國內(nèi)外高速動車組的關(guān)鍵技術(shù)分析

1、國內(nèi)外高速動車組的關(guān)鍵技術(shù)分析學(xué)生姓名李資源專業(yè)班級車輛工程學(xué)號14925424日期2016.10.148目錄（一）世界高鐵的發(fā)展3（二）高速鐵路的主要技術(shù)特征5（三）中國高鐵的發(fā)展歷程6（四）高速動車組的關(guān)鍵技術(shù)7(五 )新一代中國高速鐵路動車組將面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)與策略研究12（六）我眼中的中國高鐵16(七 )參考文獻(xiàn)178（一）世界高鐵的發(fā)展高鐵簡介：高速鐵路是指通過改造原有線路（直線化、軌距標(biāo)準(zhǔn)化），使?fàn)I運(yùn)速率達(dá)到每小時(shí) 200 公里以上，或者專門修建新的“高速新線”，使?fàn)I運(yùn)速率達(dá)到每小時(shí) 250 公里以上的鐵路系統(tǒng)。 高速鐵路除了在列車在營運(yùn)達(dá)到速度一定標(biāo)準(zhǔn)外，車輛、路軌、操作都需要配合

2、提升。廣義的高速鐵路包含使用磁懸浮技術(shù)的高速軌道運(yùn)輸系統(tǒng)。發(fā)展歷程：第一次浪潮1964 年1990 年1959 年 4 月 5 日，世界上第一條真正意義上的高速鐵路東海道新干線在日本破土動工，經(jīng)過 5 年建設(shè)，于 1964 年 3 月全線完成鋪軌，同年 7 月竣工，1964 年 10 月 1 日正式通車。 每小時(shí) 270 公里，營運(yùn)最高時(shí)速 300 公里。第二次浪潮1990 年至 90 年代中期法國、德國、意大利、西班牙、比利時(shí)、荷蘭、瑞典、英國等歐洲大部分國家，大規(guī)模修建該國或跨國界高速鐵路， 逐步形成了歐洲高速鐵路網(wǎng)絡(luò)。這次高速鐵路的建設(shè)高潮，不僅僅是鐵路提高內(nèi)部企業(yè)效益的需要，更多的是國

3、家能源、環(huán)境、交通政策的需要。第三次浪潮從 90 年代中期至今 在亞洲（韓國、中國臺灣、中國）、北美洲（美國）、澳洲（澳大利亞）世界范圍內(nèi)掀起了建設(shè)高速鐵路的熱潮。高鐵典型技術(shù)：日本新干線（號稱世界安全線）從 1964 年第一條新干線開通以來， 日本對新干線高速鐵路進(jìn)行多次重大技術(shù)改進(jìn)和革新。平均時(shí)速早在 90 年代初就已經(jīng)達(dá)到 230 公里 / 小時(shí)，在世界獨(dú)占鰲頭?，F(xiàn)，與“磁浮”速度相差無幾。機(jī)車車輛也有很大改在提高到近 300 公里，試驗(yàn)速度已經(jīng)達(dá)到 443 公里進(jìn)，從最初的“ 0 系列”，以后又相繼開發(fā)出“ 100 系列”、 “ 200 系列”、“ 300 系列”、“ 400 系列”、

4、 “500 系列”、“ 700 系列”和適合北方地區(qū)氣候特點(diǎn)、地形特點(diǎn)的“ E1 系列”“ E2 系列”、“ E3 系列”和“ E4 系列”。改進(jìn)后的車輛在行駛速度、乘坐舒適程度、大量運(yùn)輸性能、車身重量和功率等方面都達(dá)到世界領(lǐng)先水平。法國 TVG技術(shù)TGV可能是目前唯一沒有任何盈利色彩而享譽(yù)世界的法國產(chǎn)品。 所謂 TGV 是 Train Grande Vitesse （法語“高速鐵路”）的簡稱。8第一條 TGV是 1981 年的開通的巴黎至里昂線。此后不過幾個(gè)月，TGV就打敗法國航空擁有了這條線路的最大客源。1972 年的試驗(yàn)運(yùn)行中， TGV創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)的 318 公里的高速輪軌時(shí)速。90 年代

5、， TGV試驗(yàn)速度突破 500km/h。新世紀(jì)， TGV試驗(yàn)速度突破570km/h。德國的 ICE 技術(shù)德國的 ICE 則是目前高速鐵路中起步最晚的項(xiàng)目。ICE（Intercity-Express 的簡稱）的研究開始于 1979 年，其內(nèi)部制造原理和制式與法國 TGV有很大相似之處，目前的最高時(shí)速是 1988 年創(chuàng)下的公里。因此現(xiàn)在德國與法國政府正在設(shè)計(jì)進(jìn)行鐵路對接，用各自的技術(shù)完成歐洲大陸上最大的兩個(gè)國家鐵路網(wǎng)的貫通。中國 CRH技術(shù)中國鐵路第六次大提速上線運(yùn)行的動車組名稱為“和諧號”。原名CRH系列， CRH是 China Railway High-speed （中國鐵路高速）的縮寫，目前

6、有CRH1 CRH5幾種型號。這些型號分別從日本、 德國、法國等國引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，并消化吸收及國產(chǎn)化，成為“具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)”的動車組產(chǎn)品系列。CRH1：四方 - 龐巴迪 - 鮑爾鐵路運(yùn)輸設(shè)備有限公司CRH2：四方機(jī)車車輛股份有限公司+日本川崎（原型車：新干線E2-10000)CRH3：唐山軌道有限責(zé)任公司+德國西門子（原型車：德國VELARO-E)CRH5：長春軌道客車股份有限公司+法國阿爾斯通（原型車：法國SM3)8（二 ) 高速鐵路的主要技術(shù)特征：（1）列車運(yùn)行速度高V 200km/h 普通鐵路V 200km/h 高速鐵路（2）線路條件好，曲線半徑大一般 R4000m（3）列車外形流線

7、形（4）技術(shù)含量高（5）運(yùn)送時(shí)間短行程在 85km以上比乘長途汽車快行程在 205km以上比乘小轎車快行程在 1058km內(nèi) ,比乘飛機(jī)快（6）安全、舒適（7）準(zhǔn)確性高（8）能源消耗低（9）占地少高速鐵路僅為高速公路的1/3高速鐵路僅為航空用地的1/21/3（10）運(yùn)輸價(jià)格低（11）運(yùn)輸能力強(qiáng)高速鐵路的運(yùn)能遠(yuǎn)大于航空，而且也大于高速公路。（12）環(huán)境影響小有害物質(zhì)的換算排放量，公路約為鐵路的8 倍。高速列車產(chǎn)生的噪聲污染約為飛機(jī)和小轎車的1/10 。（13）勞動生產(chǎn)率高我國 1986 年統(tǒng)計(jì)，運(yùn)輸部門勞動生產(chǎn)率如下：鐵路： 60.8 ( 萬換算噸 . 公里人 . 年 )公路： 4.9 ( 萬換

8、算噸 . 公里 / 人. 年)8（三）中國高鐵的發(fā)展歷程：2004 年 1 月，國務(wù)院常務(wù)會議討論并原則通過歷史上第一個(gè)中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，以大氣魄繪就了超過1.2 萬公里“四縱四橫” 快速客運(yùn)專線網(wǎng)。同年，中國在廣深鐵路首次開行時(shí)速達(dá)160 公里的國產(chǎn)快速旅客列車。廣深鐵路被譽(yù)為中國高速鐵路成長、成熟的“試驗(yàn)田”。2004 年至 2005 年，中國南車青島四方、中國北車長客股份和唐車公司先后從加拿大龐巴迪、 日本川崎重工、法國阿爾斯通和德國西門子引進(jìn)技術(shù)，聯(lián)合設(shè)計(jì)生產(chǎn)高速動車組。2007 年 4 月 18 日，全國鐵路實(shí)施第六次大提速和新的列車運(yùn)行圖。繁忙干線提速區(qū)段達(dá)到時(shí)速 200 至 25

9、0 公里。這是世界鐵路既有線提速最高值。同時(shí)，“和諧號”動車組從此駛?cè)肓税傩盏纳钪小?008 年 2 月 26 日，鐵道部和科技部簽署計(jì)劃，共同研發(fā)運(yùn)營時(shí)速 380 公里的新一代高速列車。2008 年 8 月 1 日，中國第一條具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)、世界一流水平的高速鐵路京津城際鐵路通車運(yùn)營。2009 年 12 月 26 日，世界上一次建成里程最長、工程類型最復(fù)雜的武廣高速鐵路開通運(yùn)營。2010 年 2 月 6 日，世界首條修建在濕陷性黃土地區(qū)，時(shí)速350 公里的鄭西高速鐵路開通運(yùn)營。2010 年 7 月 1 日，滬寧城際高速鐵路的開通運(yùn)營。8（四）高鐵動車組的關(guān)鍵技術(shù)：高速動車組總共有 9

10、 大技術(shù)，包括總成、轉(zhuǎn)向架、車體、牽引傳動系統(tǒng)（通常再細(xì)分為牽引電機(jī)、牽引變壓器、牽引變流器、牽引控制）、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、制動系統(tǒng)。中國南車作為中國最大的軌道交通制造商，也是全球最大的軌道交通裝備企業(yè)之一，在高、中速動車組和城市軌道交通車輛的設(shè)計(jì)、制造、測試、維修與維護(hù)方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)。“中國南車在技術(shù)上的突破是全面的， 比如車體包括頭型方面， CRH380A 型動車組頭型是以長征火箭為原型進(jìn)行設(shè)計(jì)的， 創(chuàng)下了時(shí)速 486.1 公里的世界鐵路運(yùn)營試驗(yàn)最高速度。其他技術(shù)方面，新一代高速動車組在系統(tǒng)總結(jié)輪軌關(guān)系、流固耦合關(guān)系、弓網(wǎng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，在氣密強(qiáng)度、振動模態(tài)、轉(zhuǎn)向架、減振降噪、牽引

11、系統(tǒng)、弓網(wǎng)受流、制動系統(tǒng)、旅客界面、智能化列車等大方面進(jìn)行了系統(tǒng)創(chuàng)新?！敝袊宪嚨挠嘘P(guān)負(fù)責(zé)人說。據(jù)介紹，在振動模態(tài)方面， 如何在輕量化設(shè)計(jì)目標(biāo)下， 避免車輛產(chǎn)生共振，是高速車體設(shè)計(jì)面臨的主要挑戰(zhàn)之一。中國南車通過運(yùn)用動力學(xué)與車體模態(tài)分析方法，依據(jù)京津、武廣高鐵典型無砟軌道實(shí)測軌道譜和車輛振動響應(yīng)特征，通過對車體的剛度質(zhì)量分布進(jìn)行優(yōu)化，以及車體局部振動參數(shù)進(jìn)行匹配，并采用新型的隔聲材料結(jié)構(gòu)，使車體、轉(zhuǎn)向架及部件與軌道振動匹配良好，同時(shí)降低了振動噪聲。在系統(tǒng)分析京津、武廣高鐵跟蹤試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，中國南車提出了多種車體設(shè)計(jì)方案。通過多次分析論證，實(shí)車線路試驗(yàn)表明達(dá)到了世界先進(jìn)水平。在高速轉(zhuǎn)向架方面

12、， 轉(zhuǎn)向架也被稱為走行部， 承擔(dān)著導(dǎo)向、承載、減振、牽引和制動等功能， 是決定高速列車運(yùn)行安全和運(yùn)行品質(zhì)的核心。 速度越高，來自軌道的激擾越大， 如何保證在高速運(yùn)行條件下轉(zhuǎn)向架具有足夠的臨界速度和結(jié)構(gòu)安全性，優(yōu)良的減振性能和低輪軌磨耗，是高速列車研發(fā)面臨的艱巨挑戰(zhàn)。同樣，中國南車通過系統(tǒng)分析京津、 武廣高鐵高速運(yùn)行條件下動車組的輪軌作用關(guān)系、動力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)載荷譜和軌道譜等因素，依據(jù)高速列車系統(tǒng)動力學(xué)理論，圍繞提高臨界失穩(wěn)速度、降低脫軌系數(shù)、改善平穩(wěn)性指標(biāo)，通過仿真分析進(jìn)行循環(huán)迭代優(yōu)化， 采用樣機(jī)臺架試驗(yàn)和整車線路試驗(yàn)相結(jié)合的方法，經(jīng)過多方案的比選，確定轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)參數(shù)和懸掛參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向架性

13、能的系統(tǒng)提升。另外，中國南車還通過采用精確的高速列車系統(tǒng)動力學(xué)模型， 分析了高速運(yùn)行條件下軌道不平順、 氣動激擾和輪軌型面匹配特性以及車輛間的耦合關(guān)系對列車動力學(xué)性能影響規(guī)律， 對影響綜合性能的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行多方案優(yōu)選，臨界速度顯著提高，乘坐舒適性明顯改善。而且在保持低輪軌作用力優(yōu)勢的同時(shí)，采用降低簧下重量和控制輪軌黏著的措施，有效降低了輪軌磨耗速度。8o1）動車組總成（即系統(tǒng)集成）o高速列車總成技術(shù)包括總體技術(shù)條件、系統(tǒng)匹配、設(shè)備布置、參數(shù)優(yōu)化、工藝性能、組裝調(diào)試和試驗(yàn)驗(yàn)證。 在總體設(shè)計(jì)技術(shù)條件下， 對動車組車體、 轉(zhuǎn)向架、牽引傳動系統(tǒng)、 制動系統(tǒng)、 列車控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、 輔助供電系統(tǒng)和車端連接

14、裝置等元素按有關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理選擇設(shè)計(jì)和優(yōu)化， 確定各子系統(tǒng)間的接口關(guān)系。 最后經(jīng)歷生產(chǎn)、組裝、測試、調(diào)整和試驗(yàn)等過程，完成動車組整體集成。系統(tǒng)集成使動車組達(dá)到牽引、制動、車輛動力學(xué)、列車空氣動力學(xué)、舒適性和安全性等基本性能要求。系統(tǒng)集成還要確定高速列車與運(yùn)行系統(tǒng)的關(guān)系和接口關(guān)系， 針對京滬高速鐵路，具體有：輪軌關(guān)系接口輪軌匹配關(guān)系， 包括軌距、車輪踏面和內(nèi)側(cè)距， 輪軌材料和表面硬度； 京滬鐵路線路平縱斷面的推薦值； 線路剛度和線橋過渡段剛度變化設(shè)置值；線路不平順的控制值。弓網(wǎng)關(guān)系接口包括京滬高速鐵路的接觸網(wǎng)類型、接觸網(wǎng)波速和張力；接觸網(wǎng)吊弦布置和接觸線不平順的控制值；符合400 km/h 以上

15、運(yùn)行速度的高速受電弓動力學(xué)參數(shù)， 滿足氣動性能、 阻力要求和噪聲要求的高速受電弓結(jié)構(gòu)，研制出低風(fēng)阻、低噪聲、低擾動、高動力學(xué)性能的400 km/h 高速受電弓。流固耦合關(guān)系接口保證列車安全運(yùn)行的環(huán)境風(fēng)控制范圍；隧道的斷面、洞口的形狀和尺寸； 列車阻力和氣動抬升力限值； 合理線間距和列車通過的安全避讓距離等。機(jī)電耦合關(guān)系接口確定引發(fā)牽引供電網(wǎng)電壓振蕩引起的臨界條件和綜合解決方案， 研究諧振抑制技術(shù)和裝置； 根據(jù)線路條件和動車組狀態(tài)， 給出滿足高速列車 3 min 跟蹤間隔需求的牽引供電系統(tǒng)的總體參數(shù)。環(huán)境耦合關(guān)系接口確定高速列車的噪聲和噪聲聲強(qiáng)控制值，提出高速鐵路聲屏障和隧道吸音材料的性能參數(shù)要

16、求。 對動車組車體、轉(zhuǎn)向架、牽引傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、 列車控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、 輔助供電系統(tǒng)和車端連接裝置等元素按有關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理選擇設(shè)計(jì)，經(jīng)歷生產(chǎn)、組裝、測試、調(diào)整和試驗(yàn)等過程，完成動車組整體集成。通過集成使動車組達(dá)到牽引、制動、車輛動力學(xué)、列車空氣動力學(xué)、舒適性和安全性等性能要求。o2）牽引傳動控制系統(tǒng)o大功率電力牽引傳動系統(tǒng)是高速列車的原動力。 由于高速列車在高速區(qū)運(yùn)行時(shí)的基本阻力主要是空氣阻力， 可近似地認(rèn)為基本阻力與速度的平方成正比， 所8需功率與速度的三次方成正比。 高速列車運(yùn)行速度在 300km/h 以上時(shí)，空氣阻力已占到總阻力的 90以上，所需功率是 100km/h 級列車的 15

17、倍以上。如此大幅度地增加功率， 則意味著要有新技術(shù)的大量應(yīng)用。 因此，高速列車的電力牽引傳動系統(tǒng)必須向功率大、重量輕、體積小、可靠性高和低成本方向發(fā)展，這就決定了高速列車的電力牽引傳動系統(tǒng)必然采用先進(jìn)的交流 （交 - 直- 交）傳動系統(tǒng)。它主要包括主變流器、牽引變壓器、牽引電動機(jī)及牽引傳動控制等：主變流器：采用新型大功率半導(dǎo)體器件，從最早的晶閘管發(fā)展到GTO、IGBT、IPM，以至 IGCT。主變流器發(fā)展的目標(biāo)是小型化、輕量化、節(jié)能、環(huán)保、可靠和經(jīng)濟(jì)適用。 隨著變流器的模塊化、 系列化和小型化， 出現(xiàn)了將主變流器與輔助變流器和列車供電變流器統(tǒng)籌考慮、 集成設(shè)計(jì)制造的新趨勢。 主變流器的冷卻是另

18、一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，它要求冷卻裝置冷卻效率高、體積小、易于維修、不污染環(huán)境。目前的冷卻方式主要是風(fēng)冷、油冷、水浴、沸騰冷卻和熱管冷卻。牽引變壓器：是牽引傳動系統(tǒng)中重量、體積最大且能量耗損最多的部件，尤其在動力分散式高速列車中， 由于要求啟動加速功率和再生制動功率大， 而安裝空間又有限， 所以牽引變壓器損耗占到總損耗的 30 。 因此減輕重量、 減小體積、降低損耗，一直是牽引變壓器技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)。近代，隨著電子技術(shù)的發(fā)展和高溫超導(dǎo)線材性能的提高， 出現(xiàn)了 2 種新型變壓器， 即電子變壓器和高溫超導(dǎo)變壓器，它們與傳統(tǒng)的工頻變壓器完全不同，具有重量輕、體積小、效率高的特點(diǎn)。牽引電動機(jī)： 近代高速列車大多采

19、用三相交流異步牽引電動機(jī)，與直流電機(jī)相比，它具有重量輕、功率大、結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)用可靠、壽命長、維修簡便的特點(diǎn)，同時(shí)交流異步牽引電動機(jī)還具有較好的自我抑制空轉(zhuǎn)的性能。近代開發(fā)的永磁多極同步牽引電機(jī)， 由于可實(shí)現(xiàn)很高的轉(zhuǎn)矩密度， 從而有可能實(shí)現(xiàn)無傳動齒輪的直接驅(qū)動，與帶齒輪裝置的異步牽引電機(jī)相比，具有損耗低、重量輕、噪聲小、無油泄漏等優(yōu)點(diǎn)，很有發(fā)展前途。牽引傳動控制：牽引傳動控制的水平取決于牽引傳動控制的策略和手段。牽引傳動控制策略由最初的轉(zhuǎn)差特性控制發(fā)展到矢量變換控制， 近年又實(shí)現(xiàn)了電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制的新技術(shù)： 直接轉(zhuǎn)矩控制 (DTC)和直接自控制 (DSC)。這項(xiàng)新技術(shù)具有控制簡單、性能優(yōu)良和魯棒性較

20、強(qiáng)的特點(diǎn)。 近代牽引傳動控制手段普遍采用數(shù)字電路和大規(guī)模、 超大規(guī)模集成電路以及微處理器、 微控制器和數(shù)字信號處理器等組成的微機(jī)控制系統(tǒng)， 由單機(jī)個(gè)別控制向車載計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。 車載計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由列車控制級、車輛控制級和功能控制級組成。3）高速轉(zhuǎn)向架8轉(zhuǎn)向架起到對整個(gè)車輛的承載、導(dǎo)向和減振作用，同時(shí)還是牽引與制動的最終執(zhí)行機(jī)構(gòu)。隨著列車速度的提高， 列車所需的牽引功率急劇增長， 輪軌動作用力也隨之加大， 輪軌粘著快速降低， 制動功率需要增加， 從而對高速列車轉(zhuǎn)向架提出了更高的要求。 為了滿足列車高速運(yùn)行的需要， 高速列車轉(zhuǎn)向架必須保證具有足夠的強(qiáng)度和剛度， 高的運(yùn)動穩(wěn)定性和運(yùn)行平穩(wěn)性， 良好的曲

21、線通過能力， 低的輪軌動作用力， 最大限度地發(fā)揮輪軌間的粘著潛力， 要結(jié)構(gòu)簡單、可靠、少維修。為此，高速列車轉(zhuǎn)向架需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有： 轉(zhuǎn)向架輕量化技術(shù)； 轉(zhuǎn)向架懸掛技術(shù)；轉(zhuǎn)向架驅(qū)動技術(shù)；牽引電動機(jī)懸掛技術(shù)o4）高速制動技術(shù)o高速列車的制動系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)列車高速、安全運(yùn)行 的保障。列車高速運(yùn)行時(shí)具有相當(dāng)大的運(yùn)動能量， 而高速列車的制動技術(shù)必須解決列車動能的快速轉(zhuǎn)換和能量消耗問題，并在輪軌粘著允許的條件下，做到高速列車的可靠制?；蚪邓?。另外，由于輪軌粘著系數(shù)隨運(yùn)行速度的提高而下降， 因此更增加了高速制動技術(shù)的難度。目前，高速列車制動的關(guān)鍵技術(shù)有： 基礎(chǔ)制動技術(shù)； 動力制動技術(shù)；復(fù)合制動技術(shù)； 非粘

22、著制動技術(shù)（非粘著制動主要是指電磁軌道制動和渦流軌道制動）；防滑控制技術(shù)。5）高速車體技術(shù)中國高速列車自全方位引進(jìn)國外高速動車組技術(shù)至今, 取得了很大的成績。在全國范圍內(nèi)的主要城市及經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)建立了城際高速動車網(wǎng)絡(luò) , 如京津高鐵、武廣高鐵以及新進(jìn)試運(yùn)營的京滬高鐵。 根據(jù)適用地區(qū)及使用要求等原因我國引進(jìn)消化吸收并國產(chǎn)化了 CRH1、CRH2、CRH5、CRH3共四種型號的動車組。其中 CRH3 型動車組是唐山客車廠引進(jìn)德國西門子公司的高速列車技術(shù)打造未來中國特高速列車的項(xiàng)目 , 其中唐山客車廠負(fù)責(zé)進(jìn)行 TC07車車體的國產(chǎn)化。 唐山客車廠委托青島四方機(jī)車廠在 2008 年對 CRH3型動車組國

23、產(chǎn)化 TC02車車體進(jìn)行靜強(qiáng)度試驗(yàn)。本文研究的是國產(chǎn)化的 TC07車車體 , 其與 TC02車車體具有相似的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。因此本文便參照 TC02 車車體靜強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告 , 利用有限元仿真技術(shù)及基于有限元軟件 ANSYS的車體強(qiáng)度計(jì)算方法對車體進(jìn)行多工況下的靜強(qiáng)度計(jì)算。 并依據(jù)材料的許用應(yīng)力 , 分析計(jì)算結(jié)果的有效性及與試驗(yàn)結(jié)果的吻合度 , 作為車體性能評估的計(jì)算依據(jù)。 為 TC07車車體國產(chǎn)化打下良好的基礎(chǔ)。 本文在進(jìn)行靜強(qiáng)度評估的基礎(chǔ)上 , 對車體的動態(tài)性能進(jìn)行了研究。利用有限元軟件 ANSYS進(jìn)行了車體空車及整備狀態(tài)一階垂向彎曲模態(tài)的計(jì)算 , 其頻率分別為 18.193Hz 和 10.244

24、Hz 均滿足國際通用標(biāo)準(zhǔn)。 證明了車體具有較好的動力學(xué)性能。 本文針對 TC07車車體進(jìn)行輕量化研究 , 主要利用靈敏度分析理論 , 著重分析車體的 18 個(gè)主要部件對質(zhì)量、約束等的靈敏程度。 找到在滿足車體剛度、 強(qiáng)度性能下對車體質(zhì)量減輕最敏8感的部位 , 然后針對這些敏感部位重新設(shè)置變量 , 利用有限元軟件 hypermesh 中的 optistruct 模塊進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算 , 獲得車體輕量化結(jié)果 , 車體重量從 4.97012t下降至 4.5573t, 下降了 8.3%）列車控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)隨著中國高速動車組的發(fā)展及對其研究的深入 , 列車網(wǎng)絡(luò)控制作為其關(guān)鍵技術(shù)之一 , 得到越來越多的研究者的

25、關(guān)注。由于動車組采用動力分散方式，如何通過列車通信網(wǎng)路實(shí)現(xiàn)整列車的實(shí)時(shí)控制和信息傳遞顯得尤為重要。 動車組的列車通信網(wǎng)絡(luò)是指采用分布式機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)， 集中監(jiān)控牽引、 制動和輔助系統(tǒng)等車載設(shè)備，借助列車通信網(wǎng)絡(luò)， 自動監(jiān)測車載設(shè)備狀態(tài)和數(shù)據(jù)， 與地面進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)列車安全運(yùn)用和高效檢修。我國生產(chǎn)的 CRH型高速動車組， 由于生產(chǎn)廠家和設(shè)計(jì)系統(tǒng)本身存在差異， 使得每種動車組的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)和和通信網(wǎng)絡(luò)總線、動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)設(shè)備、系統(tǒng)主要控制對象也不盡相同。我國 CRH?型動車組通信網(wǎng)絡(luò)總線有以下幾種：基于 TCN標(biāo)準(zhǔn)的 CRH1、CRH3?和 CRH5，基于 ARCNET?

26、的列車總線和基于 HDLC的 CRH2型動車組，以及一些在列車上常用的工業(yè)總線， 如 CAN總線、HDLC車輛總線。三類網(wǎng)絡(luò)總線 我國 CRH 型動車組采用的網(wǎng)絡(luò)總線主要有 TCN、 ARCNET 和 CAN3類，其中 TCN的 WTB和 MVB分別作為列車總線和車輛總線進(jìn)行信息傳輸，不同總線的應(yīng)用和工作特性如下： 1.1 TCN總線 CRH1、CRH3和 CRH5動車組均基于 TCN 標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建其網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，列車總線和車輛總線通過節(jié)點(diǎn)來連接，一般每節(jié)車輛有一個(gè)節(jié)點(diǎn)。 WTB和 MVB均采用集中控制、周期性預(yù)分配的主從方式對總線介質(zhì)進(jìn)行訪問控制。 WTB負(fù)責(zé)列車車輛間的數(shù)據(jù)通信， 是一種用于連

27、接各節(jié)點(diǎn)可動態(tài)編組的車輛間的絞線式列車總線 , 能自動識別車輛在列車編組中的位置和方向。 MVB負(fù)責(zé)車輛內(nèi)部的數(shù)據(jù)通信， 是一種用于連接車輛 （或固定編組的車輛單元）內(nèi)部設(shè)備的多功能車輛總線。1.2ARCNET總線 CRH2 動車組基于 ARCNET的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，是一種基于令牌傳遞協(xié)議的現(xiàn)場總線，網(wǎng)上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)輪流支配這個(gè)網(wǎng)絡(luò)， 所有總線上的站是平等的， 網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)保存有下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的邏輯地址， 可以生成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)活動節(jié)點(diǎn)地址表， 使用光纖作為傳輸總線，傳輸速率為 2.5Mbps，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用雙環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。 ARCNET的網(wǎng)絡(luò)可以采用 3 種物理介質(zhì)：同軸電纜、雙絞線、光纖；其接線方案也非常靈

28、活，支持總線型、星型以及分布式星型等拓?fù)洹?ARCNET協(xié)議支持網(wǎng)絡(luò)自動重構(gòu)，可以自動適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的變化，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中加入或刪除一個(gè)字節(jié)， ARCNET將自動重新分配網(wǎng)絡(luò)。1.3 CAN總線 CRH5 還采用 CAN總線用于連接對網(wǎng)絡(luò)性能要求低、重要性也比較低的設(shè)備。 CAN 是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信總線， 具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。 其傳輸介質(zhì)可采用雙絞線、 同軸電纜和光纖等，支持總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 CAN采用帶優(yōu)先級機(jī)制的載波監(jiān)聽沖突避免 （ CSMA CA）8方式對通信介質(zhì)進(jìn)行訪問控制。 CAN 只需通過報(bào)文濾波即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、 一點(diǎn)對多點(diǎn)及全局廣播等幾種方式接收數(shù)據(jù)，

29、無需專門的“調(diào)度”。（五）新一代中國高速鐵路動車組面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)與策略研究高速鐵路運(yùn)輸不僅已經(jīng)成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的 重要引擎，而且高速鐵路技術(shù)發(fā)展也帶動了不同的 相關(guān)技術(shù)研究領(lǐng)域的發(fā)展。也就是說如何擁有更多、更先進(jìn)的集成設(shè)計(jì)技術(shù)的高速鐵路已經(jīng)成為目前各個(gè)國家鐵路的核心競爭技術(shù)的要求所在。世界鐵路旅客運(yùn)輸?shù)男问胶头秶诓粩鄶U(kuò)大，傳統(tǒng)的 軌道車輛運(yùn)輸形式也正在不斷地改變。除了那些高速鐵路發(fā)達(dá)國家之外，一些發(fā)展中國家，其中包括東南亞國家和其他亞非拉地區(qū)，對新一代的高速 鐵路技術(shù)都呈現(xiàn)了異樣的熱情。 這是因?yàn)橄冗M(jìn)的 高速鐵路技術(shù)不僅能夠加快世界經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸服務(wù)領(lǐng) 域的溝通，解決許多世界經(jīng)濟(jì)面臨的實(shí)際課題，而

30、 且為了促進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和融合也提供了極大的助力。考慮到未來 20 年內(nèi)世界高速線路網(wǎng)長度 的明顯增加、 各國對新高速鐵路線路的建設(shè)計(jì)劃和 熱情，高速列車車輛產(chǎn)品換代和性能提高將會更加 頻繁且得到不斷改善。在過去，軌道車輛結(jié)構(gòu)主要追求的是車輛結(jié)構(gòu)輕量化、服役長壽命、 免（少）維修性、降低成本等，而近十年來，各個(gè)國家在看到高速鐵路帶動國家和 區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大動力后，對高速鐵路的重視和熱情空前高漲，也使得高速鐵路技術(shù)的功能性或經(jīng)濟(jì)性呈現(xiàn)多樣化和高度化的發(fā)展。這必然導(dǎo)致高 速鐵路車輛的新產(chǎn)品的更新?lián)Q代日益頻繁，而且將 給世界主要高速鐵路制造廠家?guī)砭薮蟮膲毫吞魬?zhàn)，也給很多高速鐵路的研發(fā)部門的技

31、術(shù)人員對 于未來高速鐵路車輛的發(fā)展趨勢帶來很多困惑。但是，經(jīng)濟(jì)市場中出現(xiàn)的任何新鮮事物或者說新一代產(chǎn)品的研發(fā)，都必須遵循一個(gè)基本的原則，即必 須要遵循其可持續(xù)性的科學(xué)發(fā)展規(guī)律。作為主要的公共交通工具，高速鐵路車輛和其他主要交通運(yùn)輸工具（汽車、航空和船舶等）同樣必須要面對社會 多樣化的技術(shù)需求，比如為乘客提供安全、舒適和經(jīng)濟(jì)的乘坐環(huán)境服務(wù)；必須要考慮經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，還需要考慮社會效益 ，比 如 必 須 要 重 視 LCA( 壽命周期評價(jià) ) 的生態(tài)設(shè)計(jì)，降低 CO2 的排放等 。盡管中國高速鐵路的快速發(fā)展是近十年的事情，在吸納和融合國外先進(jìn)高速鐵路技術(shù)的基礎(chǔ) 上，結(jié)合自身鐵路系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行多元創(chuàng)

32、新，也已經(jīng)迅速發(fā)展成為世界高速鐵路車輛的主要制造國家和未來技術(shù)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。但是應(yīng)該客觀地看 到，中國高速鐵路和那些已經(jīng)發(fā)展和積累了幾十年的高速鐵路先進(jìn)技術(shù)的發(fā)達(dá)國家，比如德國、法國和日本依然存在著很多技術(shù)上的差距，各種關(guān)鍵技術(shù)的積累和技術(shù)難題依然客觀存在。這不僅是某 一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的問題，而是和高速鐵路車輛相互關(guān)聯(lián)的多個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科（力學(xué)、材料和制造與裝配工程等）均面臨著各種嚴(yán)峻的技術(shù)課題的挑戰(zhàn)。本文將 結(jié)合世界幾個(gè)主要高速鐵路先進(jìn)技術(shù)國家的特點(diǎn)，在對國內(nèi)外高速鐵路車輛最新文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上對研制新一代中國高速鐵路的最新技術(shù)發(fā)展趨勢提出個(gè)人的一些淺薄建議。8這里的高速鐵路技術(shù)主要是指運(yùn)營最高速度 高

33、于 200 km/h 、兩站間不停車運(yùn)行速度不低于 150 km/h 的現(xiàn)有商業(yè)運(yùn)營的高速電氣化干線， 以及 最近可能將運(yùn)行的高速干線。目前符合這些線路 的國家有中國、日本、法國、德國、西班牙、英國、意 大利、瑞典、芬蘭、美國、韓國和俄羅斯等，以及巴黎 布魯塞爾科隆 / 阿姆斯特丹高速線 ( 法國、比利 時(shí)、德國和荷蘭區(qū)域 ) 和“歐洲之星”線 ( 英國、法國和 比利時(shí)區(qū)域 ) 。高速干線鐵路可區(qū)分為以下幾種類 型 3 ：a. 新建專線，僅用于運(yùn)行最高速度為 250 km/h 及以上的列車； b. 改建線路，全長或個(gè)別區(qū)段可運(yùn) 行速度為 200 220 km/h 的列車； c. 改建線路，全

34、長或個(gè)別區(qū)段可運(yùn)行速度為 200230 km/h 的由擺式車輛組成的列車。未來中國高速鐵路車輛新技術(shù)的發(fā)展趨勢在 哪里？如何在研究世界高速鐵路發(fā)展強(qiáng)國的技術(shù) 基礎(chǔ)上，進(jìn)行技術(shù)的不斷創(chuàng)新，繼續(xù)站在世界高速鐵路發(fā)展的前列？如何在追求經(jīng)濟(jì)價(jià)值的同時(shí)努力適應(yīng)未來技術(shù)多樣化、 高度功能化的社會效益需 求。本文將從技術(shù)層面的角度，多層次研究國外發(fā)展新一代高速鐵路動車組的設(shè)計(jì)和開發(fā)理念技術(shù) 基礎(chǔ)，針對未來中國高速鐵路車輛發(fā)展可能面臨的 一些技術(shù)難題， 比如“綠色（生態(tài)）設(shè)計(jì)的概念” ，“降 低壽命周期成本”、“安全、降噪、環(huán)保的概念”等主 要課題逐層次地分析和討論。在實(shí)施新一代產(chǎn)品 設(shè)計(jì)理念的構(gòu)筑或關(guān)鍵技術(shù)

35、基礎(chǔ)研討的同時(shí)，也希 望中國高速鐵路技術(shù)在未來經(jīng)過新一代車輛的研 制或可靠性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立一套完整的新一代 中國高速鐵路車輛架構(gòu)系統(tǒng)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，且為中國高速鐵路的未來技術(shù)發(fā)展提出一些淺薄的技術(shù)性建議。下面，將回顧國外著名軌道車輛制造商最近研制的一些代表性車輛最新發(fā)展趨勢，逐步分解和 介紹其主要的設(shè)計(jì)理念與技術(shù)構(gòu)成，在其基礎(chǔ)上逐 步歸納出中國高速鐵路車輛未來可能面臨的一些 技術(shù)挑戰(zhàn)和難題。概述在高速輪軌技術(shù)上，德國西門子公司（ SIEMENS，簡稱西門子）和法國阿爾斯通軌道制造公司 （ALSTOM，簡稱阿爾斯通）、日本川崎公司（KAWASAKI）、加拿大龐巴迪公司（ BOMBARDIER，簡

36、稱 龐巴迪）的鐵路公司技術(shù)世界領(lǐng)先，這些國家在高 速鐵路車輛產(chǎn)品的技術(shù)上各有優(yōu)勢和劣勢， 也各有 自己的核心設(shè)計(jì)理念和獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)。在世界軌道車輛的發(fā)展歷史上，軌道車輛結(jié)構(gòu)主要的設(shè)計(jì)理念在于結(jié)構(gòu)輕量化、服役長壽命、免（少）維修性、降低成本等 8 。而近十年來，車輛結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐步實(shí) 現(xiàn)輕量化、模塊化的設(shè)計(jì)原則，在很多車輛上也采 用合適的最佳材料（不銹鋼、鋁合金、復(fù)合材8料、玻 璃鋼、碳纖維等）。但是在最近的社會環(huán)境急劇變化或技術(shù)革新中，也對新一代高速鐵路車輛結(jié)構(gòu)提出了很多的技術(shù)要求，比如車輛功能或特性的多樣 化，環(huán)境的生態(tài)化和綠色化發(fā)展趨勢。為了應(yīng)對這種生態(tài)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢，一些傳統(tǒng)的車輛制造技術(shù)

37、和方法難以延續(xù)下去，必須要進(jìn)行大量的技術(shù)革新 和改革。比如一些著名鐵路公司已經(jīng)將設(shè)計(jì)理念定義為：為客戶提供高效、快捷、完善的高速鐵路新技術(shù)（新研究）、提供技術(shù)咨詢、技術(shù)測試、系統(tǒng)工程 的檢查和技術(shù)培訓(xùn)，并以高度安全的方式和標(biāo)準(zhǔn)提供相關(guān)技術(shù)支持，確保誠信的最高水平，同時(shí)為公司本身營造一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的和可持續(xù)發(fā)展的工作環(huán)境。這就要求各個(gè)國家在開發(fā)新一代高速鐵路車輛產(chǎn)品的時(shí)候，必須要有一個(gè)創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念，對未來高速鐵路車輛的發(fā)展有一些前瞻性的研 究，并提出具體的基礎(chǔ)技術(shù)構(gòu)成。日本是世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)高速鐵路運(yùn)營的國家，1964 年開始東海道 ( 東京大阪 ) 高速鐵路運(yùn) 輸。它的成功運(yùn)營促進(jìn)了世界其他

38、高速鐵路干線的建設(shè)?？梢哉f日本是第一個(gè)研發(fā)高速列車的國家，并不斷吸納新技術(shù)發(fā)展自己的高速鐵路交通網(wǎng) 和不同系列的高速列車（新一代日本高速鐵路主要代表是新干線 E7系、 N700系、 efSET 系）。歐洲憑借 著濃厚的技術(shù)底蘊(yùn)，在近三十年來已經(jīng)迅速建立了全歐洲范圍的高速鐵路網(wǎng)，也在根據(jù)不同的需求進(jìn) 行產(chǎn)品的更新?lián)Q代（主要代表為阿爾斯通的 TGV/ AGV、西門子的 ICE系列、 VELARO-X系列）。加拿大龐巴迪是軌道交通領(lǐng)域的一個(gè)世界鐵路技術(shù)巨 頭， ZEFIRO系列動車組是龐巴迪運(yùn)輸（ Bombardier transportation）2005 年公布的超高速鐵路旅行最新概念的高速電動

39、車組設(shè)計(jì)平臺， 由龐巴迪公司工業(yè) 設(shè)計(jì)組與意大利工業(yè)設(shè)計(jì)公司Zagato 共同設(shè)計(jì)，但 一直沒有得到實(shí)用，最近幾年重新啟動研發(fā)計(jì)劃。龐巴迪開發(fā)了三種不同型號：ZEFIRO 380（主要瞄準(zhǔn)中國市場，設(shè)計(jì)最高時(shí)速380 km/h ）； ZEFIROV300（主要瞄準(zhǔn)歐洲市場，設(shè)計(jì)最高時(shí)速 300 km/h ）； ZEFIRO-250（主要瞄準(zhǔn)普通市場，設(shè)計(jì)最高時(shí)速 250 km/h ）。采用 ECO4 的理念進(jìn)行高速鐵路車輛設(shè)計(jì)，也稱為 ECO4計(jì)劃項(xiàng)目。中 國 新 一 代 的 高 速 列 車 代 表（ CRH-380A、 CRH380B等）也已經(jīng)成為高速鐵路車輛新技術(shù)的典型代表。實(shí)際上，除日本

40、在積極準(zhǔn)備新一代新干線 列車，拓展海外市場。其他的國家和地區(qū)，包括中國、歐洲等主要廠家都將面臨著可以預(yù)見的世界高速列車巨大的市場需求和殘酷的技術(shù)競爭，實(shí)際上 德國的 VELARO-D、 AGV-11 均是其第 4 代高速列 車。由于中國高速鐵路技術(shù)的迅猛發(fā)展，其性價(jià)比的優(yōu)勢逐漸成為世界和亞洲許多國家渴望的產(chǎn)品， 而鄰國日本、韓國高速鐵路車輛的保有量也在不斷增加，亞洲的高速鐵路市場和線路綜合總量已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平。在亞洲高速鐵路市場出現(xiàn)異乎 尋常的高速增長的同時(shí)，歐洲高速鐵路網(wǎng)規(guī)劃2020年也開始加大投入，預(yù)計(jì)其新增高速鐵路線路約10 000 km 。8簡單地來說， 0 系車輛是最早研制的主力

41、車型 （1964）；200 系車輛耐寒、抗風(fēng)雪（ 1982）； 100 系車輛 是 0 系車輛的后繼車型，追求高舒適度（1985）；300 系 車 輛 是 新 干 線（東 海 道 、山陽線）主力車型（1992），主要運(yùn)營于山區(qū)道路，首款使用交流牽引電動機(jī)的列車，有著很好的靜音技術(shù)； 400 系是實(shí)現(xiàn) 新干線和既有線直通的車輛 （ 1992）；E1系車輛為 雙層編組（ 1994）； E2 系車輛為雙頻、環(huán)境保護(hù) （1997）； E3系車輛則采用新機(jī)軸應(yīng)用于秋田干線（1997）；500系車輛真正實(shí)現(xiàn) 300 km/h等（ 1997）。 E5 系車輛（ 2011年投入商業(yè)運(yùn)營）的車身采用了鋁合金空心

42、桁架斷面和雙皮層構(gòu)造。為了減少通過隧道時(shí)的微壓力波，車輛的高度和試驗(yàn)車 E954型車輛（ FASTECH360）的 3 650 mm相同，車輛寬度同為 3350 mm。考慮到車體傾斜，車側(cè)結(jié)構(gòu)主體內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)為傾斜式樣， E6 系車輛(2013 年投入運(yùn)營 ) 主要 運(yùn)營于北日本海 68。日本川崎最新研制的 E7 系新干線列車 (2014 年 投入運(yùn)營，見圖 2)，是融入日本傳統(tǒng)櫻花風(fēng)格的豪華列車，也是面向美國加州地區(qū)推銷的主導(dǎo)高速鐵 路車輛產(chǎn)品，藉此面對美國加州高速鐵路線路的競爭。該型車輛于2013 年亮相于日本車輛展， 并作為 日本新干線高速列車50 周年慶賀的紀(jì)念品（運(yùn)營于 日本東京長野）。

43、預(yù)計(jì)2015 年運(yùn)營于日本沿海地區(qū)， 2025年運(yùn)營于大阪地區(qū)。最高速度160 mph( 約 256 km/h ， 1 mph = 1.609 344km/h) 。3.2 德國高速鐵路發(fā)展的循序漸進(jìn)性德國高速鐵路是從20 世紀(jì) 80 年代初期開始發(fā)展，其中 VELARO系列平臺是由德國鐵路運(yùn)營的ICE-3列車發(fā)展而來的第4 代產(chǎn)品。實(shí)際上， ICE 列車的各款型號主要是在20 世紀(jì) 90年代出現(xiàn)，由西門子為首的多家公司組成的制造商聯(lián)盟進(jìn)行開發(fā)。 VELARO系列是一款純粹的西門子產(chǎn)品， 主要 面向國際鐵路市場。為此針對不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)西門子公司對動車組進(jìn)行了很多一般適用性的修 改。特別是針對歐盟

44、出臺的互操作性技術(shù)規(guī)范和進(jìn)一步的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)中對包括新的消防標(biāo)準(zhǔn)及各項(xiàng)復(fù)雜的要求進(jìn)行了技術(shù)修改。整體結(jié)構(gòu)采用鋁質(zhì)構(gòu)造的VELARO-D列車目 前已經(jīng)被設(shè)計(jì)為新一代高速列車設(shè)計(jì)平臺概念，它可以針對不同國家客戶的具體需求進(jìn)行技術(shù)修改?？筛鶕?jù)當(dāng)?shù)匾筮M(jìn)行調(diào)整的范圍包括傳動功率、配電系統(tǒng)、空調(diào)、座位數(shù)量、車身寬度及軌距。 車廂連接處與 ICE-3 列車相比也有明顯的改變。乘降門為電動塞拉門，其凈寬及凈高分別為900 mm 及 2 050 mm 。不同于 ICE-3列車，VELARO的輔助 牽引設(shè)備，例如，整流器冷卻水泵、 逆變器冷卻風(fēng)機(jī)、電動機(jī)風(fēng)機(jī)以及制動器風(fēng)機(jī)均可以獨(dú)立于接觸網(wǎng)供電運(yùn)行。它解決了 ICE

45、-3列車在法國高速鐵路東線上通過分相區(qū)時(shí)反復(fù)出現(xiàn)的冷卻中斷問題14。8與 ICE-3 列車相比，大多數(shù)的 Velar 列車的變體 都沒有配備渦流制動，僅 VELARO-D列車具有這樣 的制動系統(tǒng)。VELARO列車采用動力分散式技 術(shù)。除了牽引電動機(jī)及制動器始終安裝在底板下 方外，一些原本設(shè)于動力車頭內(nèi)的電氣設(shè)備及機(jī)械 設(shè)備，例如，變壓器、牽引逆變器、輔助變流器、空壓機(jī)、風(fēng)缸、制動架、電池箱和蓄電池充電器等都被分 布在每節(jié)車廂的底板下方。一列八節(jié)編組的動車 組有 50 %的轉(zhuǎn)向架為動力轉(zhuǎn)向架（十節(jié)編組的 Velaro RUS 則為 40 %），在相同長度的列車中， VELARO列車提供的座 位數(shù)

46、提高了 15 %。被稱為“VELARO-HD”的設(shè)計(jì) 草圖可在 200 m長的列車中提供 536 個(gè)座位（UIC 標(biāo) 準(zhǔn)的 2+2 布局）。這個(gè)概念還允許乘客在列車兩端 獲得清晰的線路視野。駕駛室與客艙僅以一扇玻璃幕墻相隔，坐在休息室內(nèi)的乘客可以越過火車司機(jī)眺望列車的前方或后方景觀。 VELARO-D系列 的列車是集成了德國高速鐵路最新、最全面的先進(jìn) 技術(shù)的高速鐵路車輛新一代研制和開發(fā)的技術(shù)平臺。它已經(jīng)完成了 400 000 km 測試?yán)锍?，是得到德國?lián)邦鐵路和交通運(yùn)輸部授權(quán)的標(biāo)志性新一代高 速列車產(chǎn)品。很多出口的高速鐵路車輛均是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修改。圖 6 是 VELARO-Eurostar 列車， 主要是在比利時(shí)進(jìn)行線路測試，號稱具有完整高速 鐵路裝配技術(shù)的第 6 代高速鐵路產(chǎn)品（主要運(yùn)營于 法國、英國和比利時(shí)， 2015 年投入運(yùn)營），也屬于 VELARO系列