中国高铁核心技术

中国高铁核心技术

高速铁路从技术体系上讲大致可以分为这样一个板块：公路工程，牵引供电、运行控制与通信、高速列车、客运服务、综合维修、安全防灾和应急处理、工务工程。1、工务工程。工务工程一般包括轨道结构、路基、桥梁、隧道、房建工程等各个子系统，我国铁路建设在公路工程方面主要依靠技术创新。我们国家的高速铁路一般采用全线高架、无砟轨道、高速

道和超长无缝钢轨等技...

铁道部总工程师何华武就指出，中国京津、武广、郑西高速铁路非常典型：京津城际是软土路基，武广高铁是岩溶路基，郑西高铁是黄土湿陷性路基，这样的地质条件下建铁路，尤其是建高速铁路，需要处理好地基以及路基的填入技术。而日本、法国、德国都没有这样

的地质条件。

“中国的综合能力超过他们。”许克亮表示：“如果说中国的‘线上’（主要指机车）是走‘引进、消化、吸收’之路，那么线下工程（主要指土建）则是由中国人自己创造的一个完整系统的标准。中国高铁经过的地方地质难度较大，要穿越水下60米深的浏阳河，还要从70多米高的地方跨越山谷等，地质的难度，决定了中国高铁的线下功夫。”

3、列车运行控制。列控系统是确保列车行车安全的控制系统，我国采用的“中国列车运行控制系统”（CTCS）。CTCS-1级，人控优先，超速防护，普速铁路。CTCS-2级，机控制优先，基于轨道电路+应答器的地对车单向信息传递，250km/h客专，5分钟追踪。CTCS-3级：疾控，基于无限数据传输平台（GSM-R）车地双向列控信息传递。350km/h客专，3分

钟追踪；CTCS-4级，移动闭塞或虚拟闭塞。

另外，武广高铁的“列控中心系统平台”发明已经向国家知识产权局提出了专利申请。它主要是运用“二乘二取二”的冗余技术，“二乘二取二”是一种广泛应用于铁路方面的技术，具有更高的安全性和可靠性。二乘二侧重于系统的可用性和可靠性，二取二侧重于系统的安全性和稳定性。而在技术实现上主要有两种方式：指令级同步和任务级同步，即系统平台采用多层次的安全防护措施，所有的安全输出均由两套独立、非相关的软、硬件子系统共同确定，符合故障—安全原则，命令在输出前进行比较，检查有错误便不产生输出。输出后也会检查，

保证不产生错误输出。

的控制指令和车载ATP的控制，能确保每辆列车自身不超速并使前后两个列车之间保持安

全行车距离。

因C3攻关被评为全国劳模的张苑说，C3级列控系统技术创主要有四大点：首次通过无线通信的方式实现了对长大距离范围内时速350公里列车的安全可靠运行控制；完成了列控系统C2/C3控车模式集成；创建了全速、全景综合设计集成平台和一整套测试验证方法；

构建了完整的技术标准体系。

铁道部党组书记、部长刘志军2009年国庆期间检查武广高铁时指出：武广高铁科技含

量最高的技术是C3列控系统。

为适应铁路重载运输的需求，南车株机公司通过技术创新和研究，在机车同步操纵技术、大功率交流传动机车技术取得突破性进展，在世界上首次实现机车无线同步操纵技术与GSM

个方案比德国的明显好，不仅可以满足本线运行，而且还可以实现跨线运行，这项技术我们

在本国和多国申报了专利。

高速转向架，我们希望有较高的临界速度，比如时速350公里高速列车转向架理论上是490公里，在西南交通大学做到了410公里，最后的实验没有做下去，只做到了410公里。为了验证我们高速转向架的性能，我们用了180多天在京津城际对高速转向架做了大量在线试验。在高速的条件下，启动升力、交会启动激扰对轮重减载率、轮轴横向力等安全

性指标的影响进行了测试，实验的结果在394公里的时候脱轨系数只有0.3，轮轴横向力最大有17.5千米，平稳型指标小于2.0，安全性指标和舒适性指标都最大。又是在头头相交、头尾相交、尾尾相交的时候稳定性非常高，这为京沪高速再提高一点做了很好的铺垫和准备。

车体技术。我们国家高速列车的车体设计结构优几个特点，采用了薄壁木筒型铝合金焊接结构。鼓型宽车体3.3m。我们用了2年多时间，在我们国家三个企业全部实现了国产化。我们的技术难点是宽车体、轻量化、复杂交变载荷工况下，解决的技术难题：结构强度、模态匹配、减震降噪、减少阻力。车体主要的考核指标是气动性能，列车在交会和过隧道的时

京沪高速会采用一号方案，二号作为储备，14号方案用于时速500公里的实验列车，这个

车明年年底也要下线。

牵引传动系统。我国高速列车采用交直交、动力分散牵引传动方式。关键技术：轻量化、大客量变压器。大功率变流器、1GBT模块。轻量化牵引电机、传动装置。输出一个可以控制电压和频率的交流电，刺激电机运行，带动高速运转。在制动的时候，列车强大的惯性，动能转变成电能反馈回来。如果忽略空气的运行阻力和摩擦阻力，动能速度在50公里以上

有98%可以再次利用。

高速列车的制动系统采用电—空复合制动。在高速的情况下，首先采用电制动，当时速达到50公里采用摩擦制动。同时达到列车的精确制动。到紧急制动的时候电制动和摩擦制动同时进行。关键技术：电-空匹配控制。防滑控制。大容量摩擦副。粘着与减速度匹配。

350公里/时制动距离。

系统、车体空气动力学等方面的技术处于当今世界领先地位，牵引功率达到8800千瓦，具

有强劲的启动加速和持续高速运行的能力。

“高气密性轨道车辆车体”技术解决了上述不足，采用了气密隔墙结构，将头车司机室前部与车厢部分有效隔离，分隔成完全密封的两部分，避免在列车进行高速运行时，因车体头部所承载的空气压力过大，造成车体密封不严的现象。此外，该车体各大部件之间的连接部均采用满焊工艺焊接，且在车体的各个开口走线的位置，采用了套管加堵板的结构，走线完

毕后灌上密封胶，更进一步保证了车体的高密封性能。这种车体结构不仅适用于铝合金型材的车体，也同样适用于碳钢、不锈钢车体，可用于时速200公里及以上速度等级的动车组，目前广泛应用于CRH2系列动车组，已装用1200余辆，总价值近30亿元。

“带有热熔型减震材料的中空薄壁型材”技术解决了这个难题，采用铝合金中空薄壁挤压型材，可以实现较高的刚度和强度设计要求；同时，因为是减震隔音材料，所以降低震动、噪音向客室内的传递。据了解，这项专利技术可适用于时速200公里等级及以上的动车组车体结构，目前广泛应用于CRH2C—300系列动车组车体，及CRH2长大编组系列动车组车

会采用降速的办法，从350降到250。对大风、雨雪、地震比较敏感，在异物侵限、线路沉降监测、接触网、通信、信号检测。高速列车运行品质、轴温、防火智能检测诊断，以及全

线视频监控。