高速铁路系统概述
六次铁路大提速(1997-2007)
2001年11月21日,实施新列车运行图,全 国铁路实行联网售票。平均时速61.6公里 。
2004年4月18日,开行19对直达特快列车, 部分列车时速200公里。平均时速65.7公 里。
2007年4月18日,开行动车组140对,年 底达到257对。时速200公里及以上里程达 到6003公里。
1997年4月1日,最高时速140公里的40对 快速列车,平均时速54.9公里 。
1998年10月1日,最高时速达到140公里 至160公里,平均时速55.2公里 。
2000年10月21日,重点是亚欧大陆桥陇海、 兰新线、京九线和浙赣线,平均时速达到 60.3公里 。将原来的列车七个等级调整为 三个等级,即特快旅客列车、快速旅客列车、 普通旅客列车
快速客运网
“四纵四横”,时速大部分在350公里 跨区际的快速通道,比如贵州~广州、南宁
~广州、江西~福建,它速度的目标一般定 位在时速250公里。 区域城市圈城市轨道交通,为环渤海、长三 角、珠三角等一些城市密集的地方构筑,它 的速度目标一般定位在200~250公里
高速铁路网
四纵四横图解
高速铁路系统
高速铁路系统
工务工程
牵引供电
通信信号
动车组
运营调度
客运服务
路 基 工 程
轨 道 工 程
桥 梁 工 程
隧 道 工 程
站 场 工 程
供 电 系 统
变 电 系 统
接 触 网 系 统
电 力 系 统
远 程 监 控 系 统
车 载 子 系 统
地 面 子 系 统
联 锁 子 系 统
CTC
调 度 集 中
通 信 系 统
产化逐步达100%。 扣件:从德国VOSSLOH公司、 RST公司和
法国PANDROL公司引进技术。 无碴轨道:形成具有自主知识产权的CRTS
有挡肩、无挡肩板式,双块埋入式、压入式 系列无碴轨道技术体系。
隧道、桥梁、车站:自主设计
牵引供电
供电系统:从国家电网受电,向线路供电, 主要由变电所、开闭所、分区所等构成。优 先采用电力系统两回独立可靠的220kV电源, 互为热备用。
份
唐
山 公
CRH3 速度等级350km/h
司
长
客 股
CRH5 速度等级250km/h
份
十一五期间成果
“十一五”期间,我国已经建成5000公里以 上的高速铁路,居世界前列;到2020年, 将建成16000公里的高速铁路,我国高速铁 路的总里程已居世界第一。
截至2011年,我国已投入运营的高速列车 共计786标准列,其中时速200-250km/h 速度级355列,时速300-350km/h速度级 140列,时速380km/h速度级133列。
高速铁路系统概述
主要内容
高速铁路的发展背景 高速铁路的系统组成 高速列车网络控制系统 讨论
高速铁路的发展背景
高速铁路的定义 世界高速铁路的发展历史与现状 中国高速铁路的现状与规划
高速铁路的划分
国际铁路联盟(UIC)的以速度为等级将铁 路划分为:
常速铁路:100~120公里/小时 中速铁路:120~160公里/小时 准高速铁路:160~200公里/小时 高速铁路:200~400公里/小时 超高速铁路:400公里/小时以上
卫—银川也已经开工 沪汉蓉高速铁路:上海—南京—武汉—重
庆—成都
高速列车发展过程
上世纪90年代初,开始高速列车综合试验, 已经取得了大量实践试验数据。
2001年4月,铁道部下达“270km/h高速 列车设计任务书”,开始设计“中华之星”。
2002年11月27日,“中华之星”电动车组 冲刺试验创造了最高速度每小时321.5公里 的当时“中国铁路第一速”。
中国高速列车的定义
高速铁路是指通过改造原有线路(直线化、 轨距标准化),使营运速率达到每小时200 公里以上,或者专门修建新的“高速新线”, 使营运速率达到每小时250公里以上的铁路 系统。
时速在200km/h以上,为动车组 时速在300km/h以上,为高速动车组
高速铁路发展回顾
1814年,英国人斯蒂芬森发明了世界上第一台沿轨 道运行的蒸汽机车
碰撞预防安全性
(1)车体碰撞的自身吸能结构设计研究。 (2)车体碰撞的辅助吸能装置设计研究。
车体碰撞安全的计算机仿真分析及试验研究。
时速300公里高速动车组流 线型车头加工制造和国产 化研究
(1)通过三维CAD/CAE/CAM集成产品开发平台,消化吸收西门子公司提供 的原型设计,完成产品的本地化工作。 (2)采用数值仿真方法,对涉及车头结构可靠性的主要指标(强度、刚度、 疲劳性能、耐撞性能等)及空气动力学性能指标进行数值仿真评估,以 掌握其结构物理品质。 (3)完成车头结构所用铝型材的三维空间弯曲成形以及铝板空间曲面无模 成形并加工生产。 (4)完成复杂结构焊接变形分析理论研究及对车头焊接变形的分析预测。 (5)完成车头总成及部件组焊的工装设计并加工生产。 (6)完成高精度整体测量技术。 (7)现代集成制造技术。
中长期铁路网规划
2004年经国务院审议通过,其发展目标为: 到2020年,
到2020年全国铁路营业里程达到12万公里 以上,其中:
规划建设客运专线1.6万公里以上,到2012年 建设客运专线1.3万公里
新线建设4.1万公里 既有线增建二线1.9万公里 既有线电气化2.5万公里
1825年9月27日斯蒂芬森亲自驾驶首台机车(12节 煤车,20多节车厢,约450名旅客),成功在英国 斯托克顿Stockton 和达灵顿Darlington之间的 36km距离内,以24km/h速度运行,铁路运输事业从 这天开始
1903年10月28日,德国的AEG轨道电动车创下了最 高运行速度210.2km/h的世界记录
E2-1000(川崎重工)
Velaro-E(西门子)
SM3(阿尔斯通)
中国高速铁路发展
1978年的秋天,邓小平在日本考察新干线 时感慨地说:“像风一样快,我们现在很需 要跑!”
当时,国外高速列车时速已达300公里,而 中国旅客列车的平均时速却仅为43公里。
广深铁路技术改造(1991-1994)
变电系统:将220kv或110kv外部电源转变 为27.5kv,向线路供电。主要由牵引变压 器、断路器等构成,变电所无人值班。
牵引供电
接触网系统:通过线路向动车组和电力机车 不间断提供电能,主要由接触悬挂(承力索、 接触线、吊弦等)、支持装置(腕臂、定位 装置等)、支柱和基础等构成。
远程监控系统SCADA: 监督控制和数据采集,完 成四电系统运行状态的遥 控、遥信、遥测及调度管 理等功能,在线实时监控 220v~220kv四电设备 运行状态。
2005年正式运营于秦沈专线,运营速度为 160km/h。2006年8月2日停运
引进策略
川崎重工
四
E2-1000
方 股
份
庞巴迪 Regina
阿尔斯通 SM3
B
S
引进
P
长
消化 吸收
客
中 国 品 牌
股
份
唐
西门子
山
Velaro-E
工 厂
国产动车组
B
S
CRH1:速度等级200km/h
P
四
方 股
CRH2 速度等级275km/h
动车组
牵引控制系统
列车网络控制系统 铝合金、不锈钢车 体
动车组系统集成
转向架
牵引电机
制动系统 牵引变流器 牵引变压器
核心技术的三个大类
车体
转向架
铝合金车体 碰撞安全 轻量化
转向架总成 疲劳强度 动力学性能
系统集成技术
牵引控制系统 牵引动力系统 网络控制系统
制动系统 车内外环境控制
空气动力学 安全性 可靠性 电磁兼容 LCC 气密性 调试试验
A、欧洲之星(Euro-Star)高速列车营运速度为 300km/h 德国的ICE(Inter City Express)高速列车,其营 运速度,第一代为250km/h、第二代为280km/h、 第三代为330km/h
总体发展情况
法国 1955年 1971年 1981年 1990年 德国 1985 1988
运行控制系统 弓网关系
车体
车体
动车组车体结构的静强度 和疲劳强度
(1)高速列车铝合金车体静强度分析的各种载荷的确定、载荷的叠加原则。 (2)车下大型设备与车体固接强度的各种载荷的确定、载荷的叠加原则。 (3)高速列车铝合金车体的刚度及疲劳强度的测试、评估及计算仿真分析 研究。
车体耐冲撞与吸能结构分 析
总 成
车 体
转 向 架
牵 引 系 统
制 动 系 统
列 车 网 络 系 统
运 输 计 划
运 行 管 理
车 辆 管 理
供 电 管 理
客 运 调 度
综 合 维 修
票 务 系 统
旅 客 服 务 系 统
市 场 营 销 策 划
客 运 组 织 管 理
维修体 系
高铁系统集成
通信信号 (接地和电气连接)
动车组列控 (动车组/通信信号)
牵引供电 (电气计算)
动车组供电 (弓网、自 动过分相)
动车组限界 (动态限界)
土建工程 (隧道,高架桥,桥 梁,声屏障)
轮轨关系 (动车组/线路)
道路作业 (路基,地面类型)
线路道岔
电磁兼容
供电 (短路电路)
通信信号 (电缆走线,接 线柜,信号,远 动.)
工务工程
无缝钢轨:攀钢、包钢、鞍钢等企业可生产 道岔:从法国科吉富、德国BWG引进,国