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日本高速铁路(新干线)的发展

新干线开业至今没有发生过旅客伤亡事故。此 外,在每天发送285列高密度的列车运行情况下,东 海道新干线平均每列车的晚点时间仅为0.4 rain(包 括因台风、地震原因造成的列车晚点),为1995年列 车平均晚点时间的1/5。
3 新干线的技术发展
3.1 环境对策 日本新干线沿线除了山区隧道区间外,线路的近
就这样,1964年10月东海道新干线正式开业。
3.4 注重加大软件的投入 总体来说,我国铁路信息系统的软件开发水平与
国外水平相比有较大的差距,重技术轻管理,重硬件 投入轻软件投入,这是目前我国铁路信息系统建设中 一个比较普遍的问题。尽管近年来有了较大改进,但 问题仍然存在。比如在编制国家铁路概预算办法中, 对软件的计费没有行之有效的办法等,这些都应引起 我们的足够重视。
用。
2.1.2
新干线与既有线直通运转
除了根据上述整备法修建的新干线外,在东北地
区省府所在地等重要城市将既有窄轨实施标准轨改造 或铺设第3轨,与既有所谓新干线与既有线直通运转方
式,获得了好评。在这种情况下,由于既有线区间存在 着小半径曲线和道口,列车最高运行速度只达130 km/h左右,但是,只要允许实施改造工程,速度还可
新干线电动车要求有很高的可靠性,因此采用电 气制动优先的完全双重制动系统。备有电指令式空气
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制动和车轮侧盘形制动。为降低维修费用,尽可能多 用电制动,少用机械制动。就制动的控制而言,由0系 的分级制动,发展到按粘着曲线进行控制和按旅客重 量进行控制等方式;最近,附加了对应高减速度的陶 瓷颗粒喷射设备和为减轻车头负担的控制方式,以达 到更高的性能和更佳的舒适度。 3.3.4轻量化
在车辆方面,减少了受电弓的数量,设置了受电 弓罩,开发了新型受电弓;在车体方面,使车体表面平 滑,车体轻量化,改进车头的外形,采用新车架结构, 进一步减轻转向架重量。
3.2基础设施的发展 在基础设施方面,要求能承受高速、大运量运输
的高质量的结构与材料,应该有很强的抗地震、抗台 风等灾害的能力;还要求在价格方面尽可能地便宜 些,要在设计、施工两方面继续不断地努力。 3.2.1 轨道、结构物
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旁均是稠密的居民住宅。因此,伴随列车高速运行所 带来的噪声、振动等公害问题,自营业之初即成为一 个深刻的社会问题,为此,在结构物、轨道、车辆等各 个领域,开展了降低噪声、振动等方面的技术开发。目 前新干线最高营业速度已由建成东海道新干线时 的210 km/h提高到300 km/h,对高速化而言,说环 境保护问题是影响发展的最大障碍,一点也不过分。 3.1.1 地面设备措施
3.5 注意物尽其用,最大地节约投资
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在我们这次考察的几个大型数据中心,可以看到 各时期不同类型的产品在同时运行,发挥其作用。他们 强调只要机器还可用就利用起来,有效地发挥设备的 效能。这一做法对我们来说有很大的现实意义。计算机 属于新技术、新设备,是更新换代迅猛的高科技产品, 不能片面地追求高新尖,应注意对技术寿命已经完结、 而使用寿命还有价值的设备的充分使用。
提高。况且,由于旅客无需换乘列车,从而缩短了旅行 时间、提高了乘车舒适性,使服务水准大幅度提高。
2.2运输的发展 2.2.1 运量的增长
新干线以其高速、安全、稳定性博得国民普遍好 评,其运量得到飞跃的增长。东海道新干线开业后6年 间,其客运量、旅客周转量的增长情况如表1所示,平 均年复利率分别达18.4%、16.7%,表明增长率非常 高。
新干线的营业最高速度已由0系、100系车的 220 km/h提高至山阳新干线500系车的300 km/h。 从对应于线路条件和最高营业速度的加速余力来看, 其平道均衡速度可达239~365 km/h。此外,起动加速 度也已提高0.28~0.56 m/s2。 3.3.2驱动方式
电动车的驱动方式,相继由0系车的低位抽头转 换、分级控制的直流电机改为采用晶闸管连续调相控 制的直流牵引电动机;进而为减轻重量,节省资源,采 用了由GTO—C/I、VVVF控制的交流感应电动机的 方向发展。感应电动机检修时无需进行分解检查,因 而可大幅度降低维修费用。 3.3.3制动方式
随着客运量的增强,运输能力也得到增强,新干 线开业之初的一天往返列车数为60列,最多时1 h单 线为2列;而1998年则分别为285列和11列。
表1 东海道新干线开业后的客运■


客运量/人
旅客周转量/人·km 指数


1965 30 967 160
1966 43 783 659
1967 55 249 911
面对这种形势,原Ft本国有铁道1956年5月设立 了“增强东海道干线调查会”,着手研究从根本上增强 运能的对策。调查会主要研究以下方案:(1)另建一条 窄轨铁路;(2)修建窄轨铁路复线;(3)另建一条标准 轨距新线。
与此同时,日本国铁所属的铁道技术研究所在取 得中距离线路列车的电动车化(1951年)等技术开发 成果的基础上,于1957年5月,在为纪念该研究所成 立50周年举行的公开讲演会上,发表了“在东京一大
旅客售票综合系统(MARS)是1965年开始采用 的,在1969年和1985年进行了大幅度改进。
3.3车辆的发展 日本的高速铁路自开业以来,一直采用动力分散
方式。它继承了以前开发长途优等列车的历史,具有 优良的加减速性能、列车编组的灵活性、轴重轻等特 点,是一种最适宜大运量、高密度、软土地基、需要考 虑噪声振动等人口稠密地区使用的列车形式。此外, 由于能采用再生制动,对机械制动的依赖程度极小, 这样,既节约了能源,又大大减少了机械制动的维修 费用。尤其是近来开发的VVVF交流电机,其电机维 修费用显著减少,与机车牵引方式相比较,电动机数 量多已不是问题。 3.3.1 提高速度
供电方面由BT方式改为AT供电方式,接触网采 用加重型悬挂(加重复式链悬挂等),采用高强度铜合 金接触网导线。此外,采用了电力系统的控制系统,作 为增强电源设备的措施,开发和采用了静态无功功率 补偿装置和发生器。
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3.2.3 信号、通信、行车安全 ATC设备由单频改为双频组合ATC;列车无线由
为此,于1970年5月制定了“全国新干线铁道整备法” (简称整备法),其目的是“鉴于高速铁路运输体系的建 立,对日本国土的综合而普遍的开发具有重要作用,建
设全国新干线铁路网,有助于国民经济的发展和国民 生活领域的扩大”。
为此,制定了全国约5 700 km的基本计划线路,
并决定了应尽快建设的2 222 km的整备计划。其中东北 (东京一盛罔496.5 km)、上越(大宫—新泻269.5 km)及 长野新干线(高崎一长野117.4 km)已正式营业,另有 东北、九州及北陆新干线514 km正在建设之中。这样, 包括整备法实施前已建设的东海道及山阳新干线,规 划建设的6 800 km新干线网中的1 954 km已投入使
这样,东京一大阪的运行时间由新干线开业时的 4 h缩短至2 h 30 min,东京一福冈(约1 070 km)的运 行时间为4 h 49 min。
尤其是最高营业速度为300 km/h的500系电动 车一直保持着2项铁路的世界记录(已在吉尼斯登 录),即,相邻2站间的平均速度268.1 km/h(/lx仓一 广岛),始发站至终点站间平均速度242.5 km/h(新 大阪一博多)。 2.3.2安全性和稳定性
责任编辑高虹秋 (收稿日期2000一01)
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2 新干线的发展
2.1 新干线铁路网的建设 2.1.1 制定全国新干线铁道整备法
由于新干线具有高速性能,再加上优良的安全性、 稳定性和方便性,已经成为普通国民认可的运输工具, 人们呼吁建设覆盖全国的新干线网的议论日趋高涨。
其后,东海道新干线的运量增长,基本上与GDP 的增长相一致,1998年客运量达1.3亿人,日均为37 万人,约为1965年的4.2倍。1965—1998年,日本人 口只增加了约20%,而随着日本经济的发展,日本国 民对新干线的利用率却提高了4倍。这表明,伴随日本
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经济的发展,人民的生活方式发生了变化,旅行和移 动等已成为生活中的组成部分。 2.2.2 运输能力的增强
使用空间波改进为漏泄同轴电缆方式;为防止电动转 辙机的转换不良,增设了转辙机校核电路、转辙机监 视设备;采用了ATC.LAN光检测方式的超限界设备; 采用计轴方式作为ATC设备故障时的自动检查区间 列车的设备。此外,还采用了地震早期预报系统。
自1972年新干线开始采用运行管理系统后,经 过了1975、1982、1988、1992和1994年的多次改进, 采用了新干线信息管理系统、车站旅客信息处理设 备;在东北、上越新干线,开发了新型运行管理系统 (COSMOS)。
钢轨由原先的50 T改为60 kg钢轨;采用经济的 板式轨道(在长野新干线上,部分采用了土路基板式 轨道);在降大雪的地区设有自动喷水除雪设备,长大 PC梁采用新型架设工法及PC斜拉桥;在隧道开挖方 面采用大型挖掘机以节省劳力的工法和NATM工法, 还开发了最新的爆破法以及挖掘和衬砌同时作业法 等。 3.2.2 接触网、供电方式
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提要:较全面地介绍了日本高速铁路网发展,运量增加和运能增强,服务水平不断提高以及在环境 保护、基础设施、新型电动车组及其维修等方面的技术发展及体验。
关键词:日本高速铁路网铁路建设技术发展
1 新干线的诞生
50年代初,日本经济进入战后复兴期,由于公路、 港口建设缓慢,大量运量压向铁路,使铁路的运能越 来越不能满足运量的需要。其中,连接东京一大阪最 重要的东海道干线(复线),单向每日发送列车数超过 200列,达到了运能的限度,成为制约国家经济发展的 重要原因。
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