世界高速列车新技术的最新进展

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车体的结构自莺仅６ｌ左右。 ２．５列车头型流线化技术
２．９高性能受电弓技术
高速受电弓是高速列车唯一外露在车体之外的受流装 置．其对高速列车的运行安全具有极重要的意义。高速受电弓 不仅要求弓头质缱小，同时要有良好的追随特性和宅气动力 学特性。其参数应与接触网参数相匹配．这样才能取得满意的
投入运营年度 （年）
１９６４、１９７２、１９８２、１９９１、１９９７、 １９９９、２００２、２００５
法国 德国 意大利 两班牙 比利时 英国／法国
韩国
东海道、山阳、上越、东北、上越、北陆、山形、秋田、 东北延伸、九州 东南线、大西洋、北方线、东南延伸线、巴黎联络线、 地中海线 汉诺威一维尔茨堡、曼海姆一斯图加特、柏林一汉诺威、 法兰直福一科隆 罗马一佛罗伦蘑 马德里一塞维利亚、马德里一托莱多 布鲁塞尔一法国边境 英吉利海峡隧道 汉城一釜… 哥本哈根一厄勒海峡 厄勒海峡隧道 合计
—－１４４—・
表２
国家或地区 亚 日本 线 名
世界各国在建的高速铁路一览表
线路长度（ｋ＿）
８１．８ ５９ ４０ ２５ ３４５ ３００ ２６０
最高速度（ｋｍ／ｈ）
预计建成年代（年）
２００７ ２００８ ２００７ ２００７ ２００６
东北新干线八户一新青森
长野一上越
丝鱼川一鱼泽
石动一金泽
洲
中国台湾省 法国 德国
等）采用了半有源或有源悬挂的振减装置，取得良好的效果。
２．３复合制动技术
复合制动更进一步强化。在再生制动为主导的动力制动 系统中，强化了其余电制动方式。如涡流轨道制动（如ＩＣＥ３、
ＩＣＥ３５０Ｅ、ＡＧＶ等）。电阻制动、涡流盘形制动，磁轨制动等制动
方式，并提高制动盘的耐热裂性能。微机控制的电空空气制动 碍到迸一步完善。由列车网络进行控制。 ２．４车体及其余结构的轻量化技术 车体结构和动力设备不断轻量化．大量采用铝合金挤压 结构型材、高分子复合材料及航空结构（如蜂窝状铝合金挤压 侧墙及地板结构型材），尽量降低自重。如日本５００系、７００Ｎ系
世界高速列乍新技术的最新进展
钱立新 （铁道科学研究院）
１
世界高速铁路与高速列车发展概况
还派出研制了２００系、４００系、Ｅ１系、Ｅ２系、Ｅ３系、Ｅ４系，５００
系、７００Ｎ系、８００系等一系列高速列车．适应不同的地理环境， １．１世界高速铁路的发展概况 气候条件及社会需求。 法国是欧洲最早开通高速铁路的国家，１９８１年巴黎一里昂 东南线开通时，第一代ＴＧＶ—ＰＳＥ型高速列车以２７０ｋｍ／ｈ速度
２高速列车关键技术最新进展
作为高速铁路新技术的核心、世界高速列车最高速度目 标值目前均已确定在３５０ｋｍ／ｈ左右。并在下列关键技术方面 取得重大突破。 ２．１交流传动技术 当前各国的新型高速列车采用的交流传动技术．向功率 大、体积小、重量轻、可靠性高、成本低的方向发展。随着大功 率、高频率、模块化、智能化的新型电力电子器件０ＰＭ、ＩＧＢＴ、 ＩＧＣＴ等）不断发展，以及现代网络控制技术迅速推广，使高速 列车交流传动技术水平不断提高。如德国的ＩＣＥ３５０Ｅ，法国的 ＡＧＶ等型高速列车，均采用ＩＧＢＴ变流装置．异步牵引电机功 率进一步提高（如ＡＧＶ牵引电机功率已达６６０ｋＶＯ。
效果．否则一旦弓网离线。就会发生严蓐的拉弧事故。轻者受
随着速度提高。车头流线形迷一步完善，头型的长细比进
一步增加，车体表面及车下设备更加平滑，列车空气阻力及会 车压力波明显降低，进入隧道后的列车微气压波减弱。车内噪 声水平降低．改善旅客乘坐舒适性。 ２．６列车自动控制及故障诊断技术 目前各国高速列车均采用车载分布式网络控制技术．对 全列车的牵引、制动实施自动控制，并与ＡＴＣ系统联成一体。
３１８
独立
独立
独立
铰接
铰接
铰接
独立
独立
独立
独市 轮对
３５０ｋｍ、ｌＩ。西班牙、韩国目前已进入高速列车制造国俱乐部。
，
２．２高性能转向架技术 各国在提高速度的同时．不断进行转向架动力学性能优 化设计。改进一系、二系悬挂系统参数，越来越多的车型（如
ＩＣＥ３５０Ｅ型、７００Ｎ系、５００系、Ｅ２—１０００型、Ｔａｌ９３５０型、ＡＧＶ型
广阔的发展前景。
３结论
２．８密接式车钩度缓冲器技术 高速列车普遍采用密接式车钩缓冲器ｆ法国采用铰接式转 向架例外），两车钩连接后纵向间隙一般小于２ｍｍ．上下左右 均作到没有偏移量，对提高运行平稳性和风、电自动连接提供 可靠保证。密接式钩缓装置的技术难点在于不仅需具有自动 连挂与分解功能。还应具有电、风管道自动（手动）连接功能；缓 冲器不仅要满足容屠要求。还尽量要减少初压力。整个系统要 有足够的强度刚度．还要尽可能缩小体积和重量。 由于上述ｌＯ项关键技术的突破．目前高速列车正向提高 运行速度（最高速度３５０ｋｍ／ｈ及以上），提高旅客乘坐舒适度（气 密性、平稳性），提高安全性（网络控制．安全保障系统），提高维 修性（自动故障诊断）等方向发展。我国京沪高速铁路的开工建 设．将为我国高速列车吸取世界高速列车的技术与经验创造 了良好的技术平台。
生系统等。
目前高速列车随着速度的提高，倾摆式车体技术成为越 来越多采用的新技术。最典型的３５０ｋｍ／ｈ速度的高速列车如 法国ＡＧＶ型，西班牙Ｔａｌ９０３５０型。均采用倾摆车体技术．其目
的为了使高速列乍能下既有线，可以到达更多的地Ⅸ和城市， 扩展高速列牟的通达里程。虽然倾摆式车体并不是高速列车
专有的技术，但是采用倾摆式车体技术后．使高速列车更具有
障诊断，故障信息不仅传输给列车控制诊断中心。而且还自动 地通过无线传输通知地面控制中心及维修段。便于列车到站 后进维修段立即实施快速维修。 ２．７车厢密封及集便处理技术 随着速度的提高。对高速列车车厢的密封提出越来越高 的要求。密封技术已成为３５０ｋｍ／ｈ高速列车最雌解决的课题． 这是一个综合性技术问题，目前各国采用的新技术包括：车体 结构减少焊缝、焊缝质量达到气密要求；车轮安装消音器；车 厢的门窗、过道采用高密封措施；空调采用气压调节与压力保 护装置；减少气动噪音及电机风扇、空调噪音；采用闭密式卫
３２５５ｋｍ，见表１，表２。
型及第四代ＡＧＶ型，同时派出研制了ＴＧＶ—Ｒ、ＴＧＶ－ＴＭＳＴ（欧 洲之星）、ＴＧＶ—ＰＢＫＡ（塔列斯）、ＴＧＶ—Ｋ（ＫＴＸ）、ＡＶＥ等一系列高 速列车．以适应不同线路及出口不同国家的需要。 德国于１９９１年开通高速铁路．ＩＣＥ一１型高速列车以 ２５０ｋｍ／ｈ速度投入运营．其后又开发了ＩＣＥ２型。２００２年科隆一 法兰克福高速新线开通．ＩＣＥ一３型（＇３３０ｋｍ／ｈ）高速列车投入运 营。目前又为西班牙研制了３５０ｋｍ／ｈ的ＩＣＥ３５０Ｅ型高速列车。 意大利开发成功ＥＴＲ一５００型（３００ｋｍ／ｈ）高速列车投入罗马一佛 罗伦萨高速线。 上述四国是原创性高速列车国家．这砦国家生产的系列 高速列车经多年运用及改进。技术上均已成熟。并且具有较高 的可靠性，较低的生命周期成本。 西班牙在引进法国ＴＧＶ—Ａ型高速列车技术后，经过消化 吸收，又进行了再创新，自主设计了Ｔａｌｇｏ一３５０型高速列车，最 高速度３５０ｋｍ／ｈ，并具有倾摆式车体功能，现已投入试运营。韩 国在引进法国７ｒＧＶ—Ａ型高速列车技术后，通过消化吸收，集 中了国内科研力量、大企业及高校研究力量．自主创新设计研 制了ＫＨＳＴ型原型高速列车，通过试验最高速度可达
１６Ｍ
１２Ｍ４Ｔ
８Ｍ２Ｔ
２Ｌ８Ｔ
２Ｌ１８Ｔ
９辆铰 接
４Ｍ４Ｔ
４Ｍ４Ｔ
２Ｌ１１Ｔ
２Ｍ１２Ｔ
１８２４０
１３２００
９６００
８８００
１２２００
７２００
８０００
８８００
８８００
８０００ ３２２
６２０ １３２４
６３４ １３２３
４５０ ８１４
３８０ ５４５
７５２ ７９４
３３６ ３５９
４０９ ４１５
４２６ ４０４
６３５ ５９８
１．２世界高速列车的发展现状 日本是最早研制高速列车的国家，１９６４年东海道新干线 开通时。第一代Ｏ系高速列车以２１０ｋｍ／ｈ速度投入运营。其后 又发展了第二代１００系，第三代３００系，第四代７００系。同时
表１世界各国已建成的高速铁路一览表 国
日
名 本
线
名
线路长度
（ｋｍ） ２５７３
最高速度
（ｋｍ／ｈ） ２５０～３００
投入运营．其后又发展了第二代ＴＧＶ—Ａ型，第ｉ代ＴＧＶ一２Ｎ
１９６４年日本建成世界上第一条高速铁路～东海道新干
线，并以２１０ｋｍ／ｈ速度投入商业运营。高速铁路以崭新态势开 拓客运市场。不但给传统铁路注入了活力．还带动了交通运输 行业的革新。日本４０年来已生产了十几种具有日本特色的高 速列车型式，并拥有先进的技术。法国发展独具特色的“ＴＧＶ” 高速列车技术，１９８１年率先建成欧洲第一条高速铁路。ＴＧＶ 是世界上最快的列车群，大部分列车最高运营速度都在 ３００ｋｍ／ｈ。紧接Ｅｔ、法之后，德国、意大利、西班牙等都相继修 建了高速铁路。德国ＩＣＥ一３型高速列车最高运营速度达 ３３０ｋｍ／ｈ。二十世纪九十年代中期，欧盟开始着手修建泛欧高 速铁路网，至２０２０年欧洲将修建１００００ｋｉｎ高速新线。 １６０００ｋｍ既有线改造为高速线，组成泛欧高速铁路网。在北 美、东欧、大洋洲及东、亚的韩国和我国台湾省也积极推进高速 铁路的规划与建设。时至今Ｅｔ，全世界有日、法、德、意、英、西 班牙、比利时、丹麦、韩国等九个国家建成并投入运营的新建 高速铁路已达５９２９ｋｍ。有９个国家及地区正在建设高速新线
１５７６
２７０～３００
１９８１、１９９０、１９９４、１９９６ ２００ｌ
１９９１、１９９８
８１５
２４６ ５４６
２８０～３００
２５０ ３００ ３００ ２５０ ３００
２００２
１９９２
１９９２。２００５
１９９８ １９９４ ２００５ １９９１ ２０００
８８ ５２
４２６ １５
丹麦 丹麦／瑞典
２５０ ２５０
１８
５９２９
确保高速运行时速度的安全控制。实施与控制相对独立的故
Байду номын сангаас
电弓滑板烧损．霞则导线烧断．整个牵引供电系统丧失Ｔ作能
力。目前高速受电弓在低速一元弓。二元弓基础上＝，发展为目
前的三元弓，将弓头分为滑板和滑板座。其间设置支撑弹簧， 使受电弓成为三质点。典型的高速受电弓有德国的ＤＳＡ一３５０
型．法国的ＧＰＯ型等型号。 ２．１０倾摆式车体技术
２００７
巴塞罗那一巴伦西亚一阿利坎特
英国 比利时 荷兰
５２３
２２０
２０１０
伦敦一海峡隧道 勒芬一比耶尔塞
安特卫普一荷兰边境
７２ ６２ ３８ １２０
３００ ３００ ３００ ３００
２００７
２００７
阿姆斯特丹一比利时边境
合计
２００７
３２５５
表３世界各国新型高速列车性能一览表
制造国别 车型 运行年份 最两廷皙运厦 （ｋｍ／ｈ） 列车编组 总功率（ｋＷ） 空车总重（ｔ） 定员（人） 转向架型式 ５００系
１９９６
日本 ７００Ｎ系
２００３ Ｅ２－１０００ ２００２ ＴＧＶ－２Ｎ
法田
ＴＧＶ—ＴＭＳＴ １９９４ ＡＧＶ ２００５ ＩＣＥ３ １９９９
德田
ＩＣＥ３５０Ｅ ２００５
意大利
ＥＴＲ５００ １９９５
西班牙
Ｔａｌ９０３５０
１９９６
２００５（试）
３５０
３００
２８５
３１５
３００
３００
３５０
３３０
３５０
２７５
——１４６—－
台北～高雄 巴黎一斯特拉斯堡 纽伦儇一茵戈施塔特 艾尔福特一哈勒 博济尼亚一佛罗伦萨
３３８ ８３ １２２ ７７
３６０ ３００ ３００ ３００
２００７ ２００７ ２００８ ２００７
欧
意大利
罗马一那不勒斯 米兰一博洛尼亚
２９７
３００
２００７
２１２
３００
２００７
洲
马德哩一巴塞罗那一法国边境
西班牙
７６０
３５０