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高铁时代

科技创新引领铁路高速时代

来源:人民铁道报 作者: 点击率:2712 发布时间:2010年01月27日 字号:T|T

国产高速列车在中国首条高速铁路———京津城际铁路上的最高运营时速达到350公里,超过世界上任何一个国家。

高速列车之 项目简介

高速列车成套技术与装备研究属交通运输工程技术领域,涉及机械工程学、电气工程学、电子学、材料科学、计算机科学、人机工程学及控制论等现代技术,并集高速走行技术、高效牵引技术和高可靠性制动技术于一体,主要包括建立完整的技术体系和搭建完备的技术平台两部分内容。

基础理论方面:建立了高速列车系统动力学理论体系,发展了高速列车轨道谱、高速列车载荷谱等基础理论研究成果,为高速动车组的创新设计、技术体系的建立提供科学依据和理论指导。

设计制造方面:结合中国的国情、路情,建立了中国高速列车的型谱,确立了高速列车的总体技术条件,系统掌握了时速250公里、350公里高速列车的设计技术、制造技术和试验调试技术。

运用维护方面:应用现代检修理念、检修方法和检修手段,以确保高速列车运行绝对安全为核心,建立了中国高速列车的修程修制,构建了覆盖整个客运专线网的检修体系,检修水平、检修能力世界一流,并满足中国高速铁路未来20年的发展需求。

综合评估方面:建立了中国铁路独有的,涵盖整个寿命周期的高速列车综合评估体系,建立了系统的评估标准、评估办法和评估手段,为实现高速列车系统优化提供了基础性的技术保障。

以掌握高速列车关键技术为核心,建立了以主机厂为核心的国产动车组制造平台,形成了不同速度等级,并满足多样化运输需求的动车组产品系列,动车组车体、转向架、牵引变流器、牵引变压器、牵引电机、列车网络控制、制动系统等关键技术,以及高速受电弓、车门、车钩等10项主要配套技术全部实现国产化,国产化率达到85%以上,形成了辐射12个省市140余家国内企业的产业链。

国产时速250公里高速列车已于铁路第六次大提速时全面投入运用,总数量达到130余列。国产时速350公里高速列车已投入中国首条高速铁路———京津城际铁路,投入量达到10列。

目前,国产时速200公里~250公里高速列车已投入运营130余列,在既有线提速区段的最高运营时速达到250公里。其一次投入数量之大、运营时速之高、覆盖范围之广达到了世界上既有线提速的最高水平。

国产高速列车在中国首条高速铁路———京津城际铁路上的最高运营时速达到350公里,超过世界上任何一个国家。

高速列车之 历史创新

系统创新:按照国务院提出的“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的总体要求和“先进、成熟、经济、可靠、适用”的技术方针,坚持原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,以系统创新为核心,并带动关键技术和主要配套技术的创新,用4年的时间系统建立了中国高速列车的技术体系和装备制造体系,并一步跻身于世界先进行列,实现了中国高速列车技术重大跨越和质的飞跃。

基础理论创新:构建了高速列车耦合大系统动力学的理论框架,采用子结构方法,建立了高速列车系统动力学模型;系统研究了弓网耦合界面、轮轨耦合界面、流固耦合界面、人机界面,为高速列车的设计制造、运用维修提供了理论基础,并填补了国内外在此研究领域的空白;首次建立了适合中国高速列车设计研究的轨道谱;首次提出了载荷谱建立须遵循的损伤一致性准则,建立了时速350公里高速列车在京津城际铁路运营条件下的载荷谱,将国际上现行的处于定性层次的构架可靠性试验评定标准和设计规范提升至定量层次。

设计制造创新:建立了高速列车的标准体系,确立了设计原则、程序和方法,搭建了高速列车设计平台;规划了先进合理的高速列车生产工业布局,形成了科学的制造工艺和有效的质量保证体系,搭建了高速列车制造平台;形成了与国际接轨的管理体系,建立了现代设计、生产、质量管理、采购物流、售后服务等管理机制;建立了与国际接轨的供应商管理模式,规划了具有国际水平的配套产业链群体。

运用维护创新:根据“动车组以可靠性为中心的维修理论”,对不同速度等级、系列的高速列车,首次建立了科学、合理的动车组维修制度;设计建设了适合我国国情的现代化动车组检修段和运用所,实现了动车组维修的高标准、高效率、高可靠目标。

综合评估技术创新:建立了中国铁路独有的,涵盖整个寿命周期的高速列车综合评估体系;建立了系统的评估标准、评估办法和评估手段,为实现高速列车系统优化提供了基础性的技术保障。

关键技术创新:高速列车轻量化车体技术创新;解决了宽车体设计难点,以增大客室空间,为旅客提供舒适的乘坐条件;采用中国标准的车轮踏面形状和轮对内侧距,设计制造了符合中国线路条件、满足运营时速200公里~250公里、300公里~350公里的高速转向架;系统设计了不同速度等级的牵引传动与制动系统,自主实现了系统集成和系统优化,关键部件实现了国产化。

高速列车之 立项背景

高速铁路具有运输能力大、安全舒适、全天候运行、环境友好、可持续性等显著的比较优势,已成为铁路发展的重要趋势和国家现代化的重要标志。作为高速铁路技术体系核心的高速列车,是国家相关高技术水平、相关制造能力、自主创新能力以及国家核心竞争力的综合体现。
2004年1月,国务院批准了中国铁路历史上第一个《中长期铁路网规划》。当前,中国高速铁路网建设正在全面展开。到2011年前后,京哈、京沪、京广、沿海通道、沿江通道、郑西、郑徐、石太等高速铁路将陆续建成,高速铁路网基本形成。中国高速铁路的迅速发展对于高速列车技术装备提出了极为迫切的战略要求。

高速列车运用了机械工程学、电气工程学、电子学、材料科学、计算机科学、人体工程学、控制论等现代技术,并集高速走行技术、高效牵引技术和高可靠性制动技术于一体,是当代高新技术的集成。

高速列车有4万多个零部件,独立构成的系统有140余个,涉及冶金、机电、材料、电子、化工等多学科、多行业、多地区,是一项复杂的系统工程。

作为高速铁路的核心装备,高速列车的速度决定了高速铁路的技术水平。

按照国务院提出的“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的总体要求和“先进、成熟、经济、可靠、适用”的技术方针,遵照《关于印发﹤时速200公里及以上动车组技术引进与国产化实施方案﹥的通知》的具体要求,在铁道部的统一组织下,国内企业、科研单位、相关高校全面开展了中国高速列车的自主创新,用4年的时间取得了重大的阶段性成果。

高速列车之 应用情况

铁路第六次大提速中,高速列车作为最大的亮点,投入运营130余列,并在中国经济最活跃的区域初步形成了城际快速交通圈。

通过铁路第六次大提速的实施,大量时速200公里~250公里CRH系列动车组上线运行,舒适安全,得到了社会各界的一致好评。既有线时速200公里~250公里提速进一步优化了运力资源配置,大幅度提高了运输能力,缓解了“瓶颈”制约。

铁路第六次大提速是铁路系统全面落实科学发展观、构建社会主义和谐社会战略任务的具体实践和重大成果,对于加快铁路现代化建设、促进经济社会又好又快发展具有十分重要的作用。从时速160公里提高到时速200公里~250公里,不仅仅是一个量的变化,更是一次质的飞跃。

第六次大提速调图实施后,全国铁路客运能力增加18%以上,货运能力预计增加12%以上。大量时速200公里~250公里CRH系列动车组上线运行,舒适安全,得到了社会各界的一致好评。

铁路第六次大提速进一步优化了运力资源配置,大幅度提高了运输能力,我国铁路既有线提速从此迈入世界先进行列。

京津城际铁路开通运营,在世界上率先实现时速350公里高速列车的商业化运营,京津两地30分钟即可直达,加快了京津城市一体化进程,极大地振奋了民族精神,充分发挥高速铁路作为资源节约型、环境友好型交通运输方式的优势,更好地满足了人民群众出行需求,为我国经济社会又好又快发展发挥着重要作用。

中国铁路用几年的时间走过了世界发达国家发展高速列车近30多年的历程,中国铁路将再用几年的时间实现引领世界高速列车发展的目标。

高速列车之 社会效益

铁路第六次大提速以时速200公里~250公里动车组为标志,是铁路系统全面落实科学发展观、构建社会主义和谐社会战略任务的具体实践和重大成果,对于加快铁路现代化建设、促进经济社会又好又快发展具有十分重要的作用。

京津城际铁路这条具有当今世界先进水平的高速铁路是铁道部党组落实科学发展观的重大实践,是全面深入推进和谐铁路建设的重要成果。
京津城际铁路以开行国产时速350公里高速列车为亮点,标志着中国高速铁路技术达到世界先进水平。这是坚持自主创新,引进先进技术,联合设计生产,打造中国品牌的成功范例,这对推动我国产业优化升级,实现工业由大到强的转变具有重要的战略意义。到2020年,我国铁路快速客运网将连接省会城市以及50万人口以上城市,覆盖全国90%以上人口,将极大促进区域经济发展,拉动产业合理布局,发挥铁路能耗低、污染小、占地少、全天候、大能力的比较优势,为构建社会主义和谐社会、促进我国经济社会又好又快发展作出新的更大贡献。

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