家的科技和工業(yè)水平一個(gè)國(guó)家的科技和工業(yè)水平。高速鐵路。高速鐵路在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密集的地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益和在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密集的地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益突出。社會(huì)效益突出。1.2國(guó)外高速鐵路的發(fā)展動(dòng)態(tài)（國(guó)外高速鐵路的發(fā)展動(dòng)態(tài)（1 1）111.21.2國(guó)外高速鐵路的發(fā)展動(dòng)態(tài)（國(guó)外高速鐵路的發(fā)展動(dòng)態(tài)（2 2） 自1964年日本東海道新干線以時(shí)速210公里的高速鐵路投入運(yùn)營(yíng)以來，發(fā)達(dá)國(guó)家及一些發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)竟相投資修建高速鐵路。法、德、意、英、蘇、瑞典、奧地利、西班牙、澳大利亞、美國(guó)、加拿大、巴西、南朝鮮和我國(guó)臺(tái)灣等20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，

6、都先后修建了高速鐵路或制訂了修建高速鐵路計(jì)劃。121.21.2國(guó)外高速鐵路的發(fā)展動(dòng)態(tài)（國(guó)外高速鐵路的發(fā)展動(dòng)態(tài)（3 3） 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全世界開行時(shí)速200km及以上的高速鐵路已超過10000km。以下是幾個(gè)主要國(guó)家的高速鐵路發(fā)展情況13法國(guó)法國(guó)TGV14運(yùn)行于巴運(yùn)行于巴黎黎-里昂高里昂高速鐵路的速鐵路的TGV更舒適的更舒適的TGV15歐洲之星, EurostarThalysThalys and Eurostar16德國(guó)德國(guó)ICE17ICE1高速列車高速列車ICE2高速列車高速列車ICE3高速列車高速列車18 ICE-V高速列車高速列車19日本高速新干線鐵路網(wǎng)日本高速新干線鐵路網(wǎng)20100系

7、列高速列車系列高速列車0系列高速列車21200系列高速列車系列高速列車300系列高速列車系列高速列車22400系系列列高高速速列列車車500系系列列高高速速列列車車23E1系列高速列車系列高速列車 E2系列系列高速列車高速列車E3系列高速列車24Figure I-3 Rseau T.G.V. en Belgique比利時(shí)高速鐵路示意圖比利時(shí)高速鐵路示意圖251.21.2國(guó)外高速鐵路的發(fā)展動(dòng)態(tài)（國(guó)外高速鐵路的發(fā)展動(dòng)態(tài)（4 4）結(jié)論日本、西歐高速鐵路項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入成熟發(fā)展期東歐國(guó)家鐵路的規(guī)劃向西歐靠攏新一輪的高速鐵路建設(shè)高潮即將到來。261.2 1.2 高速鐵路發(fā)展的主要模式高速鐵路發(fā)展的主要模式高

8、速鐵路按其不同的建造和運(yùn)營(yíng)方式可分為三種類型: 1)既有線改造提速型（法國(guó)）2)新建客、貨共線型（德國(guó)）3)新建客運(yùn)專用型（日本）271.31.3高速鐵路的技術(shù)優(yōu)勢(shì)高速鐵路的技術(shù)優(yōu)勢(shì)高速鐵路與公路、航空相比，其主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在：高速鐵路與公路、航空相比，其主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在：l1 1）速度快、旅行時(shí)間短。）速度快、旅行時(shí)間短。l2 2）行車密度高、運(yùn)量大。）行車密度高、運(yùn)量大。l3 3）高速列車乘座舒適性好。）高速列車乘座舒適性好。l4 4）土地占用面積小。）土地占用面積小。l5 5）能耗低。能耗低。l6 6）環(huán)境污染小環(huán)境污染小。l7) 7) 外部運(yùn)輸成本低。外部運(yùn)輸成本低。l8) 8)

9、列車運(yùn)行準(zhǔn)點(diǎn)。列車運(yùn)行準(zhǔn)點(diǎn)。l9) 9) 安全可靠。安全可靠。l10)10)不受氣候影響，全天候運(yùn)行。不受氣候影響，全天候運(yùn)行。l11)11)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益好。社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益好。28能耗低能耗低一人使用1KWh的能源，乘坐不同的交通工具所能旅行的最長(zhǎng)距離見圖1.3一1。29環(huán)境污染小環(huán)境污染小交通工具排放到大氣中有害物質(zhì)有碳化物，氮化物，硫化物等，而其中的CO球變暖而倍受關(guān)注。三種交通工具排放有害物質(zhì)的統(tǒng)計(jì)資料見圖1.3一2。30列車運(yùn)行準(zhǔn)點(diǎn)列車運(yùn)行準(zhǔn)點(diǎn) 日本新干線平均晚點(diǎn)不超過1min。 西班牙AVE高速列車承諾晚點(diǎn)5min退賠全部票款。 法國(guó)31小結(jié)小結(jié) 從發(fā)達(dá)國(guó)家的高速鐵路建設(shè)可知，從發(fā)達(dá)國(guó)

10、家的高速鐵路建設(shè)可知，興建興建高速鐵路是客運(yùn)市場(chǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，高速鐵路是客運(yùn)市場(chǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，高速鐵路以其運(yùn)距和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在市場(chǎng)高速鐵路以其運(yùn)距和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在市場(chǎng)中占據(jù)了一席之地，為鐵路發(fā)展開辟了中占據(jù)了一席之地，為鐵路發(fā)展開辟了一條新路。一條新路。32二二.高速鐵路的線路高速鐵路的線路 線形變化平緩的線路平縱斷面線形變化平緩的線路平縱斷面 高速鐵路的環(huán)境保護(hù)與列車風(fēng)的影響及對(duì)策高速鐵路的環(huán)境保護(hù)與列車風(fēng)的影響及對(duì)策 高速鐵路軌道技術(shù)監(jiān)測(cè)與維修、養(yǎng)護(hù)與管理高速鐵路軌道技術(shù)監(jiān)測(cè)與維修、養(yǎng)護(hù)與管理 小結(jié)小結(jié)332.1線路平縱斷面線路平縱斷面 （平緩平緩） 大幅度提高平面最小曲線半徑標(biāo)準(zhǔn)大幅度提

11、高平面最小曲線半徑標(biāo)準(zhǔn) 平緩過渡的緩和曲線平緩過渡的緩和曲線 增長(zhǎng)夾直線、圓曲線最小長(zhǎng)度增長(zhǎng)夾直線、圓曲線最小長(zhǎng)度 增大豎曲線半徑增大豎曲線半徑 世界上已建及在建、籌建中高速鐵路線世界上已建及在建、籌建中高速鐵路線路平縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)路平縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)交通運(yùn)輸學(xué)院運(yùn)輸組織所34352.22.2高速鐵路的環(huán)境保護(hù)與列車風(fēng)的影響高速鐵路的環(huán)境保護(hù)與列車風(fēng)的影響及對(duì)策及對(duì)策 噪聲及其防治噪聲及其防治 高速鐵路的其他污染問題與對(duì)策高速鐵路的其他污染問題與對(duì)策 列車風(fēng)的影響與對(duì)策列車風(fēng)的影響與對(duì)策36噪聲與列車速度的關(guān)系噪聲與列車速度的關(guān)系噪聲值（分貝） 100 80 60 40 20 0 150 200

12、 250 300 V（公里/小時(shí)） 集電系噪聲；結(jié)構(gòu)物噪聲；滾動(dòng)噪聲； 車輛空氣動(dòng)力噪聲；V綜合噪聲。 37各國(guó)鐵路對(duì)躁聲的規(guī)定值各國(guó)鐵路對(duì)躁聲的規(guī)定值國(guó)別線路標(biāo)準(zhǔn)值（分貝）日本新線（住宅區(qū)）70（工業(yè)區(qū)）75法國(guó)TGV（822 時(shí)）6570（TGV 以外）70德國(guó)新線（622 時(shí)）67（226 時(shí)）57荷蘭新線（719 時(shí)）60（1923 時(shí)）55（237 時(shí)）50瑞士新線（622 時(shí)）60（226 時(shí)）50丹麥全線（24 小時(shí)）6038高速鐵路對(duì)環(huán)境污染的種類及其產(chǎn)生源高速鐵路對(duì)環(huán)境污染的種類及其產(chǎn)生源種 類產(chǎn) 生 源噪 聲 振動(dòng)l 列 車 運(yùn)行 及調(diào) 車作 業(yè)l 工 廠 、發(fā) 電站 、變

13、 電所 等 的工作l 線 路 養(yǎng)護(hù) 維修 及新 線施 工 的作業(yè)l 鳴 笛 、路 口報(bào) 警聲 等l 其 他大 氣 污染l 火 力 發(fā)電 站l 鍋 爐 的工 作l 列 車 的污 水飛 濺、 制動(dòng) 鐵 粉的散 落等水 質(zhì) 污染l 工 廠 、運(yùn) 轉(zhuǎn)區(qū) 段及 機(jī)務(wù) 段 、車輛 段的 油排 放l 列 車 廁所 污水 污物 處理地 下 水公 害l 隧 道 工程 抽出 的污 水微 氣 壓l 隧 道 的空 氣沖 擊波地 基 下沉 變形l 施 工 及軟 土地 基日 照 傷害l 高 架 結(jié)構(gòu) 、建 筑物 及停 車 場(chǎng)照明 等電 磁 波污 染l 高 速 鐵路 列車 運(yùn)行l(wèi) 高 架 結(jié)構(gòu) 、建 筑物 等P、 C、B（

14、多 氯聯(lián) 苯）污 染l 車 輛 儀器 上l 地 面 電氣 設(shè)備 上392.2.3 2.2.3 列車風(fēng)的影響與對(duì)策列車風(fēng)的影響與對(duì)策 列車風(fēng)對(duì)線路兩側(cè)的影響列車風(fēng)對(duì)線路兩側(cè)的影響 列車高速運(yùn)行時(shí)，列車風(fēng)對(duì)線路兩側(cè)會(huì)產(chǎn)列車高速運(yùn)行時(shí)，列車風(fēng)對(duì)線路兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生一定壓力，對(duì)沿線人員及建筑物造成一定的生一定壓力，對(duì)沿線人員及建筑物造成一定的危害。危害。 列車風(fēng)對(duì)高架橋維修通路的影響列車風(fēng)對(duì)高架橋維修通路的影響 當(dāng)高速列車通過高架橋時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的列當(dāng)高速列車通過高架橋時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的列車風(fēng)和列車風(fēng)壓。它將從生理上和心理上影響車風(fēng)和列車風(fēng)壓。它將從生理上和心理上影響人身安全。軌道中心線間的距離為人身安全。軌道中

15、心線間的距離為3.33.3米至米至3.63.6米，不足此數(shù)者，須增設(shè)避車臺(tái)。米，不足此數(shù)者，須增設(shè)避車臺(tái)。402.2.3 2.2.3 列車風(fēng)的影響與對(duì)策列車風(fēng)的影響與對(duì)策 列車風(fēng)對(duì)列車會(huì)車的影響列車風(fēng)對(duì)列車會(huì)車的影響 兩個(gè)列車在雙線上會(huì)車時(shí)兩個(gè)列車在雙線上會(huì)車時(shí), ,它們的頭部產(chǎn)生它們的頭部產(chǎn)生的空氣壓力波的空氣壓力波( (列車?guó)P列車?guó)P) )相互作用在對(duì)方的側(cè)面，相互作用在對(duì)方的側(cè)面，可能會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。高速?gòu)?fù)線的線路間距，按最高可能會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。高速?gòu)?fù)線的線路間距，按最高速度的不同，應(yīng)在速度的不同，應(yīng)在4.24.2米以上，可使列車或旅客米以上，可使列車或旅客免受列車風(fēng)的危害。免受列車風(fēng)的危害。 隧

16、道內(nèi)列車風(fēng)的影響隧道內(nèi)列車風(fēng)的影響 高速列車在隧道內(nèi)的空氣動(dòng)力作用要比在露高速列車在隧道內(nèi)的空氣動(dòng)力作用要比在露天環(huán)境中強(qiáng)烈的多。合理地布置隧道中的通風(fēng)井，天環(huán)境中強(qiáng)烈的多。合理地布置隧道中的通風(fēng)井，可以使隧道內(nèi)的空氣壓力變化減少達(dá)可以使隧道內(nèi)的空氣壓力變化減少達(dá)50%50%412.3 2.3 高速鐵路軌道技術(shù)監(jiān)測(cè)高速鐵路軌道技術(shù)監(jiān)測(cè)與維修、養(yǎng)護(hù)與管理與維修、養(yǎng)護(hù)與管理 高速鐵路線路的維修養(yǎng)護(hù)與管理在工作高速鐵路線路的維修養(yǎng)護(hù)與管理在工作內(nèi)容及方法和常規(guī)線路有所區(qū)別內(nèi)容及方法和常規(guī)線路有所區(qū)別 高速鐵路軌道設(shè)備磨損較快高速鐵路軌道設(shè)備磨損較快, ,更新周期短更新周期短, ,軌道設(shè)備的運(yùn)送、組裝

17、等都采用工廠化、軌道設(shè)備的運(yùn)送、組裝等都采用工廠化、機(jī)械化施工方式機(jī)械化施工方式 對(duì)軌道的管理，除正常磨耗、銹蝕等一對(duì)軌道的管理，除正常磨耗、銹蝕等一般性檢查外，還要用鋼軌擦傷檢查車和般性檢查外，還要用鋼軌擦傷檢查車和超聲波探傷機(jī)進(jìn)行周密檢查超聲波探傷機(jī)進(jìn)行周密檢查42小結(jié)小結(jié) 在高速鐵路上，隨著列車運(yùn)行速度的提高，要在高速鐵路上，隨著列車運(yùn)行速度的提高，要求線路的建筑標(biāo)準(zhǔn)也越高求線路的建筑標(biāo)準(zhǔn)也越高 為了適應(yīng)高速運(yùn)行和繁重運(yùn)輸任務(wù)的要求，必為了適應(yīng)高速運(yùn)行和繁重運(yùn)輸任務(wù)的要求，必須加強(qiáng)線路的檢測(cè)、監(jiān)視和維修養(yǎng)護(hù)工作，采須加強(qiáng)線路的檢測(cè)、監(jiān)視和維修養(yǎng)護(hù)工作，采用先進(jìn)的設(shè)備，以保證線路的質(zhì)量和行

18、車安全。用先進(jìn)的設(shè)備，以保證線路的質(zhì)量和行車安全。 振動(dòng)和噪聲以及由此而產(chǎn)生的污染與危害是高振動(dòng)和噪聲以及由此而產(chǎn)生的污染與危害是高速列車運(yùn)行帶來的一個(gè)突出的也是比較復(fù)雜的速列車運(yùn)行帶來的一個(gè)突出的也是比較復(fù)雜的問題。減輕和控制由此而產(chǎn)生的公害，將關(guān)系問題。減輕和控制由此而產(chǎn)生的公害，將關(guān)系到高速鐵路的發(fā)展前景。到高速鐵路的發(fā)展前景。43三三.高速鐵路的牽引動(dòng)力高速鐵路的牽引動(dòng)力 高速鐵路的電力傳動(dòng)高速鐵路的電力傳動(dòng) 動(dòng)力車車體動(dòng)力車車體 走行部走行部 制動(dòng)制動(dòng) 牽引供電系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng) 高速列車的牽引動(dòng)力高速列車的牽引動(dòng)力 小結(jié)小結(jié)443.1高速鐵路的電力傳動(dòng)高速鐵路的電力傳動(dòng) 高速列車牽引

19、動(dòng)力的核心技術(shù)是高速列車牽引動(dòng)力的核心技術(shù)是交交直直交變流技術(shù)交變流技術(shù) 采用交流電機(jī)時(shí)，網(wǎng)上的單相交流電經(jīng)采用交流電機(jī)時(shí)，網(wǎng)上的單相交流電經(jīng)變壓、整流之后，還必須通過逆變器變變壓、整流之后，還必須通過逆變器變成三相交流電，才能作為交流電機(jī)的驅(qū)成三相交流電，才能作為交流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流。通過對(duì)交流電電壓和頻率的控動(dòng)電流。通過對(duì)交流電電壓和頻率的控制和調(diào)整，再由直流變?nèi)嘟涣?。制和調(diào)整，再由直流變?nèi)嘟涣鳌?5 3.2 動(dòng)力車車體動(dòng)力車車體 車體結(jié)構(gòu)輕量化車體結(jié)構(gòu)輕量化 車體外形要符合空氣動(dòng)力性能車體外形要符合空氣動(dòng)力性能的要求的要求463.3 走行部走行部 客車轉(zhuǎn)向架客車轉(zhuǎn)向架 動(dòng)力轉(zhuǎn)向架動(dòng)力轉(zhuǎn)

20、向架473.3.1客車轉(zhuǎn)向架客車轉(zhuǎn)向架 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 舒適性舒適性 曲線通過性能曲線通過性能 輕量化輕量化 動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的牽引電機(jī)懸掛和傳動(dòng)技術(shù)動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的牽引電機(jī)懸掛和傳動(dòng)技術(shù)對(duì)于高速客車轉(zhuǎn)向架的主要技術(shù)要求歸納為：483.3.2 動(dòng)力轉(zhuǎn)向架動(dòng)力轉(zhuǎn)向架 動(dòng)力轉(zhuǎn)向架和拖車（客車）轉(zhuǎn)向架的最動(dòng)力轉(zhuǎn)向架和拖車（客車）轉(zhuǎn)向架的最大區(qū)別在于要產(chǎn)生和傳遞牽引力和動(dòng)力大區(qū)別在于要產(chǎn)生和傳遞牽引力和動(dòng)力制動(dòng)力。根據(jù)牽引電機(jī)懸掛方式的不同制動(dòng)力。根據(jù)牽引電機(jī)懸掛方式的不同可將轉(zhuǎn)向架分為可將轉(zhuǎn)向架分為“架懸式架懸式”、“體懸式體懸式”、“半體懸式半體懸式”493.4 制動(dòng)制動(dòng) 高速列車制動(dòng)特點(diǎn)高速列車制動(dòng)特點(diǎn) 制

21、動(dòng)方式制動(dòng)方式 高速列車高速列車復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng) 制動(dòng)距離制動(dòng)距離 制動(dòng)時(shí)的乘客舒適性制動(dòng)時(shí)的乘客舒適性 制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和安全性制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和安全性503.4.1高速列車制動(dòng)特點(diǎn)高速列車制動(dòng)特點(diǎn) 高速列車的制動(dòng)與常速列車的制動(dòng)，原高速列車的制動(dòng)與常速列車的制動(dòng)，原理相同。但由于高速列車的速度很高，理相同。但由于高速列車的速度很高，動(dòng)能很大，要在規(guī)定的時(shí)間和距離內(nèi)將動(dòng)能很大，要在規(guī)定的時(shí)間和距離內(nèi)將這些動(dòng)能消耗或吸收，用常速列車的單這些動(dòng)能消耗或吸收，用常速列車的單一閘瓦制動(dòng)方式是無(wú)法達(dá)到的。因此，一閘瓦制動(dòng)方式是無(wú)法達(dá)到的。因此，高速列車的制動(dòng)必需采用綜合方式，即高速列車的制動(dòng)必

22、需采用綜合方式，即多種制動(dòng)協(xié)調(diào)使用多種制動(dòng)協(xié)調(diào)使用，方能獲得較好的效，方能獲得較好的效果。果。513.4.2 制動(dòng)方式制動(dòng)方式 摩擦制動(dòng)摩擦制動(dòng): : 1) 1)閘瓦制動(dòng)（又稱踏面制動(dòng)）閘瓦制動(dòng)（又稱踏面制動(dòng)） 2) 2)盤型制動(dòng)盤型制動(dòng) 3) 3)摩擦式電磁軌道制動(dòng)摩擦式電磁軌道制動(dòng) 動(dòng)力制動(dòng)動(dòng)力制動(dòng) 1) 1)電阻制動(dòng)電阻制動(dòng) 2) 2)再生制動(dòng)再生制動(dòng) 3) 3)電磁渦流制動(dòng)電磁渦流制動(dòng) 52部分高速列車制動(dòng)方式一覽表部分高速列車制動(dòng)方式一覽表國(guó)別 列車名稱 動(dòng)力車制動(dòng)方式 非動(dòng)力車制動(dòng)方式 日本 0 系列 100 系列 300 系列 電阻制動(dòng)+盤形制動(dòng) 電阻制動(dòng)+盤形制動(dòng) 再生制動(dòng)+盤

23、形制動(dòng) 電磁渦輪轉(zhuǎn)子制動(dòng)+盤形制動(dòng) 電磁渦輪轉(zhuǎn)子制動(dòng)+盤形制動(dòng) 法國(guó) TGVPSE TGVA TGVN （研制中） 電阻制動(dòng)+閘瓦制動(dòng) 電阻制動(dòng)+閘瓦制動(dòng) 再生制動(dòng)+盤形制動(dòng) 盤形制動(dòng)+閘瓦制動(dòng) 盤形制動(dòng) 盤形制動(dòng)+電磁軌道制動(dòng) 德國(guó) ICE 再生制動(dòng)+盤形制動(dòng) 電磁渦輪軌道制動(dòng)+盤形制動(dòng) 533.4.4 制動(dòng)距離制動(dòng)距離 控制制動(dòng)距離，保證制動(dòng)時(shí)乘客的舒適性，?？刂浦苿?dòng)距離，保證制動(dòng)時(shí)乘客的舒適性，保證制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。證制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。 列車的制動(dòng)距離與列車的速度和制動(dòng)方式有關(guān)。列車的制動(dòng)距離與列車的速度和制動(dòng)方式有關(guān)。l列車緊急制動(dòng)距離隨行車速度以高于列車緊急制動(dòng)距離隨行車速度以高于1

24、次方的比例次方的比例增加，增加，300km/h的高速列車以緊急制動(dòng)、的高速列車以緊急制動(dòng)、0.8常用制常用制動(dòng)系數(shù)和動(dòng)系數(shù)和0.5常用制動(dòng)系數(shù)制動(dòng)停車，其制動(dòng)距離分常用制動(dòng)系數(shù)制動(dòng)停車，其制動(dòng)距離分別為別為4500、5200和和7700m，相當(dāng)與長(zhǎng)度為相當(dāng)與長(zhǎng)度為1500m的的閉塞區(qū)間分別為閉塞區(qū)間分別為3、4、6個(gè)。即使采用四顯示信號(hào)個(gè)。即使采用四顯示信號(hào)也不能滿足在兩個(gè)閉塞區(qū)的停車的要求，因此，高也不能滿足在兩個(gè)閉塞區(qū)的停車的要求，因此，高速列車的制動(dòng)必須采用包括空氣制動(dòng)（踏面制動(dòng)和速列車的制動(dòng)必須采用包括空氣制動(dòng)（踏面制動(dòng)和盤形制動(dòng)）、動(dòng)力制動(dòng)和非粘著制動(dòng)（磁軌制動(dòng)和盤形制動(dòng)）、動(dòng)力制動(dòng)

25、和非粘著制動(dòng)（磁軌制動(dòng)和渦流制動(dòng)）在內(nèi)的復(fù)合制動(dòng)方式，以提供強(qiáng)大的制渦流制動(dòng)）在內(nèi)的復(fù)合制動(dòng)方式，以提供強(qiáng)大的制動(dòng)力。動(dòng)力。54旅客列車的制動(dòng)距離限制旅客列車的制動(dòng)距離限制(m)制 動(dòng) 方 式初 速 （ km/h）緊 急 制 動(dòng)常 用 全 制 動(dòng)減 壓130kpa（ 0.8倍 全 值 ）減 壓80kpa（ 0.5倍 全 值 ）120800/140110014001750260016014001750225032002002000220025003700300450048005200770055小結(jié)小結(jié) 高速牽引動(dòng)力是實(shí)現(xiàn)高速列車的重要技術(shù)關(guān)鍵高速牽引動(dòng)力是實(shí)現(xiàn)高速列車的重要技術(shù)關(guān)鍵之一。高速牽

26、引動(dòng)力本身又涉及許多方面的新之一。高速牽引動(dòng)力本身又涉及許多方面的新技術(shù)：要實(shí)現(xiàn)計(jì)現(xiàn)有機(jī)車更大的牽引功率及牽技術(shù)：要實(shí)現(xiàn)計(jì)現(xiàn)有機(jī)車更大的牽引功率及牽引力的新型動(dòng)力裝置和傳動(dòng)裝置；牽引動(dòng)力的引力的新型動(dòng)力裝置和傳動(dòng)裝置；牽引動(dòng)力的配置已不能局限于傳統(tǒng)的機(jī)車牽引方式，而采配置已不能局限于傳統(tǒng)的機(jī)車牽引方式，而采用分散的或相對(duì)集中的動(dòng)車組方式；高速條件用分散的或相對(duì)集中的動(dòng)車組方式；高速條件下新的制動(dòng)技術(shù)；高速電力牽引時(shí)的受電技術(shù)；下新的制動(dòng)技術(shù)；高速電力牽引時(shí)的受電技術(shù)；適應(yīng)高速列車要求的車體及走行部的結(jié)構(gòu)以及適應(yīng)高速列車要求的車體及走行部的結(jié)構(gòu)以及減少空氣的阻力的新的外形設(shè)計(jì)等。這些都是減少空氣

27、的阻力的新的外形設(shè)計(jì)等。這些都是發(fā)展高速牽引動(dòng)力必須解決的具體技術(shù)問題。發(fā)展高速牽引動(dòng)力必須解決的具體技術(shù)問題。56四四.高速鐵路的車輛高速鐵路的車輛 高速列車的車體高速列車的車體 高速鐵路的牽引緩沖裝置高速鐵路的牽引緩沖裝置 高速鐵路的制動(dòng)裝置高速鐵路的制動(dòng)裝置 小結(jié)小結(jié)574.1高速列車的車體高速列車的車體 車體結(jié)構(gòu)輕量化車體結(jié)構(gòu)輕量化 流線型外形流線型外形 提高氣密性提高氣密性 提高隔聲性能提高隔聲性能 防火措施防火措施58日本日本100系和系和300系車輛重量比較系車輛重量比較100系300系車體結(jié)構(gòu)10.26.3轉(zhuǎn)向架19.313.4電氣裝置13.510.0車內(nèi)設(shè)備10.69.8平均

28、1節(jié)車重量53.639.5594.1.2 流線型外形流線型外形 減少列車運(yùn)行阻力，車體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)最大可能的減少列車運(yùn)行阻力，車體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)最大可能的減少列車運(yùn)行阻力。進(jìn)一步減少能耗，列車阻力減少列車運(yùn)行阻力。進(jìn)一步減少能耗，列車阻力是速度的二次函數(shù)，列車速度提高后空氣阻力非是速度的二次函數(shù)，列車速度提高后空氣阻力非常突出，當(dāng)速度提高到常突出，當(dāng)速度提高到30kmh時(shí)，空氣阻力的時(shí)，空氣阻力的占總阻力的占總阻力的8590。604.1.3 提高氣密性提高氣密性 車體氣密性要求，當(dāng)高速列車通過隧道或兩車體氣密性要求，當(dāng)高速列車通過隧道或兩列高速列車交會(huì)特別是在隧道內(nèi)會(huì)車時(shí)，車列高速列車交會(huì)特別是在隧

29、道內(nèi)會(huì)車時(shí)，車外氣壓在短時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生很大的壓力波動(dòng)，外氣壓在短時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生很大的壓力波動(dòng)，這種壓力波動(dòng)大小幾乎與列車運(yùn)行速度的平這種壓力波動(dòng)大小幾乎與列車運(yùn)行速度的平方成正比地增加，如果車體結(jié)構(gòu)不完全密封，方成正比地增加，如果車體結(jié)構(gòu)不完全密封，車外的壓力波會(huì)迅速地傳至車內(nèi)，使車內(nèi)的車外的壓力波會(huì)迅速地傳至車內(nèi)，使車內(nèi)的壓力產(chǎn)主較大的波動(dòng)，旅客會(huì)感覺到聲浪沖壓力產(chǎn)主較大的波動(dòng)，旅客會(huì)感覺到聲浪沖擊耳膜的感覺，令人難人忍受，因而影響了擊耳膜的感覺，令人難人忍受，因而影響了旅客的舒適性，提高車體的氣密性是發(fā)展高旅客的舒適性，提高車體的氣密性是發(fā)展高速列車的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。速列車的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。611

30、00系列高速列車內(nèi)部系列高速列車內(nèi)部62ICE3一等車內(nèi)部一等車內(nèi)部ICE1-2一等車內(nèi)部一等車內(nèi)部63TGV一等車內(nèi)部一等車內(nèi)部TGV二等車內(nèi)部二等車內(nèi)部644.2 高速鐵路的牽引緩沖裝置高速鐵路的牽引緩沖裝置 高速旅客列車要求車鉤的縱向間隙小，高速旅客列車要求車鉤的縱向間隙小， 風(fēng)管、電氣線路能自動(dòng)對(duì)接；風(fēng)管、電氣線路能自動(dòng)對(duì)接； 緩沖器容量適當(dāng)，柔性較好；緩沖器容量適當(dāng)，柔性較好； 整個(gè)系統(tǒng)的重量要輕整個(gè)系統(tǒng)的重量要輕654.3高速鐵路的制動(dòng)裝置高速鐵路的制動(dòng)裝置 高速客車的制動(dòng)方式高速客車的制動(dòng)方式 充分利用和改善粘著充分利用和改善粘著 高速客車的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置高速客車的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置66

31、 高速客車在設(shè)計(jì)制造中必須重點(diǎn)解決以下技術(shù)高速客車在設(shè)計(jì)制造中必須重點(diǎn)解決以下技術(shù)問題：?jiǎn)栴}： l研制在高速運(yùn)行條件下動(dòng)力性能良好的轉(zhuǎn)向架研制在高速運(yùn)行條件下動(dòng)力性能良好的轉(zhuǎn)向架l優(yōu)良的制動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)良的制動(dòng)系統(tǒng)l車體結(jié)構(gòu)輕量化，并具有良好的空氣動(dòng)力性能車體結(jié)構(gòu)輕量化，并具有良好的空氣動(dòng)力性能 此外，還有控制噪聲、提高氣密性、強(qiáng)化防火此外，還有控制噪聲、提高氣密性、強(qiáng)化防火措施和空氣調(diào)節(jié)設(shè)施等等措施和空氣調(diào)節(jié)設(shè)施等等675.高速鐵路的信號(hào)與控制系統(tǒng)高速鐵路的信號(hào)與控制系統(tǒng) 概述概述 高速鐵路列車運(yùn)行自動(dòng)化系高速鐵路列車運(yùn)行自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成及功能統(tǒng)的構(gòu)成及功能 高速鐵路行車指揮自動(dòng)化系高速鐵路行車指

32、揮自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成及功能統(tǒng)的構(gòu)成及功能 小結(jié)小結(jié)685.1高速鐵路信號(hào)與控制系統(tǒng)的基高速鐵路信號(hào)與控制系統(tǒng)的基本組成本組成列車自動(dòng)列車自動(dòng)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)(ATCS)行車指揮自動(dòng)化行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)系統(tǒng)(ATS-Automatic Train Supervision)列車運(yùn)行自動(dòng)化列車運(yùn)行自動(dòng)化列車制動(dòng)防護(hù)列車制動(dòng)防護(hù)(ATP-Automatic Train Protection)列車自動(dòng)駕駛列車自動(dòng)駕駛(ATO-Automatic Train Operation)69 列車自動(dòng)控制系統(tǒng)框圖列車自動(dòng)控制系統(tǒng)框圖705.2 高速鐵路行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)高速鐵路行車指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成及功能的構(gòu)成及

33、功能構(gòu)成高速鐵路行車指揮系統(tǒng)的基本思路：構(gòu)成高速鐵路行車指揮系統(tǒng)的基本思路： 取消分散安裝再線路兩側(cè)傳統(tǒng)的信號(hào)設(shè)備，將取消分散安裝再線路兩側(cè)傳統(tǒng)的信號(hào)設(shè)備，將列車運(yùn)行指揮控制中心集中與地面的高度中心。列車運(yùn)行指揮控制中心集中與地面的高度中心。 在調(diào)度中心控制范圍內(nèi)，有車載計(jì)算機(jī)輔助司在調(diào)度中心控制范圍內(nèi)，有車載計(jì)算機(jī)輔助司機(jī)操縱列車運(yùn)行。機(jī)操縱列車運(yùn)行。71 調(diào)度中心計(jì)算機(jī)自動(dòng)跟蹤列車運(yùn)行并向列車傳調(diào)度中心計(jì)算機(jī)自動(dòng)跟蹤列車運(yùn)行并向列車傳遞運(yùn)行計(jì)劃與控制命令。調(diào)度員監(jiān)督計(jì)算機(jī)的遞運(yùn)行計(jì)劃與控制命令。調(diào)度員監(jiān)督計(jì)算機(jī)的工作并給予必要的輔助調(diào)度。工作并給予必要的輔助調(diào)度。 利用有線與無(wú)線的數(shù)據(jù)傳輸

34、網(wǎng)絡(luò)為調(diào)度中心與利用有線與無(wú)線的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)為調(diào)度中心與列車之間進(jìn)行雙向信息傳遞。列車之間進(jìn)行雙向信息傳遞。 調(diào)度中心計(jì)算機(jī)在調(diào)度中心運(yùn)行過程中，向車調(diào)度中心計(jì)算機(jī)在調(diào)度中心運(yùn)行過程中，向車站各分機(jī)分區(qū)、分時(shí)地下達(dá)列車運(yùn)行計(jì)劃。站各分機(jī)分區(qū)、分時(shí)地下達(dá)列車運(yùn)行計(jì)劃。 各車站的控制分機(jī)根據(jù)中心計(jì)算機(jī)的運(yùn)行計(jì)劃，各車站的控制分機(jī)根據(jù)中心計(jì)算機(jī)的運(yùn)行計(jì)劃，直接控制現(xiàn)場(chǎng)的有關(guān)連鎖設(shè)備與進(jìn)路。直接控制現(xiàn)場(chǎng)的有關(guān)連鎖設(shè)備與進(jìn)路。72 指揮中心微機(jī)數(shù)據(jù)網(wǎng)指揮中心微機(jī)數(shù)據(jù)網(wǎng)73 列車自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖列車自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖 74微機(jī)連鎖系統(tǒng)框圖微機(jī)連鎖系統(tǒng)框圖755.3高速鐵路列車運(yùn)行自動(dòng)化系高速鐵路列車運(yùn)行

35、自動(dòng)化系 統(tǒng)的構(gòu)成及功能統(tǒng)的構(gòu)成及功能 系統(tǒng)的構(gòu)成系統(tǒng)的構(gòu)成 無(wú)絕緣多信息軌道電路無(wú)絕緣多信息軌道電路 點(diǎn)式查詢應(yīng)答器點(diǎn)式查詢應(yīng)答器 微機(jī)化列車自動(dòng)控制設(shè)備微機(jī)化列車自動(dòng)控制設(shè)備 高速鐵路區(qū)間閉塞設(shè)備的過渡方案高速鐵路區(qū)間閉塞設(shè)備的過渡方案765.3.1 系統(tǒng)的構(gòu)成系統(tǒng)的構(gòu)成775.3.2 5.3.2 無(wú)絕緣多信息軌道電路無(wú)絕緣多信息軌道電路785.3.2 5.3.2 無(wú)絕緣多信息軌道電路無(wú)絕緣多信息軌道電路79小結(jié)小結(jié) 高速鐵路的信號(hào)與控制系統(tǒng)，是高速列高速鐵路的信號(hào)與控制系統(tǒng)，是高速列車安全、高密度運(yùn)行的基本保證。高速車安全、高密度運(yùn)行的基本保證。高速鐵路的信號(hào)與控制系統(tǒng)是微機(jī)控制與數(shù)鐵路

36、的信號(hào)與控制系統(tǒng)是微機(jī)控制與數(shù)據(jù)傳輸于一體的綜合控制與管理系統(tǒng)，據(jù)傳輸于一體的綜合控制與管理系統(tǒng)，是當(dāng)代鐵路適應(yīng)高速運(yùn)營(yíng)、控制與管理是當(dāng)代鐵路適應(yīng)高速運(yùn)營(yíng)、控制與管理而采用的新綜合性高技術(shù)。而采用的新綜合性高技術(shù)。80六六. 高速鐵路的通信系統(tǒng)高速鐵路的通信系統(tǒng) 概述概述 有線通信有線通信 無(wú)線通信無(wú)線通信 數(shù)據(jù)通信與數(shù)字網(wǎng)數(shù)據(jù)通信與數(shù)字網(wǎng) 圖象通信圖象通信 信息處理系統(tǒng)信息處理系統(tǒng) 小結(jié)小結(jié)816.1概述概述高速鐵路通信的特點(diǎn)高速鐵路通信的特點(diǎn): 通信應(yīng)具有高可靠性，以保證列車的高速安全通信應(yīng)具有高可靠性，以保證列車的高速安全運(yùn)行。運(yùn)行。 通信應(yīng)保證運(yùn)營(yíng)管理的高效率。通信應(yīng)保證運(yùn)營(yíng)管理的高效

37、率。 通信與信號(hào)系統(tǒng)緊密結(jié)合，形成一個(gè)整體。通信與信號(hào)系統(tǒng)緊密結(jié)合，形成一個(gè)整體。 通信與計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)相結(jié)合，形成一個(gè)現(xiàn)通信與計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)相結(jié)合，形成一個(gè)現(xiàn)代化的運(yùn)營(yíng)、管理、服務(wù)系統(tǒng)。代化的運(yùn)營(yíng)、管理、服務(wù)系統(tǒng)。 通信應(yīng)完成多種信息的傳輸和提供多種通信服通信應(yīng)完成多種信息的傳輸和提供多種通信服務(wù)。務(wù)。 多種通信方式結(jié)合形成同意的鐵路通信網(wǎng)。多種通信方式結(jié)合形成同意的鐵路通信網(wǎng)。82法國(guó)TGV的通信系統(tǒng)概況836.2 6.2 有線通信（一）有線通信（一） 鐵路有線通信主要用來解決鐵路沿線長(zhǎng)鐵路有線通信主要用來解決鐵路沿線長(zhǎng)途干線以及中途地區(qū)間信息的傳輸。途干線以及中途地區(qū)間信息的傳輸。8

38、46.3 6.3 無(wú)線通信無(wú)線通信 固定無(wú)線通信固定無(wú)線通信 移動(dòng)無(wú)線通信移動(dòng)無(wú)線通信 1 1、列車無(wú)線通信、列車無(wú)線通信 2 2、防護(hù)無(wú)線通信、防護(hù)無(wú)線通信 3 3、列車運(yùn)行自動(dòng)化系統(tǒng)的無(wú)線、列車運(yùn)行自動(dòng)化系統(tǒng)的無(wú)線通信通信 旅客無(wú)線通信旅客無(wú)線通信 衛(wèi)星通信的應(yīng)用衛(wèi)星通信的應(yīng)用85法國(guó)法國(guó)TGV大西洋線地面與列車無(wú)線通大西洋線地面與列車無(wú)線通信信(含數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)含數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng))86 各種通信的接口各種通信的接口 876.4 6.4 數(shù)據(jù)通信與數(shù)字網(wǎng)數(shù)據(jù)通信與數(shù)字網(wǎng) 數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信 1）數(shù)據(jù)交換網(wǎng)數(shù)據(jù)交換網(wǎng) 2）傳真交換網(wǎng)傳真交換網(wǎng) 3）數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備 數(shù)字網(wǎng)數(shù)字網(wǎng)886.5 6.5

39、 圖象通信圖象通信 傳真電報(bào)傳真電報(bào) 工業(yè)電視工業(yè)電視 電視會(huì)議系統(tǒng)電視會(huì)議系統(tǒng) 圖象傳輸方式圖象傳輸方式896.6 6.6 信息處理系統(tǒng)信息處理系統(tǒng) 旅客系統(tǒng)旅客系統(tǒng) 可視圖文信息系統(tǒng)可視圖文信息系統(tǒng) 貨物系統(tǒng)貨物系統(tǒng) 運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)輸系統(tǒng) 新干線信息管理系統(tǒng)新干線信息管理系統(tǒng)90小結(jié)小結(jié) 通信在高速鐵路的運(yùn)輸中起著神經(jīng)系統(tǒng)通信在高速鐵路的運(yùn)輸中起著神經(jīng)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的作用。要保證指揮列車運(yùn)行的和網(wǎng)絡(luò)的作用。要保證指揮列車運(yùn)行的各種調(diào)度指揮命令信息的傳輸；為旅客各種調(diào)度指揮命令信息的傳輸；為旅客提供各種服務(wù)的通信；為設(shè)備維修及運(yùn)提供各種服務(wù)的通信；為設(shè)備維修及運(yùn)營(yíng)管理提供通信條件。營(yíng)管理提供通信條件

40、。91七七.磁懸浮鐵路簡(jiǎn)介磁懸浮鐵路簡(jiǎn)介 概述概述 磁懸浮鐵路的基本制式和工作原理磁懸浮鐵路的基本制式和工作原理 磁懸浮鐵路的車輛磁懸浮鐵路的車輛 磁懸浮鐵路的線路磁懸浮鐵路的線路 磁懸浮鐵路的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益磁懸浮鐵路的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益 我國(guó)磁懸浮列車的發(fā)展前景我國(guó)磁懸浮列車的發(fā)展前景 小結(jié)小結(jié)927.1 概述概述 與傳統(tǒng)鐵路相比，磁懸浮鐵路由于消除了輪軌與傳統(tǒng)鐵路相比，磁懸浮鐵路由于消除了輪軌之間的接觸，時(shí)速可達(dá)之間的接觸，時(shí)速可達(dá)500500公里以上；無(wú)廢氣公里以上；無(wú)廢氣排出和污染，有利于環(huán)境保護(hù)；由于磁懸浮系排出和污染，有利于環(huán)境保護(hù)；由于磁懸浮系統(tǒng)采用導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，不會(huì)發(fā)生脫軌和顛覆事故、統(tǒng)采

41、用導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，不會(huì)發(fā)生脫軌和顛覆事故、車輪、接觸導(dǎo)線等摩擦部件，可以省去大量的車輪、接觸導(dǎo)線等摩擦部件，可以省去大量的維修工作和維修費(fèi)用維修工作和維修費(fèi)用93 日本于日本于1972年用年用ML100型試驗(yàn)車實(shí)現(xiàn)了型試驗(yàn)車實(shí)現(xiàn)了60公里公里小時(shí)的磁懸浮運(yùn)行。小時(shí)的磁懸浮運(yùn)行。 1975年著手修建宮崎試驗(yàn)線。年著手修建宮崎試驗(yàn)線。 1977年開始對(duì)倒年開始對(duì)倒T型導(dǎo)軌和跨座式型導(dǎo)軌和跨座式ML500型試型試驗(yàn)車進(jìn)行了無(wú)人駕駛的試驗(yàn)。驗(yàn)車進(jìn)行了無(wú)人駕駛的試驗(yàn)。 1979年年12月，在九州宮崎試驗(yàn)線上創(chuàng)造了月，在九州宮崎試驗(yàn)線上創(chuàng)造了517公里小時(shí)的速度記錄。但因常溫下的超導(dǎo)材公里小時(shí)的速度記錄。但因常

42、溫下的超導(dǎo)材料尚未出現(xiàn)，還未能投入商業(yè)性的載人運(yùn)行。料尚未出現(xiàn)，還未能投入商業(yè)性的載人運(yùn)行。世界磁懸浮鐵路的試驗(yàn)與發(fā)展世界磁懸浮鐵路的試驗(yàn)與發(fā)展94七、日本七、日本MLX-01磁懸浮高速列車磁懸浮高速列車新型新干線200系列（1999年3月投入使用）95 德國(guó)從德國(guó)從1968年開始研究磁浮列車。年開始研究磁浮列車。1983年在曼年在曼姆斯蘭德建設(shè)了一條長(zhǎng)姆斯蘭德建設(shè)了一條長(zhǎng)32公里的試驗(yàn)線，已完公里的試驗(yàn)線，已完成了載人試驗(yàn)。他們采用的成了載人試驗(yàn)。他們采用的TR06型試驗(yàn)車，型試驗(yàn)車，在該線上創(chuàng)造在該線上創(chuàng)造412公里小時(shí)的記錄；并打算公里小時(shí)的記錄；并打算進(jìn)一步突破進(jìn)一步突破500公里小時(shí)

43、。公里小時(shí)。 英國(guó)于英國(guó)于1973年開始進(jìn)行磁懸浮鐵路的研究，經(jīng)年開始進(jìn)行磁懸浮鐵路的研究，經(jīng)過過20多年的研究和試驗(yàn)，于多年的研究和試驗(yàn)，于1984年年4月，從伯月，從伯明翰機(jī)場(chǎng)至國(guó)際車站之間開通運(yùn)行了低速磁懸明翰機(jī)場(chǎng)至國(guó)際車站之間開通運(yùn)行了低速磁懸浮列車，平均速度為浮列車，平均速度為25公里小時(shí)。公里小時(shí)。世界磁懸浮鐵路的試驗(yàn)與發(fā)展世界磁懸浮鐵路的試驗(yàn)與發(fā)展96 經(jīng)過了各國(guó)多年的試驗(yàn)以后，一般認(rèn)為，短途經(jīng)過了各國(guó)多年的試驗(yàn)以后，一般認(rèn)為，短途磁浮運(yùn)輸速度一般為磁浮運(yùn)輸速度一般為200公里小時(shí)，用于連公里小時(shí)，用于連接機(jī)場(chǎng)和市中心；中程磁浮運(yùn)輸速度為接機(jī)場(chǎng)和市中心；中程磁浮運(yùn)輸速度為300公

44、公里里/小時(shí)，適用于城市間運(yùn)輸；長(zhǎng)途磁浮運(yùn)輸小時(shí)，適用于城市間運(yùn)輸；長(zhǎng)途磁浮運(yùn)輸速度一般在速度一般在300公里小時(shí)以上，適用于遠(yuǎn)距公里小時(shí)以上，適用于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。離運(yùn)輸。 幾年來的運(yùn)行實(shí)踐證明，常導(dǎo)磁吸式懸浮系統(tǒng)、幾年來的運(yùn)行實(shí)踐證明，常導(dǎo)磁吸式懸浮系統(tǒng)、直線異步電機(jī)推進(jìn)的高架低速磁浮列車，適用直線異步電機(jī)推進(jìn)的高架低速磁浮列車，適用于城市內(nèi)的公共交通和郊區(qū)客運(yùn)。于城市內(nèi)的公共交通和郊區(qū)客運(yùn)。世界磁懸浮鐵路的試驗(yàn)與發(fā)展世界磁懸浮鐵路的試驗(yàn)與發(fā)展977.2 磁懸浮鐵路的基本制式和工磁懸浮鐵路的基本制式和工作原理作原理 懸浮原理懸浮原理 導(dǎo)向原理導(dǎo)向原理 推進(jìn)原理推進(jìn)原理98懸浮原理懸浮原理 常導(dǎo)

45、磁吸式（常導(dǎo)磁吸式（EMS型）型） 是利用裝在車輛兩側(cè)轉(zhuǎn)向是利用裝在車輛兩側(cè)轉(zhuǎn)向架上的常導(dǎo)電磁鐵（懸浮電磁鐵），和鋪設(shè)在線路導(dǎo)架上的常導(dǎo)電磁鐵（懸浮電磁鐵），和鋪設(shè)在線路導(dǎo)向軌上的磁鐵，在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生的吸引力使車輛浮向軌上的磁鐵，在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生的吸引力使車輛浮起，車輛和軌面之間的間隙與吸引力的大小成反比。起，車輛和軌面之間的間隙與吸引力的大小成反比。 超導(dǎo)磁斥式（超導(dǎo)磁斥式（EDS型）型） 此種型式在車輛底部安裝此種型式在車輛底部安裝超導(dǎo)磁體（放在液態(tài)氦貯存槽內(nèi)），在軌道兩側(cè)鋪設(shè)超導(dǎo)磁體（放在液態(tài)氦貯存槽內(nèi)），在軌道兩側(cè)鋪設(shè)一系列鋁環(huán)線圈。列車運(yùn)行時(shí)，給車上線圈（超導(dǎo)磁一系列鋁環(huán)線圈。列車

46、運(yùn)行時(shí)，給車上線圈（超導(dǎo)磁體）通電流，產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，地上線圈（鋁環(huán)）與之相體）通電流，產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，地上線圈（鋁環(huán)）與之相切割，在鋁環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)切割，在鋁環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與車輛上超導(dǎo)磁體的磁場(chǎng)方向相反，兩個(gè)磁場(chǎng)產(chǎn)生排與車輛上超導(dǎo)磁體的磁場(chǎng)方向相反，兩個(gè)磁場(chǎng)產(chǎn)生排斥力。當(dāng)排斥力大于車輛重量時(shí)，車輛就浮起來。斥力。當(dāng)排斥力大于車輛重量時(shí)，車輛就浮起來。99磁懸浮原理比較圖100導(dǎo)向原理導(dǎo)向原理 常導(dǎo)磁吸式的導(dǎo)向系統(tǒng)，是在車輛側(cè)面安裝一常導(dǎo)磁吸式的導(dǎo)向系統(tǒng)，是在車輛側(cè)面安裝一組專門用于導(dǎo)向的電磁鐵，當(dāng)車輛運(yùn)行發(fā)生左組專門用于導(dǎo)向的電磁鐵，當(dāng)車輛運(yùn)行發(fā)生左右偏移

47、時(shí)，車上的導(dǎo)向電磁鐵與導(dǎo)向軌的側(cè)面右偏移時(shí)，車上的導(dǎo)向電磁鐵與導(dǎo)向軌的側(cè)面相互作用，產(chǎn)生一種排斥力，使車輛恢復(fù)到正相互作用，產(chǎn)生一種排斥力，使車輛恢復(fù)到正常位置，和導(dǎo)軌側(cè)面之間保持一定的間隙。當(dāng)常位置，和導(dǎo)軌側(cè)面之間保持一定的間隙。當(dāng)車輛的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，例如運(yùn)行在曲線車輛的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，例如運(yùn)行在曲線或坡道上時(shí)，控制系統(tǒng)通過對(duì)導(dǎo)向磁鐵中的電或坡道上時(shí)，控制系統(tǒng)通過對(duì)導(dǎo)向磁鐵中的電流進(jìn)行控制來保持這一側(cè)向間隙，從而達(dá)到控流進(jìn)行控制來保持這一側(cè)向間隙，從而達(dá)到控制列車運(yùn)行方向的目的制列車運(yùn)行方向的目的。101 超導(dǎo)磁斥式的導(dǎo)向系統(tǒng)，可以采用以下超導(dǎo)磁斥式的導(dǎo)向系統(tǒng)，可以采用以下三種方式

48、構(gòu)成：三種方式構(gòu)成：l在車輛上安裝機(jī)械導(dǎo)向裝置實(shí)現(xiàn)列車導(dǎo)向。在車輛上安裝機(jī)械導(dǎo)向裝置實(shí)現(xiàn)列車導(dǎo)向。l在車輛上安裝專用的導(dǎo)向超導(dǎo)磁體，使之與在車輛上安裝專用的導(dǎo)向超導(dǎo)磁體，使之與導(dǎo)軌側(cè)向的地面線圈或金屬帶產(chǎn)生磁斥力，導(dǎo)軌側(cè)向的地面線圈或金屬帶產(chǎn)生磁斥力，該力與列車的側(cè)向作用力相平衡，使列車保該力與列車的側(cè)向作用力相平衡，使列車保持正確的運(yùn)行方向。持正確的運(yùn)行方向。l利用磁力進(jìn)行導(dǎo)引的利用磁力進(jìn)行導(dǎo)引的“零磁通量零磁通量”導(dǎo)向系統(tǒng)。導(dǎo)向系統(tǒng)。導(dǎo)向原理導(dǎo)向原理102推進(jìn)原理推進(jìn)原理 磁懸浮列車由于懸浮起一定的高度，使車輪與磁懸浮列車由于懸浮起一定的高度，使車輪與鋼軌脫離，故不能依靠它們之間的摩擦力產(chǎn)

49、生鋼軌脫離，故不能依靠它們之間的摩擦力產(chǎn)生牽引力使車輛前進(jìn)，而是采用一種叫做直線電牽引力使車輛前進(jìn)，而是采用一種叫做直線電機(jī)的推進(jìn)裝置作為列車的牽引動(dòng)力。機(jī)的推進(jìn)裝置作為列車的牽引動(dòng)力。 直線電機(jī)是從旋轉(zhuǎn)電機(jī)演變而來的，它的基本直線電機(jī)是從旋轉(zhuǎn)電機(jī)演變而來的，它的基本構(gòu)成和作用原理與普通旋轉(zhuǎn)電機(jī)類似，就如同構(gòu)成和作用原理與普通旋轉(zhuǎn)電機(jī)類似，就如同將旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿半徑方向切開展平而成。于是，將旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿半徑方向切開展平而成。于是，其傳動(dòng)方式也就由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。其傳動(dòng)方式也就由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。1037.3 磁懸浮鐵路的車輛磁懸浮鐵路的車輛 車輛是磁懸浮鐵路的重要組成部分車輛是磁懸浮鐵路的

50、重要組成部分,是一種不與是一種不與地面接觸的運(yùn)載工具。從磁懸浮鐵路產(chǎn)生到現(xiàn)地面接觸的運(yùn)載工具。從磁懸浮鐵路產(chǎn)生到現(xiàn)在，隨著時(shí)代的發(fā)展和制式的不同要求車輛了在，隨著時(shí)代的發(fā)展和制式的不同要求車輛了不斷地更新。不斷地更新。 日本從日本從1962年起，經(jīng)過廣泛深入的分析和論證，年起，經(jīng)過廣泛深入的分析和論證，決定采用超導(dǎo)磁斥式懸浮系統(tǒng)。決定采用超導(dǎo)磁斥式懸浮系統(tǒng)。 德國(guó)從德國(guó)從70年代初開始研制磁懸浮列車，采用常年代初開始研制磁懸浮列車，采用常導(dǎo)磁吸式。導(dǎo)磁吸式。1041051061071087.4 磁懸浮鐵路的線路磁懸浮鐵路的線路 線路，作為磁懸浮鐵路的基本組成部分和走行線路，作為磁懸浮鐵路的基本組成部分和走行基礎(chǔ)，在構(gòu)造上應(yīng)能滿足磁懸浮列車的基本要基礎(chǔ)，在構(gòu)造上應(yīng)能滿足磁懸浮列車的基本要求。因?yàn)榇艖腋×熊嚥坏跇?gòu)造和原理上與傳求。因?yàn)榇艖腋×熊嚥坏跇?gòu)造和原理上與傳統(tǒng)鐵路不同，而且采用不同的懸浮方式，對(duì)線統(tǒng)鐵路不同，而且采用不同的懸浮方式，對(duì)線路的要求也不一樣。磁懸浮鐵路的懸浮、導(dǎo)向路的要求也不一樣。磁懸浮鐵路的懸浮、導(dǎo)向和推進(jìn)設(shè)備，無(wú)論什么型式，總有一部分安裝和推進(jìn)設(shè)備，無(wú)論什么型式，總有一部分安裝在車輛上，而另一部分安裝在軌道上，因此線在車輛上，而另一部分安裝在