高速鐵路運(yùn)營(yíng)安全范文
時(shí)間:2024-03-21 16:34:24
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篇1
關(guān)鍵詞:撞擊載荷、鐵路橋梁、高速、列車、安全運(yùn)行
中圖分類號(hào): F530 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、橋梁撞擊載荷的形式
我們最常見(jiàn)到的有關(guān)橋梁搜到的撞擊是行駛在橋梁上的車輛,而對(duì)于建立在江河上的橋梁還會(huì)遭受到來(lái)往穿梭于橋墩洞的船只與漂浮物的撞擊,對(duì)于北方的地區(qū),初春時(shí)節(jié)還容易遭受到融化的冰流的撞擊,這些撞擊有些是日常的行駛摩擦撞擊,有些則是意外事故的撞擊,這些撞擊對(duì)橋梁造成的損害也是不容忽視的,甚至有的撞擊對(duì)于橋梁是毀滅性的;科技與經(jīng)濟(jì)的作用使交通變得快捷、迅速,而這些快捷與迅速一旦發(fā)生撞擊,對(duì)橋梁也會(huì)造成重創(chuàng)。
橋梁的撞擊問(wèn)題是應(yīng)該受到關(guān)注的,根據(jù)撞擊的類型一般可分為兩類:第一種是由于自然災(zāi)害與在橋梁上、橋梁附近行駛的車輛、船只、漂浮物對(duì)橋梁產(chǎn)生的外力撞擊;第二種則是對(duì)于現(xiàn)在的高速鐵路橋梁而言,行駛在橋梁上的高鐵對(duì)橋梁產(chǎn)生的摩擦撞擊,也就是學(xué)術(shù)中說(shuō)到的車-橋耦合振動(dòng)撞擊。
二、車-橋系統(tǒng)在撞擊載荷的作用下的動(dòng)力研究
在正常運(yùn)行的高速列車與高速鐵路之間的撞擊是日常性的,所產(chǎn)生的撞擊載荷作用于橋梁與列車之間,所產(chǎn)生的振動(dòng)撞擊也是長(zhǎng)久作于與彼此之間的,通過(guò)建立車-橋摩擦振動(dòng)系統(tǒng)模型對(duì)其進(jìn)行分析研究。 圖1-1是撞擊荷載作用下的車-橋耦合模型圖,通過(guò)此模型分別建立列車模型、橋梁模型、撞擊載荷模型、車-橋撞擊荷載模型。
圖1-1車-橋耦合受力分析模型圖圖1-2簡(jiǎn)箱截面圖
三、模型分析
1、列車模型。列車是由多節(jié)車廂組成,因此也將它的模型分成多節(jié)車廂,每一節(jié)車廂都是一個(gè)獨(dú)立子模型,且是由一個(gè)車體、兩個(gè)轉(zhuǎn)向架、四個(gè)車輪組成的所自由度體系,將車體、轉(zhuǎn)向架及輪子看作是自由度系的剛體,并暫時(shí)忽略列車各廂體之間的連接,由此可知每個(gè)廂體和轉(zhuǎn)向架各自會(huì)擁有5個(gè)不同自由度,分別是橫擺y、沉浮z、側(cè)滾θ、點(diǎn)頭φ、搖頭ψ,每節(jié)車廂有兩副輪架,共計(jì)15個(gè)自由度,每一個(gè)輪子則有橫擺y、沉浮z、側(cè)滾θ3個(gè)自由度,共12個(gè)自由度,由此得出每一節(jié)車廂擁有27個(gè)自由度;車輛系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程為: 其中:Mv、Cv、Kv 和Xv 分別是集中質(zhì)量、阻尼矩陣、剛度矩陣以及列車子系統(tǒng)的位移向量,F(xiàn)v 為作用在車輛子系統(tǒng)上的外加力。
2、橋梁模型。橋梁的子模型由有限元的方法建立:其中:MB、CB、KB、XB 分為橋梁結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量矩陣、整體阻尼矩陣、整體剛度矩陣以及橋梁結(jié)構(gòu)的位移向量,F(xiàn)B 為施加在橋梁結(jié)構(gòu)上的力;結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程表示為:公式中:與分別為橋梁第n 階振型的阻尼比和圓頻率;Fn 是對(duì)應(yīng)第n 階振型的廣義力。
3、撞擊載荷模型。對(duì)于橋梁的撞擊載荷的標(biāo)準(zhǔn),國(guó)家有一定的衡量標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)也要考慮到所處在的航道內(nèi)的水流速度、漂浮物或船只對(duì)墩臺(tái)的可能發(fā)生的撞擊力、撞擊物體自身的重量與形狀等因素,在進(jìn)行計(jì)算時(shí)可參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算公式,本文在這里主要說(shuō)的是測(cè)量的方法,一種是最為直接的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量法,依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集得來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,作為參照依據(jù);第二種是建立數(shù)學(xué)模型,模擬可能會(huì)發(fā)生的撞擊,通過(guò)數(shù)學(xué)模擬撞擊受力,所得的數(shù)據(jù)計(jì)入設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)中。
4、車-橋撞擊載荷模型。根據(jù)前文所述的車-橋撞擊載荷受力模型圖,參照運(yùn)動(dòng)方程式:
式中:M、C 和K 分別為動(dòng)力系統(tǒng)的質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣;計(jì)算冰體漂浮物對(duì)橋墩臺(tái)的撞擊力時(shí),可假設(shè)撞擊力是平均作用在橋體的墩臺(tái)上的,其計(jì)算式為:
式中:φhn (k)為橋梁第n 階振型的水平分量在第k個(gè)節(jié)點(diǎn)的函數(shù)值;N 是橋梁模型的節(jié)點(diǎn)總數(shù);Fk(t)為橋梁第k 個(gè)節(jié)點(diǎn)的冰撞力時(shí)程,僅在受到撞擊的橋墩節(jié)點(diǎn)處有值,橋梁其余節(jié)點(diǎn)的Fk(t)為零。
四、橋梁的動(dòng)力響應(yīng)及列車的運(yùn)行安全
以高速鐵路5×32m簡(jiǎn)支箱為例,圖1-2為簡(jiǎn)箱截面圖(橋墩臺(tái)為圓形截面,直徑4m,墩高17.5m,橋上軌道為無(wú)碴軌道),車輛全長(zhǎng)(鉤到鉤距離)24775mm、定距17375mm、固定軸距2500mm、車輪半徑460mm。車輛軸重:動(dòng)車為160kN,拖車為146kN。
對(duì)于高速鐵路橋梁的撞擊載荷動(dòng)力響的分析應(yīng)從兩個(gè)方面進(jìn)行研究與分析,即有撞擊物和無(wú)撞擊物,以江河中的流冰為例,在有流冰撞擊的情況下,橋梁跨中部的各相關(guān)系數(shù)發(fā)生了變化,相比較下,有撞擊物時(shí)橋梁跨中的橫向位移與加速度都發(fā)生了較大的增量變化,列車的速度越快,這些系數(shù)的增量越大;但由于一般的撞擊發(fā)生的時(shí)間都非常短,因此可在計(jì)算與分析時(shí)暫不考慮列車車體自身的加速度,對(duì)于列車的安全行駛指標(biāo)的研究,也只考慮列車的脫軌系數(shù)Q/P 和輪重減載率P/P ,而無(wú)論橋梁是否受到撞擊,列車的速度越快,列車的脫軌系數(shù)及列車輪重就會(huì)隨之增加,撞擊力度不同,增量的變化也不同因此在設(shè)計(jì)高速鐵路橋梁時(shí)也要對(duì)其進(jìn)行撞擊的受力分析,以保證在后期橋梁受到撞擊載荷作用是而產(chǎn)生不安全的隱患,同時(shí)在考慮增量的變化的同時(shí)對(duì)橋梁要進(jìn)行必要的保護(hù)措施的設(shè)計(jì)。
五、結(jié)論
通過(guò)對(duì)車-橋所受的撞擊載荷模型的分析,得出撞擊載荷對(duì)于橋梁的動(dòng)力特性的影響較大,而大體積的流冰撞擊橋梁的墩臺(tái)時(shí),對(duì)于列車的行駛安全也有一定的程度的影響,而對(duì)于高鐵橋梁的設(shè)計(jì),這一點(diǎn)也是必要的參考數(shù)據(jù);而高速列車的脫軌系數(shù)則與在撞擊中橋梁的跨中唯一及加速度有關(guān);而在對(duì)橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)是還要考慮航道內(nèi)流冰的撞擊力與產(chǎn)生撞擊載荷后對(duì)橋梁墩臺(tái)造成的影響,并對(duì)有這種情況發(fā)生的橋梁進(jìn)行必要的防護(hù)設(shè)計(jì);本文中大量采用的數(shù)據(jù)與所列公式均為模擬數(shù)據(jù),建議在對(duì)于橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要多進(jìn)行實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,由此所獲得的數(shù)據(jù)要比計(jì)算模型更為準(zhǔn)確,所參照而做出的設(shè)計(jì)更為安全實(shí)用。
參考文獻(xiàn)
[1] 李小珍,張黎明,張潔.公路橋梁與車輛耦合振動(dòng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].工程力學(xué).2008(03)
篇2
關(guān)鍵詞:高速鐵路;區(qū)域經(jīng)濟(jì);影響
中圖分類號(hào):F207 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-291 X(2012)32-0043-02
引言
1964年,日本建成世界上第一條高速鐵路,取得了非常好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。自此,高速鐵路經(jīng)歷了從無(wú)到有、迅速發(fā)展的過(guò)程,并已成為各個(gè)國(guó)家解決運(yùn)輸問(wèn)題的重要突破點(diǎn)。目前,許多國(guó)家都在進(jìn)行高速鐵路的建設(shè)。我國(guó)鐵路運(yùn)輸多年來(lái)一直是超負(fù)荷、低水平運(yùn)行,鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)與高速發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)之間的矛盾日益尖銳,交通運(yùn)輸成為制約經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的瓶頸。為此,我國(guó)將高速鐵路的建設(shè)和發(fā)展納入到國(guó)家的重要戰(zhàn)略部署中,現(xiàn)已初步形成“四縱四橫”的快速客運(yùn)網(wǎng)。高速鐵路的建設(shè)對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展尤其是對(duì)沿線區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大而深遠(yuǎn)的影響。目前,中國(guó)是世界上高速鐵路發(fā)展最快、系統(tǒng)技術(shù)最全、集成能力最強(qiáng)、運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)、運(yùn)營(yíng)速度最高、在建規(guī)模最大的國(guó)家。本文僅就我國(guó)高速鐵路的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)對(duì)其沿線區(qū)域經(jīng)濟(jì)所產(chǎn)生的重要影響進(jìn)行探討。
一、高速鐵路的優(yōu)勢(shì)與特征
高速鐵路,簡(jiǎn)稱“高鐵”,是一個(gè)具有國(guó)際性和時(shí)代性的概念。各國(guó)可根據(jù)其自身情況確定本國(guó)高速鐵路的概念,而一般認(rèn)為,高速鐵路是指在既有線路上通過(guò)提速改造,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)。高鐵是個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程,被稱做“大國(guó)技術(shù)”,是一個(gè)集成各項(xiàng)最先進(jìn)的鐵路技術(shù)、先進(jìn)的運(yùn)營(yíng)管理方式的十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程。嚴(yán)格意義上,高速鐵路除了營(yíng)運(yùn)要達(dá)到一定速度標(biāo)準(zhǔn)外,其車輛、路軌及操作都需要相應(yīng)地配合和提升。廣義的高速鐵路還包含使用磁懸浮技術(shù)的高速軌道運(yùn)輸系統(tǒng)。
高速鐵路彌補(bǔ)了普通鐵路速度低的不足,與高速公路、航空等運(yùn)輸方式相比較,它具有一些非常明顯的優(yōu)勢(shì)和特征。
第一,高鐵的運(yùn)行速度快。高速鐵路是目前陸地上運(yùn)行速度最高的交通運(yùn)輸方式。它的時(shí)速不僅大大超過(guò)了公路交通的速度,就是與客運(yùn)速度最快的航空運(yùn)輸相比,其在進(jìn)出站方便、發(fā)車間隔時(shí)間短、隨到隨走等方面也顯示出強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。
第二,高鐵的運(yùn)輸能力強(qiáng)。運(yùn)輸能力強(qiáng)是高速鐵路的主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)之一。其客運(yùn)專線年單向輸送能力為5 600萬(wàn)—7 000萬(wàn)人,而航空運(yùn)輸?shù)膯蜗蜉斔湍芰s只能達(dá)到1 500萬(wàn)—1 800萬(wàn)人。高鐵的運(yùn)輸能力是傳統(tǒng)鐵路、高速公路以及民用航空等交通方式都無(wú)法達(dá)到的。
第三,高鐵的正點(diǎn)率高。高速鐵路采用自動(dòng)化裝置,設(shè)有先進(jìn)的控制系統(tǒng),線路全封閉,全天候行車,受氣候變化等環(huán)境影響較小,能夠達(dá)到極高的正點(diǎn)率,很少延誤。
第四,高鐵的安全性好。高速鐵路由于是在全封閉環(huán)境中自動(dòng)化運(yùn)行,有一系列完善的安全保障系統(tǒng),其安全程度是任何交通工具無(wú)法比擬的。高速鐵路運(yùn)營(yíng)幾十年來(lái),很少發(fā)生事故,其事故率及人員傷亡率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他現(xiàn)代交通運(yùn)輸方式,被認(rèn)為是最安全的。
第五,高鐵的舒適度高。高速鐵路技術(shù)等級(jí)高,列車中工作、生活設(shè)施齊全,空間大,運(yùn)行穩(wěn),走行性能好,減震,安靜,和汽車、飛機(jī)相比較,長(zhǎng)途旅客感覺(jué)舒適度較高。
第六,高鐵的環(huán)境污染輕。航空、汽車、火車等運(yùn)輸工具,除了本身的能源和材料消耗外,為環(huán)境保護(hù)和交通事故所花費(fèi)的額外的社會(huì)運(yùn)輸成本也相當(dāng)高。高速鐵路則基本上消除了各種有害氣體所造成的污染,在環(huán)境保護(hù)方面明顯優(yōu)于汽車和飛機(jī)。
第七,高鐵的能源消耗低。我們以“人·公里”單位能耗進(jìn)行比較:高速鐵路為1,小轎車為5,大客車為2,飛機(jī)為7。高速列車?yán)秒娏恳?,不消耗寶貴的石油等液體燃料,可以利用多種形式的能源,符合低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求。
第八,高鐵的土地占用少。有些甚至還要占用大量耕地。而高速鐵路的占地面積只為高速公路的1/3左右,而民航由于需要建大型機(jī)場(chǎng),用地會(huì)高出鐵路的2-3倍。
最后,高鐵的經(jīng)濟(jì)效益高。高速鐵路自建成運(yùn)營(yíng)以來(lái),其經(jīng)濟(jì)效益十分可觀,給各個(gè)國(guó)家都帶來(lái)了高額利潤(rùn)。高鐵運(yùn)營(yíng)還會(huì)給沿線省份特別是旅游省份帶來(lái)非??捎^的收入,促進(jìn)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
二、高速鐵路對(duì)沿線區(qū)域經(jīng)濟(jì)的重要影響
高速鐵路對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn),不同研究基于的研究視角和采用的研究方法有所不同,而結(jié)論均表明高速鐵路的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響巨大而深遠(yuǎn)。高速鐵路工程浩大,總體來(lái)說(shuō),它對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的影響作用范圍廣,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),作用效果越來(lái)越大,且難以量化。
1.推動(dòng)經(jīng)濟(jì)總量持續(xù)增長(zhǎng)
高速鐵路建成并運(yùn)營(yíng)后,沿線城市的GDP指標(biāo)均不同程度有所增長(zhǎng)。以京滬高鐵為例,京滬高速鐵路運(yùn)營(yíng)半年后對(duì)沿線城市經(jīng)濟(jì)總量的貢獻(xiàn)率達(dá)到了3.54%。高速鐵路對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的拉動(dòng)作用,充分體現(xiàn)出高速鐵路的投資效果,也是高鐵對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展所產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效果,關(guān)鍵在于高速鐵路能夠大量節(jié)省運(yùn)輸時(shí)間,降低運(yùn)輸成本,從而加大沿線區(qū)域的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)力度,提升沿線城市房地產(chǎn)市場(chǎng)規(guī)模,促進(jìn)土地升值,進(jìn)一步推動(dòng)科技進(jìn)步,整體帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。高鐵對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的這種影響隨著時(shí)間的推移將更加明顯。
高速鐵路建成后,在沿線形成了大批的中小城市,這將有利于農(nóng)村的城市化進(jìn)程,還能帶動(dòng)沿線區(qū)域與外界的物資、人員、技術(shù)、商品的流通,改善投資環(huán)境,吸引新的資本投入,形成新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)業(yè)群,并為我國(guó)的城鎮(zhèn)化、工業(yè)化、信息化建設(shè)提供嶄新的發(fā)展契機(jī)。
2.加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐
高速鐵路對(duì)沿線地區(qū)的第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值影響較為顯著,這主要是由于高速鐵路的投資高,對(duì)于鋼鐵和建材的需求量極大,從而帶動(dòng)了沿線地區(qū)的工業(yè)和建筑業(yè)的發(fā)展。高速鐵路的建設(shè)對(duì)第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值增長(zhǎng)也有一定的貢獻(xiàn),但較第二產(chǎn)業(yè)少。這主要是由于高速鐵路的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)對(duì)沿線地區(qū)第三產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)主要是依靠地方政府圍繞高速鐵路的站點(diǎn)建設(shè)和規(guī)劃新城,來(lái)帶動(dòng)當(dāng)?shù)氐穆糜螛I(yè)和服務(wù)業(yè)的發(fā)展。這種效應(yīng)在近期和遠(yuǎn)期有較大的不同。隨著時(shí)間的推移,高速鐵路對(duì)第三產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)作用將比第二產(chǎn)業(yè)還要明顯。
高速鐵路的建設(shè)會(huì)影響沿線區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局的變化,加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。再以京滬高鐵為例,在沒(méi)有建設(shè)高速鐵路的情況下,沿線區(qū)域三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的比例為3.68:44.33:51.89,而2011年京滬高鐵建成后,沿線區(qū)域三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的比例變化為3.63:44.60:50.77,產(chǎn)值已由第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)向第二產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。
3.促進(jìn)區(qū)域“同城化”發(fā)展
高速鐵路拉近了沿線地區(qū)之間、城際之間和城鄉(xiāng)之間的距離,實(shí)現(xiàn)了區(qū)域的“同城化”。經(jīng)濟(jì)合作是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的一種勢(shì)頭,“同城化”最主要的目標(biāo)就是加強(qiáng)相鄰城市和區(qū)域之間的合作,不同城市間的交流協(xié)作更加密切,各城市的優(yōu)勢(shì)得到更好的發(fā)揮,,特別是最大限度地減少一些項(xiàng)目的重復(fù)建設(shè),較好地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)。
“同城化”效應(yīng)改變了人們的生活方式,大大減少了兩個(gè)城市的生活成本,促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的更快發(fā)展和生活質(zhì)量的更快提高。
“同城化”還有利于促進(jìn)各地間信息流、資金流、技術(shù)流、人才流的流通,并能帶動(dòng)周邊地區(qū)的發(fā)展,從而帶動(dòng)大批與之相關(guān)的產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,如休閑娛樂(lè)業(yè),旅游業(yè),金融業(yè)等。
4.保障經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展
我國(guó)國(guó)情的基本特點(diǎn)是人口多、耕地少、資源緊張。目前,資源短缺、生態(tài)失衡和環(huán)境惡化成為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的制約因素。高速鐵路具有占地省,能耗低,污染小,運(yùn)能大等優(yōu)勢(shì),還具有全天候、適應(yīng)性強(qiáng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),與公路、航空運(yùn)輸比較,是中長(zhǎng)距離運(yùn)輸中最具節(jié)約特征的綠色環(huán)保型交通運(yùn)輸方式。高鐵建成后,可以大大保障沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求。正是由于高鐵的這些突出優(yōu)勢(shì)才使得它在世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展。
5.形成走廊經(jīng)濟(jì)帶
高速鐵路能將其沿線區(qū)域的大中小城市連接在一起,形成一個(gè)交通走廊或整體經(jīng)濟(jì)走廊,這將產(chǎn)生空間范圍和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的大變化。還是以京滬高鐵為例,隨著京滬高速鐵路的開(kāi)通,將全國(guó)政治文化中心和經(jīng)濟(jì)管理中心首都北京所在的京津唐經(jīng)濟(jì)圈,以及全國(guó)最繁榮、經(jīng)濟(jì)很發(fā)達(dá)的城市上海所在的長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)圈與山東半島環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈連接在一起,這三大都市圈連為一體,形成“京滬大都市帶”。環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈向北與京津唐經(jīng)濟(jì)圈的聯(lián)系更加密切,向南與長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)圈的聯(lián)系亦是取得了前所未有的突破,大大提高了三個(gè)經(jīng)濟(jì)圈之間的聯(lián)系,促進(jìn)各地區(qū)間的交流。它們根據(jù)各自的資源優(yōu)勢(shì),優(yōu)化生產(chǎn)力布局,改善華北區(qū)的投資環(huán)境,增大對(duì)外資的吸引力,增強(qiáng)對(duì)東部地區(qū)乃至全國(guó)的輻射與帶動(dòng)效應(yīng)。
6.解決社會(huì)就業(yè)問(wèn)題
高速鐵路的修建和運(yùn)營(yíng)能夠給沿線地區(qū)帶來(lái)更多的就業(yè)崗位。每1億元鐵路建設(shè)的投資就可以解決6 499人的就業(yè)問(wèn)題,除去鐵路建筑業(yè)的就業(yè)人數(shù),還可以為社會(huì)解決5 349人的就業(yè)。京滬鐵路的建設(shè)就曾經(jīng)提供了近60萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,高鐵的建設(shè)還將加速農(nóng)村剩余勞動(dòng)力向二、三產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移,對(duì)提高地區(qū)居民收入,繁榮市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),解決剩余勞動(dòng)力問(wèn)題起到了較好的作用。
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關(guān)鍵詞:高速鐵路;運(yùn)營(yíng)成本;旅客需求;路軌網(wǎng)絡(luò)
提高列車運(yùn)行速度是加快鐵路物流和客流運(yùn)轉(zhuǎn)效率的重要手段。我國(guó)鐵路部門1997-2007年間進(jìn)行了六次大面積提速,但是在原有的軌道條件和基礎(chǔ)上,提速的空間是有限的。因此,發(fā)展高速鐵路成為一項(xiàng)必然的選擇。目前在我國(guó)一般把運(yùn)營(yíng)速度達(dá)到或超過(guò)200km/h的客運(yùn)專線稱作高速鐵路。高速鐵路具有輸送能力大,運(yùn)行速度快,安全性高,舒適方便等顯著優(yōu)點(diǎn),但是也存在著投資額度高,施工難度大,軟硬技術(shù)要求較高,票價(jià)較高等不利因素。通過(guò)合理的布局,細(xì)致的市場(chǎng)調(diào)研,選擇合適的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),走適合我國(guó)國(guó)情的高速鐵路發(fā)展之路,是我國(guó)發(fā)展高速鐵路的必然選擇。
一、我國(guó)高速鐵路發(fā)展現(xiàn)狀
(一)高速鐵路里程延長(zhǎng)勢(shì)頭迅猛
近幾年是我國(guó)高速鐵路發(fā)展的黃金時(shí)期。1999年8月開(kāi)工,2003年10月正式運(yùn)營(yíng)的秦沈客運(yùn)專線是我國(guó)自己研究、設(shè)計(jì)、施工的時(shí)速200公里的第一條快速客運(yùn)專線,是我國(guó)鐵路步入高速化的起點(diǎn)。2008年,我國(guó)高速鐵路建設(shè)步伐加快。2008年8月1日,我國(guó)第一條具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、世界一流水平的時(shí)速達(dá)350公里的京津城際高鐵通車運(yùn)營(yíng)。2008年4月18日,投資規(guī)模達(dá)2200億的京滬高速鐵路正式宣告開(kāi)工。截至2008年8月,我國(guó)已經(jīng)開(kāi)工建設(shè)的客運(yùn)專線和高速鐵路有7000余公里,即將開(kāi)工建設(shè)的有近4000公里,這些客運(yùn)專線和高速鐵路將在未來(lái)3-5年內(nèi)建成投入使用。2009年12月9日,全長(zhǎng)1068公里的武廣鐵路客運(yùn)專線成功試運(yùn)行,最高時(shí)速394公里。2010年2月6日全長(zhǎng)484.518公里的鄭西高鐵通車運(yùn)行,時(shí)速350公里。
截至2010年底,用于擴(kuò)大內(nèi)需各項(xiàng)政策的總投入將高達(dá)4萬(wàn)億元,其中鐵路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將是重中之重。根據(jù)新調(diào)整的《中國(guó)鐵路中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,到2020年,將建立省會(huì)城市及大中城市間以“四縱四橫”鐵路快速客運(yùn)通道為主體的快速客運(yùn)通道,建設(shè)里程1.6萬(wàn)公里以上。屆時(shí),我國(guó)200公里及以上時(shí)速的高速鐵路建設(shè)里程將超過(guò)1.8萬(wàn)公里,將占世界高速鐵路總里程的一半以上。
(二)高速鐵路硬件技術(shù)處于國(guó)際先進(jìn)水平
我國(guó)高速鐵路建設(shè)起步相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家較晚,但是也因此能夠吸取多個(gè)國(guó)家高鐵建設(shè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù),總結(jié)失敗教訓(xùn)。由于高速鐵路具有的長(zhǎng)遠(yuǎn)性特征,即由于成本太大,一旦建成,則數(shù)十年內(nèi)無(wú)法改建和重建,建設(shè)晚的國(guó)家在硬件設(shè)施上可以后來(lái)居上。我國(guó)為了建設(shè)高速鐵路先后考察了日本、法國(guó)、德國(guó)等先進(jìn)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),幾十年間,無(wú)論是軌道技術(shù)、鋪路技術(shù)還是列車制造技術(shù)都有巨大的進(jìn)步,所以我國(guó)的高速鐵路一開(kāi)工,就呈現(xiàn)出速度快、質(zhì)量高的特點(diǎn)。
以京津城際高速鐵路為例,京津城際是我國(guó)自主創(chuàng)新建立的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速鐵路技術(shù)體系。在工務(wù)工程方面,京津城際全線鋪設(shè)的無(wú)砟軌道,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、免維修、使用壽命長(zhǎng);全線鋪設(shè)的無(wú)縫鋼軌,依托先進(jìn)的長(zhǎng)鋼軌焊接工藝,保證了旅客乘坐的舒適度,創(chuàng)造了世界一流的軌道質(zhì)量。通信信號(hào)方面全線采用GSM-R鐵路數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)話音通信和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸;采用CTCS-3D高速鐵路列車運(yùn)行控制系統(tǒng),滿足了本線列車最高時(shí)速350公里、最小追蹤間隔3分鐘的運(yùn)行控制要求,實(shí)現(xiàn)了高速線路與既有線路的互聯(lián)互通。
另外,高速動(dòng)車組方面各項(xiàng)評(píng)估結(jié)果表明,國(guó)產(chǎn)CRH2型和CRH3型“和諧號(hào)”動(dòng)車組設(shè)備狀態(tài)良好,牽引能力、制動(dòng)性能、空氣動(dòng)力學(xué)性能完全滿足時(shí)速350公里運(yùn)行安全要求,車體振動(dòng)低,沖動(dòng)小,低噪聲、空間大、新風(fēng)足,溫度濕度可調(diào)、座椅可旋轉(zhuǎn)、制動(dòng)曲線平滑、綜合舒適度最好,節(jié)能環(huán)保,各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到世界先進(jìn)水平。經(jīng)過(guò)一年運(yùn)營(yíng)實(shí)踐檢驗(yàn),這一整套高鐵技術(shù)安全可靠、舒適高效,標(biāo)志著我國(guó)高速鐵路技術(shù)進(jìn)入了世界先進(jìn)行列。
(三)高速鐵路對(duì)我國(guó)客運(yùn)結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生巨大影響
相對(duì)于其他客運(yùn)方式,高速鐵路具有比公路運(yùn)輸速度快,安全性高,乘坐舒適程度高,票價(jià)比飛機(jī)運(yùn)輸?shù)土奶攸c(diǎn)。其他擁有高速鐵路的國(guó)家實(shí)踐顯示,高速鐵路將大大改變?nèi)藗兊某鲂辛?xí)慣。如法國(guó)的高速鐵路里程只占全國(guó)鐵路里程的9%,卻占了客運(yùn)量的85%以上。高速鐵路帶來(lái)的直接效益是以其強(qiáng)大的客運(yùn)輸送能力能夠分擔(dān)較大份額的客運(yùn)任務(wù),從而較大程度上促進(jìn)運(yùn)輸市場(chǎng)的供求產(chǎn)生變化。這種變化體現(xiàn)在兩點(diǎn)。一是高速鐵路轉(zhuǎn)移了旅客對(duì)其他運(yùn)輸方式的運(yùn)輸需求,從而改變了客運(yùn)市場(chǎng)的運(yùn)輸分配結(jié)構(gòu);二是高速鐵路的建成誘發(fā)了新的客運(yùn)需求,擴(kuò)大了市場(chǎng)規(guī)模。
相對(duì)于原來(lái)承擔(dān)中短途運(yùn)輸主力的公路運(yùn)輸,高速鐵路擁有票價(jià)差距很小,而速度明顯增加的巨大優(yōu)勢(shì),高速鐵路對(duì)公路客運(yùn)帶來(lái)巨大壓力。以合肥至上海客運(yùn)為例,高速鐵路建成前,高速公路客車承擔(dān)了大部分商務(wù)旅客的運(yùn)量,票價(jià)在150元,用時(shí)7-8個(gè)小時(shí),每天一個(gè)來(lái)回班次,進(jìn)城堵車的話更長(zhǎng)。高速鐵路建成后,合肥至上海3個(gè)小時(shí),票價(jià)160元,每天3個(gè)來(lái)回班次,不存在進(jìn)城堵車問(wèn)題。動(dòng)車組通車后,合肥至上海的高速公路班車客流量在一個(gè)月內(nèi)減少了一半以上。
此外,高速鐵路與高速公路和航空運(yùn)輸相比,在多項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中具有明顯優(yōu)勢(shì),尤其在速度和價(jià)格方面,可以說(shuō)高速鐵路是性價(jià)比最好的運(yùn)輸方式。高速鐵路的這些優(yōu)勢(shì),使鐵路在與航空的競(jìng)爭(zhēng)中第一次獲得了勝利。如日本新干線使原來(lái)東京至名古屋線路鐵路運(yùn)行時(shí)間從6.5小時(shí)縮短到3.2小時(shí),旅速提高了一倍,票價(jià)比飛機(jī)還便宜,迫使東京至名古屋航班停運(yùn)。德國(guó)ICE高速列車投入運(yùn)營(yíng)后也對(duì)航空產(chǎn)生巨大壓力,漢莎航空公司不得不削價(jià),并逐步地把中短途線路讓給ICE經(jīng)營(yíng)。我國(guó)武廣高速鐵路剛剛建成通車,就已經(jīng)傳來(lái)武漢至廣州飛機(jī)票價(jià)低至3折的消息。
二、我國(guó)高速鐵路發(fā)展存在的問(wèn)題
(一)高速鐵路系統(tǒng)整體技術(shù)有待進(jìn)一步提高
高速鐵路系統(tǒng)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,主要包括軌道、交通控制系統(tǒng)和車組三個(gè)部分。我國(guó)在軌道鋪設(shè)方面已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,我國(guó)鐵路已經(jīng)掌握高速鐵路線型精測(cè)精調(diào)、客站功能完善、路基沉降控制、長(zhǎng)大梁制運(yùn)架、大跨高橋長(zhǎng)隧、無(wú)砟和有砟軌道等設(shè)計(jì)與施工成套關(guān)鍵技術(shù),成功開(kāi)展了工務(wù)工程、通信信號(hào)、牽引供電、調(diào)度指揮、旅客服務(wù)等各專業(yè)系統(tǒng)的集成創(chuàng)新,機(jī)車車輛制造具有比較好的基礎(chǔ),但是在高速列車的設(shè)計(jì)制造方面與發(fā)達(dá)國(guó)家還有不少差距。如美國(guó)正在建設(shè)的高速鐵路準(zhǔn)備使用正在研發(fā)完善中的新型的非電力機(jī)車。傳統(tǒng)電力機(jī)車需要從架空的電線獲得電力來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),架空電線需要昂貴的投資(320萬(wàn)美元/公里-480萬(wàn)美元/公里)。并且,電力機(jī)車的發(fā)動(dòng)機(jī)重量大,會(huì)對(duì)鋼軌造成較大磨損。而新計(jì)劃研制一種渦輪-電子發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的機(jī)車,依靠自身獲得電力,無(wú)需架空電線,以實(shí)現(xiàn)重量輕、提速快、效率高的目標(biāo)。而我國(guó)目前使用的動(dòng)車組目前采用的仍是傳統(tǒng)電力機(jī)車技術(shù)。
(二)高速鐵路建設(shè)成本太高
由于我國(guó)幅員廣大,城市之間距離相對(duì)較遠(yuǎn),如果要建設(shè)成四通八達(dá)的高速鐵路網(wǎng)絡(luò),所需建設(shè)里程長(zhǎng),消耗成本大。一是造價(jià)高昂,如京滬高速鐵路總長(zhǎng)1318公里,預(yù)計(jì)造價(jià)為2000億元,每公里造價(jià)約1.5億元。二是除了造價(jià)之外,高速鐵路的還要計(jì)算運(yùn)營(yíng)成本,包括了設(shè)備購(gòu)置成本、旅客發(fā)送服務(wù)成本、列車運(yùn)行維護(hù)成本、軌道線路運(yùn)轉(zhuǎn)成本、電務(wù)牽引供電成本5個(gè)部分。以京滬高速鐵路為例,鐵道部研究院估算約為每年70億元。三是其他外部環(huán)境成本,比如噪聲和空氣污染和土地使用影響,仍以京滬高速鐵路為例,鐵道部研究院估算約為每年35億元。如此之高的建設(shè)成本,意味著巨額的投資和沉重的財(cái)政負(fù)擔(dān)。
(三)對(duì)高速鐵路的需求還存在疑問(wèn)
由于高昂的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本,高速鐵路的票價(jià)肯定比原有普通鐵路票價(jià)要高。票價(jià)的差距跟通車?yán)锍涕L(zhǎng)短呈正相關(guān)關(guān)系,中遠(yuǎn)距離的高速鐵路,比如武廣線,其票價(jià)比普通客車高3-4倍。中短距離線路票價(jià)差距也在2倍以上,但因?yàn)槎掏驹酒眱r(jià)較低,所以即便提高一倍票價(jià),旅客也不顯得難以承受。如“京津城際”高速鐵路,該鐵路為短途線路,列車運(yùn)行時(shí)間為30分鐘。京津之間原來(lái)的空調(diào)硬臥車的票價(jià)是19元?,F(xiàn)在高速客運(yùn)專線價(jià)格是二等58元,一等69元。58雖然比19元高出許多,但是由于總價(jià)不高,仍屬于一般百姓可以承受的范圍。而類似武廣高鐵這樣的遠(yuǎn)途高速線路,票價(jià)則達(dá)500元左右,雖然比飛機(jī)便宜很多,但是能否滿足廣大從內(nèi)陸省份去廣東沿海打工的農(nóng)民工需求就是很難說(shuō)了。鐵路是一個(gè)大運(yùn)量的一種交通工具,它應(yīng)該面對(duì)的是中低收入的群體,但是現(xiàn)在的高速客運(yùn)專線面對(duì)的主要是商務(wù)出行旅客以及部分旅游者。如果長(zhǎng)期運(yùn)量不足,我國(guó)高速鐵路將面臨長(zhǎng)期嚴(yán)重虧損的局面。國(guó)外現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)表明,500公里以內(nèi)的高速鐵路有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),超過(guò)500公里則跟飛機(jī)相比失去優(yōu)勢(shì),特別是在我國(guó)高速鐵路站臺(tái)建設(shè)很多選在郊區(qū)的情況下更是如此。
三、我國(guó)高速鐵路發(fā)展的優(yōu)化建議
(一)進(jìn)一步加強(qiáng)高速鐵路系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)
高速鐵路的軌道技術(shù)我國(guó)目前已處于世界領(lǐng)先水平,但是車輛技術(shù)仍落后于世界先進(jìn)水平。為此,應(yīng)在積極引進(jìn)國(guó)外現(xiàn)有車輛的基礎(chǔ)上,爭(zhēng)取同時(shí)引進(jìn)最先進(jìn)的技術(shù),同時(shí)努力研發(fā)出自主產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)動(dòng)車組,以進(jìn)一步降低成本。國(guó)內(nèi)機(jī)車車輛制造企業(yè)和有關(guān)科研院所應(yīng)該發(fā)揮科技創(chuàng)新的主體作用,努力搭建一流的研發(fā)平臺(tái)和制造平臺(tái)。
(二)合理設(shè)計(jì)高速鐵路運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)
我國(guó)現(xiàn)有普通鐵路線路7萬(wàn)余公里,經(jīng)過(guò)6次改建和提速,使用新型動(dòng)車組,很大一部分可以到達(dá)每小時(shí)160公里時(shí)速,如現(xiàn)有的京滬鐵路。所以我國(guó)在建設(shè)高速鐵路時(shí)應(yīng)合理利用舊有路網(wǎng),避免重復(fù)建設(shè)。特別是長(zhǎng)距離客運(yùn)線路上馬之前一定要慎重,仔細(xì)調(diào)查研究,以免造成巨大的浪費(fèi)。根據(jù)鐵道部建設(shè)規(guī)劃,到2012年,我國(guó)鐵路將有1.3萬(wàn)公里客運(yùn)專線和城際鐵路投入運(yùn)營(yíng)。這意味著原有的經(jīng)過(guò)擴(kuò)建的線路將主要改為貨物運(yùn)輸線路,這是否會(huì)造成貨物運(yùn)輸成本的上升還有待驗(yàn)證,但是旅客出行成本增加必將成為現(xiàn)實(shí)。
(三)合理預(yù)測(cè)旅客需求
中遠(yuǎn)距離高速鐵路建設(shè)之前應(yīng)做好需求預(yù)測(cè)工作。雖然高速鐵路作為公共物品,不能完全從其自身能否盈利的角度考慮建設(shè)與否,還要考慮到交通便利所帶來(lái)的附加社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,但是由于高速鐵路建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本都非常高,如果不能有效吸收客流,利用效率低,就會(huì)造成巨大的浪費(fèi),這和城市地鐵建設(shè)是一個(gè)道理。以京滬鐵路為例,由于北京和上海的人均收入水平處于全國(guó)領(lǐng)先水平,線路沿線??空军c(diǎn)也多為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市如天津、濟(jì)南、南京等。雖然其票價(jià)較高,但是仍可以預(yù)計(jì)京滬鐵路能夠得到較為充分的利用。而內(nèi)陸高鐵線路則存在需求疑問(wèn),其所經(jīng)沿線多為居民收入相對(duì)較低的城市。高昂的高鐵票價(jià)可能會(huì)阻止相當(dāng)一部分人的出行次數(shù),高鐵利用率也會(huì)相對(duì)降低。目前我國(guó)高鐵建設(shè)也是先從經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)開(kāi)始,再向內(nèi)陸延伸,旅客需求的預(yù)測(cè)工作應(yīng)該是先行任務(wù)。
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關(guān)鍵詞:高速鐵路;線路養(yǎng)護(hù);線路維修;運(yùn)行質(zhì)量;運(yùn)行速度 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):U459 文章編號(hào):1009-2374(2017)06-0111-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.056
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,綜合交通運(yùn)輸體系逐步完善,鐵路運(yùn)輸?shù)男枨蟛粩嘣黾?,在保障運(yùn)營(yíng)安全的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高運(yùn)輸能力是鐵路部門亟需解決的問(wèn)題?!笆濉逼陂g,我國(guó)鐵路網(wǎng)規(guī)模將達(dá)到12萬(wàn)公里,極大地緩解了運(yùn)輸能力的緊張,但與此同時(shí),鐵路基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)量也將迅速增加。鐵路線路是列車運(yùn)行的基礎(chǔ),始終保持線路設(shè)備狀態(tài)良好對(duì)運(yùn)輸安全至關(guān)重要。充分的線路養(yǎng)護(hù)維修需占用大量的時(shí)空資源,不利于運(yùn)輸能力的釋放;壓縮維修作業(yè)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致線路設(shè)備維修不足而影響運(yùn)輸質(zhì)量。維修和運(yùn)輸之間矛盾的加劇將嚴(yán)重制約我國(guó)鐵路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展。鐵路線路維修計(jì)劃編制和優(yōu)化技術(shù)是線路養(yǎng)護(hù)維修科學(xué)管理的重要手段,既能保障運(yùn)輸安全,也可兼顧經(jīng)濟(jì)效益,是解決運(yùn)輸與維修之間沖突的有效途徑。
國(guó)外在該領(lǐng)域已經(jīng)積累了大量的成果和經(jīng)驗(yàn),但我國(guó)這方面的研究較為薄弱。在此背景下,本文立足于我國(guó)鐵路線路維修管理的實(shí)際需求,系統(tǒng)分析線路養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)特點(diǎn),研究完善線路養(yǎng)護(hù)維修,充分考慮維修資源優(yōu)化配置,兼顧運(yùn)輸與維修之間的關(guān)系,制定合理的線路養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)計(jì)劃,最終實(shí)現(xiàn)維修成本和運(yùn)營(yíng)安全雙控制。高速鐵路線路養(yǎng)護(hù)維修是按設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行必要的“狀態(tài)修”。要積極建立起綜合的信息傳輸網(wǎng),制定合理的維修方案,運(yùn)用信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和管理,確保設(shè)備一直維持在可控制范圍內(nèi),繼而提升線路養(yǎng)護(hù)維修的質(zhì)量。
1 高速鐵路與線路養(yǎng)護(hù)維修
我國(guó)高速鐵路始建于1999年,在歷經(jīng)10多年的發(fā)展歷程后,鐵路的整體建設(shè)已經(jīng)取得了飛速發(fā)展。當(dāng)前我國(guó)高速鐵路是全世界發(fā)展最快、運(yùn)營(yíng)速度最高、規(guī)模最大的高速鐵路網(wǎng)。高速鐵路具有自身優(yōu)勢(shì):其一,運(yùn)輸能力強(qiáng)大,高速鐵路平均每隔3分鐘就會(huì)出發(fā)一輛,具有強(qiáng)大的運(yùn)輸能力;其二,全天候運(yùn)輸,在正常的自然環(huán)境狀態(tài)下可以實(shí)現(xiàn)全天候的運(yùn)行狀態(tài),并不受雨雪等天氣的影響;其三,高速鐵路有助于節(jié)能環(huán)保,屬于綠色交通運(yùn)輸形式,可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的需要。
保證線路的質(zhì)量與設(shè)備的完整是當(dāng)前我國(guó)鐵路維修與養(yǎng)護(hù)的最根本任務(wù)。因此,為了保證鐵路運(yùn)行始終能夠處于安全、平穩(wěn)狀態(tài)下,應(yīng)該進(jìn)行必要的線路維修與保養(yǎng),以有效提升線路的運(yùn)行質(zhì)量。要將“預(yù)防為主,防止結(jié)合”的原則切實(shí)落實(shí)到線路維修過(guò)程中,以設(shè)備的變化規(guī)律作為依據(jù)對(duì)線路進(jìn)行臨時(shí)補(bǔ)修,以便對(duì)病害進(jìn)行有效的防治。當(dāng)前,高速鐵路線路養(yǎng)護(hù)應(yīng)不斷更新新技術(shù),使用新設(shè)備,通過(guò)先進(jìn)的施工工藝與完善的檢測(cè)技術(shù)不斷推動(dòng)線路養(yǎng)護(hù)維修的現(xiàn)代化與信息化,推動(dòng)我國(guó)高速鐵路的健康、高速發(fā)展。
2 高速鐵路線路養(yǎng)護(hù)維修特點(diǎn)
隨著我國(guó)高速鐵路的不斷發(fā)展,許多新設(shè)備、新技術(shù)層出不窮,給鐵路線路的養(yǎng)護(hù)與維修帶來(lái)了新的生機(jī)與活力。在我國(guó)高速鐵路的新技術(shù)、新設(shè)備主要包括無(wú)線線路、無(wú)砟軌道、板式軌道,這些設(shè)備對(duì)我國(guó)線路養(yǎng)護(hù)維修提出了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。為此,我國(guó)高速鐵路線路應(yīng)在不斷吸取西方先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上,與我國(guó)鐵路線路的實(shí)際情況相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)線路養(yǎng)護(hù)維修的有效結(jié)合與統(tǒng)一。
當(dāng)前,為切實(shí)提升軌道的使用壽命,充分利用無(wú)縫線路與板式軌道可以給養(yǎng)護(hù)與維修工作提供較大的便利。由于高速鐵路行車速度較高,但是軸重很輕且種類較為單一,加之負(fù)載情況具有一定的周期性與重復(fù)性,這樣一來(lái)就對(duì)軌道的平穩(wěn)性提出了更高的要求。只有不斷提升養(yǎng)護(hù)維修質(zhì)量才能確保高速鐵路保持高效、安全、平穩(wěn)運(yùn)行。
3 提升我國(guó)高速鐵路線路的養(yǎng)護(hù)維修措施
當(dāng)前,高速鐵路線路在養(yǎng)護(hù)與維修方面我國(guó)采用的是三級(jí)運(yùn)營(yíng)管理方式,“修養(yǎng)合一”和“修養(yǎng)分開(kāi)”是兩種較為普遍的組織管理方式。為切實(shí)滿足我國(guó)線路維修的需求,要從我國(guó)高速鐵路線路養(yǎng)護(hù)維修的實(shí)際情況出發(fā),積極開(kāi)展“修養(yǎng)分開(kāi)”的方式,不斷推動(dòng)維修技術(shù)的提升和完善。
3.1 提高線路綜合檢測(cè)水平
線路綜合檢測(cè)是指檢測(cè)設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài),了解相關(guān)的數(shù)據(jù)信息,并以此為依據(jù)制定相關(guān)的設(shè)備修養(yǎng)計(jì)劃。線路綜合檢測(cè)方式以車載檢測(cè)為主,結(jié)合人工巡查的方式,實(shí)現(xiàn)人工巡查、車檢與添乘相互補(bǔ)充,全面分析檢測(cè)結(jié)果。使用軌道檢查車作用在于幫助了解線路實(shí)時(shí)狀況,幫助維修養(yǎng)護(hù)工作提供有力支撐并提供科學(xué)
依據(jù)。
3.2 制定線路養(yǎng)護(hù)維修規(guī)則
養(yǎng)護(hù)維修規(guī)則包括線路的維修類型、維修周期、維修內(nèi)容三個(gè)方面。在線路的維修與養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中應(yīng)該將重點(diǎn)放在應(yīng)用狀態(tài)的維修模式上。以應(yīng)用狀態(tài)維修模式的特點(diǎn)為依據(jù),并采用現(xiàn)代化的維修手段,以此制定切實(shí)可行的養(yǎng)護(hù)維修規(guī)則,確保養(yǎng)護(hù)維修工作有制可循。
3.3 強(qiáng)化綜合維修
高速鐵路線路的維修均在“天窗”內(nèi)借助養(yǎng)路機(jī)械得以完成,實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)與維修。所謂的天窗時(shí)間的長(zhǎng)短主要是根據(jù)施工機(jī)械設(shè)備的工作效率以及維修性質(zhì)來(lái)決定的。通常情況下,大型養(yǎng)路機(jī)械在開(kāi)展線路維修工作過(guò)程中通常需要的天窗時(shí)間為180~270分鐘范圍內(nèi)。綜合維修應(yīng)使用綜合檢測(cè)列車、軌道狀態(tài)確認(rèn)車等實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道的臨時(shí)檢查與定期檢查,發(fā)送實(shí)時(shí)檢測(cè)信息,并對(duì)“天窗”時(shí)間進(jìn)行合理的安排,確保高速鐵路線路維修的安全與高效。
篇5
【關(guān)鍵詞】高速鐵路;公鐵立交橋;施工方法
隨著高速鐵路大面積運(yùn)營(yíng)和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,新建等級(jí)公路(城市主干道路)上跨高速鐵路的立交橋,將成為涉鐵公路(市政)工程的主要內(nèi)容。高速鐵路具有速度快、行車密度大等特點(diǎn),結(jié)合高速鐵路運(yùn)營(yíng)特點(diǎn),研究上跨高速鐵路立交橋的橋式結(jié)構(gòu)和施工方法,確保高速鐵路運(yùn)營(yíng)安全。
1.橋梁跨度和橋式結(jié)構(gòu)
1.1橋梁跨度
跨線立交的橋墩一般要求路塹地段設(shè)在側(cè)溝外側(cè),路堤地段不應(yīng)侵占路基邊坡,且應(yīng)確保排水系統(tǒng)的暢通和路基邊坡的穩(wěn)定性。橋墩設(shè)置除滿足限界要求外,尚應(yīng)考慮橋墩及其基礎(chǔ)施工影響范圍,對(duì)于上跨高速鐵路立交橋,如果正交通過(guò),主孔橋墩邊至相鄰線路中心的距離,一般應(yīng)不小于15m,因此,主孔橋梁跨徑L=15×2+線間距+橋墩縱向尺寸,一般應(yīng)不小于40m。
1.2橋式結(jié)構(gòu)
1.2.1不得采用裝配式空心板及組合式T梁結(jié)構(gòu)
上海市城市道路和公路設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見(jiàn)(試行)規(guī)定:高速公路、一級(jí)公路、城市快速路、城市主干路和專用重車線路上的大中橋應(yīng)采用行車舒適、耐久性好、養(yǎng)護(hù)方便的結(jié)構(gòu)型式,優(yōu)先選用連續(xù)結(jié)構(gòu)體系,一般不得采用預(yù)制裝配式空心板結(jié)構(gòu)。
組合式簡(jiǎn)支T梁采用分片預(yù)制架設(shè),跨越能力較大,施工簡(jiǎn)便,但由于橫隔梁數(shù)量較多,橋位現(xiàn)澆的濕接縫圬工量大,如出現(xiàn)問(wèn)題,將造成混凝土塊體下墜,對(duì)高速鐵路運(yùn)營(yíng)危害較大,另外,T梁的橫向連接是薄弱環(huán)節(jié),容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)病害。
1.2.2可采用組合式簡(jiǎn)支小箱梁
組合式簡(jiǎn)支小箱梁與T梁相比,由于橫隔板數(shù)目少,現(xiàn)澆濕接縫工作量小,通過(guò)在箱梁內(nèi)預(yù)埋不銹鋼板作為濕接縫底模,減小了對(duì)高鐵運(yùn)營(yíng)的干擾。在中橫隔板能避開(kāi)高鐵線路上方的情況下可以采用。
1.2.3采用整體結(jié)構(gòu)
鑒綜電〔2010〕455號(hào)要求:必須新建上跨立交橋時(shí),在設(shè)計(jì)上橋面要形成整體。
因此,對(duì)于上跨高速鐵路的立交橋橋式結(jié)構(gòu),要求整體性好,即使采用簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu),也應(yīng)采用連續(xù)橋面。跨區(qū)間線路立交橋梁宜優(yōu)先采用箱梁,當(dāng)采用多片式箱梁時(shí),應(yīng)加強(qiáng)橋面板的連接,使其具有較好的整體性。
1.2.4盡量采用養(yǎng)護(hù)工作量小的混凝土梁結(jié)構(gòu)
鋼結(jié)構(gòu)、鋼混結(jié)合梁等,養(yǎng)護(hù)工作量較大,拱橋及斜拉橋等結(jié)構(gòu),吊桿和拉索易銹蝕失效,造成結(jié)構(gòu)承載能力降低,均應(yīng)謹(jǐn)慎采用;盡量選擇混凝土梁結(jié)構(gòu),對(duì)于大跨度橋梁,可采用變截面連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)等。
2.上跨既有高速鐵路立交橋施工中的主要安全風(fēng)險(xiǎn)
2.1施工對(duì)高鐵運(yùn)營(yíng)的影響
(1)距既有高鐵較近的橋梁基礎(chǔ)開(kāi)挖可能影響到既有高鐵的基礎(chǔ)設(shè)施。
(2)施工過(guò)程中使用的機(jī)械設(shè)備可能會(huì)傾覆等侵入既有高鐵限界。
(3)跨線上部結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中可能會(huì)有垮塌、橋上施工機(jī)械翻落、物件墜落或液體(水、油)下流等威脅列車安全。
2.2高速列車行駛對(duì)施工的影響
前述可知,施工影響范圍至少需在線路中心5.8m以外。
對(duì)于跨高鐵橋梁施工方案時(shí),應(yīng)考慮盡量減少在高鐵上空及附近的作業(yè)時(shí)間,不在線路間設(shè)置結(jié)構(gòu);施工作業(yè)與線路間應(yīng)有一定的安全距離,施工防護(hù)結(jié)構(gòu)檢算應(yīng)充分考慮高速列車通過(guò)所產(chǎn)生的氣動(dòng)力作用。
3.公路上跨鐵路立交橋常用施工方法介紹
3.1預(yù)制架設(shè)法
預(yù)制架設(shè)施工是在工廠或現(xiàn)場(chǎng)專門辟出橋梁的制作場(chǎng)地,集中制作預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼梁。通過(guò)場(chǎng)內(nèi)或場(chǎng)外運(yùn)輸至吊裝工地,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的不同情況采用相應(yīng)的起重機(jī)械和吊裝工藝,將梁按設(shè)計(jì)的順序吊放安裝至墩柱的支座上,最后根據(jù)設(shè)計(jì)要求,形成簡(jiǎn)支梁或經(jīng)過(guò)力系轉(zhuǎn)換形成連續(xù)梁。
預(yù)制架設(shè)常采用起重機(jī)和架橋機(jī)等設(shè)備架設(shè)預(yù)制梁體。采用起重機(jī)架設(shè),要求的吊裝設(shè)備比較簡(jiǎn)單,但起吊能力有限,且占用施工場(chǎng)地,如圖3-1,一般適用于架設(shè)中、小跨度梁。
采用架橋機(jī)架設(shè)梁體,可不受橋下凈空限制,對(duì)橋下鐵路干擾小,但所需架橋設(shè)備較復(fù)雜。一般也用于中、小跨度梁的架設(shè)。如圖3-2。
因此,預(yù)制架設(shè)法適用于跨鐵路的中、小跨度梁。
3.2懸臂灌筑法
懸臂灌筑法又稱掛籃法(如圖3-3)。在墩柱兩側(cè)常采用托架支撐,灌筑一定長(zhǎng)度的梁段,稱為起步長(zhǎng)度。以此節(jié)段為起點(diǎn),通過(guò)掛籃的前移,對(duì)稱地向兩側(cè)跨中逐段灌筑混凝土,并施加預(yù)應(yīng)力,如此循環(huán)作業(yè),每個(gè)節(jié)段一般2~6m。我國(guó)已建成的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)體系橋梁,大多數(shù)都采用這種方法施工。如錢塘江二橋、虎門大橋副航道橋混凝土剛構(gòu)橋等的施工中采用了懸臂灌筑法。
懸臂灌筑法施工的優(yōu)點(diǎn)是:
(1)修建過(guò)程中,不需要繁重費(fèi)工的支架工程;
(2)梁的跨度可做得較大;
(3)工序簡(jiǎn)單,施工設(shè)備少;
(4)施工時(shí)可以采用多工作面施工,縮短總工期。
其缺點(diǎn)是:在線路上方作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng),需要設(shè)置防護(hù)棚。防護(hù)棚的施工與線路運(yùn)營(yíng)相互干擾,存在不確定的安全風(fēng)險(xiǎn)。
3.3頂推法
頂推法是沿橋軸線方向的墩臺(tái)后開(kāi)辟預(yù)制場(chǎng)地,通過(guò)水平液壓千斤頂施力,借助不銹鋼板與聚四氟乙烯模壓板特制的滑動(dòng)裝置,將預(yù)制梁逐段向?qū)Π俄斖?,就位后落架,更換正式支座完成橋梁施工,如圖3-4。根據(jù)頂推裝置布置不同,可有單點(diǎn)頂推與多點(diǎn)頂推。集中設(shè)在一處的為單點(diǎn)頂推,將總的頂推力分散到多個(gè)橋墩上的為多點(diǎn)頂推。
頂推法的優(yōu)點(diǎn)是:
(1)適用于中等跨徑、等截面、多跨連續(xù)梁橋施工;
(2)適于施工場(chǎng)地狹小,橋下空間不能利用的施工現(xiàn)場(chǎng);
(3)混凝土的澆筑和頂進(jìn)工作面始終不變,適于工廠化生產(chǎn)。
(4)當(dāng)孔徑小于50~60m時(shí)可不設(shè)臨時(shí)支墩,對(duì)既有線干擾小。
(5)跨線作業(yè)時(shí)間較短(頂推速度可以大于10m/h)。
其缺點(diǎn)是:
(1)不適應(yīng)變截面橋梁等橋型施工;
(2)通常全橋只能有兩個(gè)工作面,不能多孔同時(shí)施工;
(3)對(duì)于大跨度橋梁施工時(shí),要設(shè)置臨時(shí)墩,對(duì)既有線造成干擾,線內(nèi)作業(yè)較多,存在較大安全風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)內(nèi)采用頂推法施工的部分跨鐵路橋梁見(jiàn)表3-1。
3.4 轉(zhuǎn)體施工
橋梁轉(zhuǎn)體施工是指將橋梁結(jié)構(gòu)在非設(shè)計(jì)軸線位置制作(澆注或拼接)成形后,通過(guò)轉(zhuǎn)體就位的一種施工方法。它可以將在障礙物上空的作業(yè)轉(zhuǎn)化為岸上或近地面的作業(yè)。根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,它可分為豎向轉(zhuǎn)體施工法、水平轉(zhuǎn)體施工法(簡(jiǎn)稱豎轉(zhuǎn)法和平轉(zhuǎn)法)以及平轉(zhuǎn)與豎轉(zhuǎn)相結(jié)合的方法,其中以平轉(zhuǎn)法應(yīng)用最多。如圖3-5。
圖3-5 黑龍江綏芬河新華街斜拉橋轉(zhuǎn)體施工中
豎轉(zhuǎn)法主要用于肋式拱橋中,當(dāng)跨徑增大以后,拱肋過(guò)長(zhǎng),豎向塔架過(guò)高,轉(zhuǎn)動(dòng)也不易控制,因此一般只在中小跨徑中應(yīng)用。
采用平轉(zhuǎn)法施工的橋梁除斜拉橋外,還有T構(gòu)橋、鋼桁梁橋、預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋和拱橋。
大量跨線橋的施工非常適合采用轉(zhuǎn)體施工技術(shù),同時(shí)轉(zhuǎn)體橋梁也在朝著大噸位、大跨度的方向發(fā)展、具有廣泛的應(yīng)用前景。
其優(yōu)點(diǎn)是:
(1)適合連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)橋、斜拉橋和拱橋橋型施工。
(2)可在跨中或梁端合龍.施工跨越能力大,對(duì)既有線干擾小??缇€作業(yè)時(shí)間短 (對(duì)于高鐵,可利用0~4小時(shí)的天窗時(shí)間轉(zhuǎn)體到位),安全風(fēng)險(xiǎn)小。
(3)轉(zhuǎn)體施工法用橋梁結(jié)構(gòu)本身做成轉(zhuǎn)動(dòng)體系,充分利用結(jié)構(gòu)本身及結(jié)構(gòu)用鋼作施工設(shè)備,大大減少了鋼管等周轉(zhuǎn)性材料的投入。
(4)改變了施工環(huán)境和施工條件,施工安全得到了保證。
(5)施工簡(jiǎn)單快速,有利于加快工程進(jìn)度,縮短施工周期。
其缺點(diǎn)是:
(1)施工中鋼筋混凝土球鉸(上、下轉(zhuǎn)盤)的加工支座、磨合等工藝都很繁瑣復(fù)雜,精度控制對(duì)于土建施工而言難度較大。
(2)轉(zhuǎn)體施工結(jié)構(gòu)為了減輕質(zhì)量、增大跨度,盡量采用輕型結(jié)構(gòu)或勁性骨架,這樣很容易使得結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性降低,所以轉(zhuǎn)體階段容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的現(xiàn)象,必須予以關(guān)注。
(3)轉(zhuǎn)體階段結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裂縫,給結(jié)構(gòu)埋下了安全隱患。
(4)設(shè)計(jì)較復(fù)雜,施工費(fèi)用相對(duì)較高。
國(guó)內(nèi)采用轉(zhuǎn)體法施工的部分跨鐵路橋梁見(jiàn)表3-2。
3.5整體支架澆筑法
該方法包括滿堂支架施工和組合支架施工。整體支架澆筑法因?yàn)樾枰跇蛳聺M布膺架或者搭設(shè)大量臨時(shí)支墩再在其上方搭設(shè)支架,阻礙或?qū)Ω咚勹F路行車有很大影響,對(duì)于上跨高鐵既有線的橋梁不宜采用,可用于上跨新建鐵路的橋梁。如圖3-6~圖3-7。
4.施工方法比選
跨越高速鐵路各種施工方案優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如表4-1。
跨高鐵立交橋設(shè)計(jì)的首要出發(fā)點(diǎn)是要保證鐵路的正常安全運(yùn)營(yíng),而合理的施工方法是實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的關(guān)鍵所在。在選擇跨越高速鐵路的橋梁施工方案時(shí),應(yīng)盡量減少在高速鐵路上空及附近的作業(yè)時(shí)間及工作量,盡量不在線路內(nèi)設(shè)置結(jié)構(gòu)物。
根據(jù)以上分析,對(duì)于上跨既有高速鐵路的立交橋梁施工,整體支架澆筑法和懸臂澆筑法施工對(duì)既有線列車運(yùn)營(yíng)有較大影響,存在較高的安全風(fēng)險(xiǎn),故一般僅用于上跨在建高鐵的立交橋施工。
預(yù)制架設(shè)、縱向頂推、轉(zhuǎn)體施工方法對(duì)高速列車運(yùn)營(yíng)影響小,安全風(fēng)險(xiǎn)亦較小,能較好地適用于上跨高鐵立交橋的建設(shè),且在架梁、頂推、轉(zhuǎn)體過(guò)程中,由于作業(yè)時(shí)間較短,一般利用高鐵的“天窗”時(shí)段。對(duì)于上跨在建高速鐵路的立交橋梁施工,上述幾種施工方法也可因地制宜選用。
5.結(jié)論
綜合前述分析,上跨既有高速鐵路橋梁不同橋式結(jié)構(gòu)及施工方案建議如下:
(1)不得采用裝配式空心板及T梁結(jié)構(gòu),盡量采用混凝土梁。
(2)跨度L≤50m時(shí),采用整體箱梁或組合式箱梁。采用等截面連續(xù)梁,整體結(jié)構(gòu),縱向頂推法施工。對(duì)于40m左右中小跨徑,也可采用組合式箱梁,施工方法推薦采用預(yù)制架設(shè)法,待吊裝完畢后施工橋面接縫,形成整體橋面。
(3)跨度L>50m,適合采用連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)、鋼-混結(jié)合梁、斜拉橋等結(jié)構(gòu)??梢虻刂埔诉x用縱向頂推法、水平轉(zhuǎn)體法施工??v向頂推法適用于等截面鋼結(jié)構(gòu)、連續(xù)梁,且以不需要設(shè)置臨時(shí)支墩為宜,以減少對(duì)既有線的干擾;水平轉(zhuǎn)體法可適用于各種常用的橋型,具有跨越能力大,對(duì)既有線干擾小、跨線作業(yè)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn),是跨越高速鐵路橋梁比較安全的施工方法。
對(duì)于上跨在建高速鐵路立交橋的橋式結(jié)構(gòu)及施工方法,考慮到后期運(yùn)營(yíng)對(duì)高速鐵路安全的影響,按照以上推薦的橋式結(jié)構(gòu)選用,施工方法根據(jù)具體橋式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)因地制宜采用。
參考文獻(xiàn):
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篇6
關(guān)鍵字:高速鐵路;特點(diǎn);發(fā)展現(xiàn)狀;未來(lái)趨勢(shì)
一、高速鐵路的概念以及特點(diǎn)
高速鐵路是一個(gè)具有國(guó)際性和時(shí)代性的概念。1985年5月,聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)將高速鐵路的列車最高運(yùn)行速度規(guī)定為客運(yùn)專線300km/h,客貨混線250km/h。1996年歐盟在96/48號(hào)指令中對(duì)高速鐵路的最新定義是:在新建高速專用線上運(yùn)行時(shí)速至少達(dá)到250km的鐵路可稱作高速鐵路。根據(jù)UIC(國(guó)際鐵路聯(lián)盟)定義,高速鐵路是指新建鐵路的設(shè)計(jì)速度達(dá)到250公里/小時(shí)以上或者經(jīng)升級(jí)改造(直線化、軌距標(biāo)準(zhǔn)化)的鐵路,其設(shè)計(jì)速度達(dá)到200公里/小時(shí),甚至達(dá)到220公里/小時(shí)的鐵路。高速鐵路是一個(gè)集各項(xiàng)最先進(jìn)的鐵路技術(shù)、先進(jìn)的運(yùn)營(yíng)管理方式、市場(chǎng)營(yíng)銷和資金籌措于一體的十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程,具有高效率的運(yùn)營(yíng)體系,它包含了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、機(jī)車車輛配置、站車運(yùn)營(yíng)規(guī)則等多方而的技術(shù)與管理。
綜上所述,高速鐵路是指列車在主要行車區(qū)間上能以200km/h以上速度運(yùn)行的干線鐵路。
隨著高鐵時(shí)代的開(kāi)啟,高速鐵路與其它交通運(yùn)輸方式相比具有很大的優(yōu)勢(shì)。
首先,高鐵相對(duì)于公路而言,占地較少,土地利用效率較高。麻省理工學(xué)院發(fā)表的《傲展的栓桔》,通過(guò)對(duì)比分析鐵路和公路投資,以及兩者單位旅客周轉(zhuǎn)量和單位貨物周轉(zhuǎn)量的外部成本,得出的結(jié)論是公路的土地占用是鐵路的10-15倍。在土地資源利用方而,鐵路能夠以相對(duì)較少的資源占用發(fā)揮更大的效益,因而更有利于土地集約利用。其次,鐵路能耗相對(duì)較低,能源利用效率較高。根據(jù)歐盟的統(tǒng)計(jì),運(yùn)輸業(yè)能源消耗的98%是石油,公路運(yùn)輸就消耗了歐盟石油消費(fèi)總量的大約67 %,汽車消耗了運(yùn)輸業(yè)石油消費(fèi)量的大約50%。各國(guó)統(tǒng)計(jì)資料表明,在不同運(yùn)輸方式中,鐵路、公路、民航完成單位運(yùn)輸量能耗之比約為1:8:11。而且,電氣化高速鐵路基本消除了二氧化碳等所造成的污染,對(duì)環(huán)境的污染較輕。再有,高速鐵路投入運(yùn)營(yíng)幾十年來(lái)很少有傷亡事故發(fā)生,安全性高;鐵路運(yùn)行準(zhǔn)確性高,它與汽車和飛機(jī)不同,它嚴(yán)格按照列車運(yùn)行時(shí)刻表運(yùn)行,不因大氣等原因而延誤。運(yùn)價(jià)低投資省效益高也是鐵路獨(dú)具的特點(diǎn)。
綜上所述,高鐵具有顯著的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。
二、我國(guó)高速鐵路的發(fā)展概況
經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展,我國(guó)的高速鐵路網(wǎng)初具規(guī)模。2012年底,我國(guó)的高鐵路運(yùn)營(yíng)里程達(dá)9356公里,居世界第一位,在建里程超過(guò)一萬(wàn)公里。目前己有的高速鐵路主要有:京滬高鐵,京津城際,武廣客運(yùn)專線,鄭西高速鐵路等。自2007年4月18日零時(shí)起,我國(guó)鐵路正式實(shí)施第六次大面積提速和新的列車運(yùn)行圖。列車在京哈、京滬、京廣、隴海、膠濟(jì)等既有鐵路干線上實(shí)施時(shí)速200公里的提速,部分區(qū)段列車運(yùn)行時(shí)速達(dá)到250公里。提速后,全國(guó)鐵路客運(yùn)能力增長(zhǎng)18%以上,貨運(yùn)能力增長(zhǎng)12%以上。成渝鐵路在運(yùn)營(yíng)初期就可使用國(guó)產(chǎn)機(jī)車車輛,開(kāi)行200km/h的列車或動(dòng)車組,待條件成熟時(shí),可開(kāi)行250 km /h,甚至300 km /h及以上的高速列車,我國(guó)高速鐵路正處在高速發(fā)展階段。
我國(guó)的高速鐵路從一開(kāi)始就瞄準(zhǔn)世界一流的水平,從鐵路道岔到機(jī)車再到信號(hào)設(shè)備,都是采取引進(jìn)加學(xué)習(xí)的方法,即首先引進(jìn)國(guó)外的技術(shù),在消化這些先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新,研制出適合我國(guó)情況的設(shè)備,短短幾年的時(shí)間,我國(guó)便掌握了高鐵這個(gè)龐大的系統(tǒng)各個(gè)組成部分的先進(jìn)技術(shù),特別是機(jī)車車輛方而,我
國(guó)的“和諧號(hào)”動(dòng)車組采納了加拿大、德國(guó)、法國(guó)、日木等國(guó)的先進(jìn)技術(shù),在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新研發(fā),現(xiàn)己形成一個(gè)比較完善的車型系列。在管理方而,我國(guó)的高速鐵路管理體制也比較先進(jìn),運(yùn)輸集中統(tǒng)一指揮,統(tǒng)籌利用鐵路內(nèi)外各方而的科研力量和人力資源,在高鐵從設(shè)計(jì)施工到通車運(yùn)營(yíng)的各個(gè)階段,各個(gè)單位都統(tǒng)一步調(diào),使我國(guó)高速鐵路的效率處于一個(gè)較高的水平。
三、我國(guó)高速鐵路未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
未來(lái)幾年,中國(guó)高鐵建設(shè)將進(jìn)入全而收獲期。當(dāng)我國(guó)高速鐵路系統(tǒng)初具規(guī)模時(shí),相鄰的省會(huì)城市或者大城市將形成1-2小時(shí)交通圈,而省會(huì)城市與地級(jí)市之間將形成1小時(shí)甚至半小時(shí)交通圈,屆時(shí),“人便其行,貨暢其流”的目標(biāo)將成為現(xiàn)實(shí)。但是,需要注意的是,高鐵的發(fā)展也不能太過(guò)激進(jìn),我國(guó)高鐵的發(fā)展應(yīng)
該與整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相協(xié)調(diào),如果超前發(fā)展,不僅自身會(huì)受到制約,由于高鐵是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程,還可能牽涉到一系列其他系統(tǒng)的紊亂,抑或是過(guò)度投資造成的巨額萬(wàn)損,可能引發(fā)鐵路部門的巨大債務(wù)危機(jī)。另一方而,還要考慮到民眾的承受能力,不能一味追求收同投資成木而使之變成“高價(jià)高鐵”,使大多數(shù)人失去享受高鐵發(fā)展的機(jī)會(huì)。
隨著高速鐵路技術(shù)的不斷發(fā)展,高速列車的商業(yè)運(yùn)行速度迅速提高,旅行時(shí)間的節(jié)約,旅行條件的改善,旅行費(fèi)用的降低,再加上社會(huì)對(duì)人們賴以生存的地球環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),使得高速鐵路呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的強(qiáng)勁勢(shì)頭。在第二屆高速鐵路國(guó)際會(huì)議發(fā)出了一個(gè)明確信息,作為主要的公共交通工具之一,高速鐵路將在21世紀(jì)獲得迅速發(fā)展。
四、結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)高鐵現(xiàn)在處于一個(gè)黃金發(fā)展期,大量高速鐵路線路開(kāi)工建設(shè)并投入運(yùn)營(yíng)。高鐵的發(fā)展影響著人們的出行方式和生活節(jié)奏。隨著我國(guó)鐵路網(wǎng)不斷完善,在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間,高鐵將成為人們的出行方式的首選。
參考文獻(xiàn):
篇7
【關(guān)鍵詞】 高速鐵路 技術(shù)創(chuàng)新 優(yōu)勢(shì) 發(fā)展 交通運(yùn)輸
從2004年到2013年的十年間,我國(guó)高速鐵路的發(fā)展邁向了一個(gè)新里程,截至目前,已建成時(shí)速超過(guò)200千米的高速鐵路8400余千米,可見(jiàn),無(wú)論是高速鐵路的時(shí)速、還是高速鐵路的通車?yán)锍叹辛舜筇げ角斑M(jìn)。我國(guó)高速鐵路領(lǐng)域建設(shè)成就的取得,在很大程度上有賴于技術(shù)創(chuàng)新,高速鐵路已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。本文結(jié)合高速鐵路技術(shù)革新的歷程,首先介紹高速鐵路技術(shù)創(chuàng)新的現(xiàn)況,接著論述技術(shù)創(chuàng)新的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。
1 我國(guó)高速鐵路技術(shù)創(chuàng)新的現(xiàn)狀
在上世紀(jì)90年代以前,由于高速鐵路的融資來(lái)源匱乏,財(cái)政投入相對(duì)較少,票價(jià)多年未見(jiàn)改變,因此,高速鐵路的發(fā)展舉步維艱,甚至滯后于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。90年代中期后,在國(guó)家的大力關(guān)懷和扶持下,高速鐵路的建設(shè)規(guī)模及速度不斷加快,發(fā)展相當(dāng)迅猛。同時(shí),隨著技術(shù)改造工作被提上議事日程,政府著力加強(qiáng)自主研發(fā)能力,推行新型引進(jìn)戰(zhàn)略,將研發(fā)所需經(jīng)費(fèi)納入引進(jìn)資金范疇中,在增強(qiáng)企業(yè)研發(fā)水平的同時(shí),構(gòu)筑起了當(dāng)代領(lǐng)先的高速列車生產(chǎn)基地,走出了一條有中國(guó)特色的高速列車品牌道路。
高速鐵路行業(yè)飛速發(fā)展的根源在于成功構(gòu)建起一套完備的、成熟的國(guó)家級(jí)技術(shù)創(chuàng)新體系,通過(guò)政府引領(lǐng)下的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,進(jìn)一步推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新主體——企業(yè)的研發(fā)進(jìn)程。該體系的提出,為高速列車的研發(fā)和投入使用提供了強(qiáng)大的技術(shù)指導(dǎo)作用,它依托大系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理,將高速列車與接觸網(wǎng)、周邊密集的大氣環(huán)境和軌道線相整合,開(kāi)展模擬化仿真,用于明確高速列車同全部相應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián),形成了一個(gè)強(qiáng)大的集全局優(yōu)化和仿真計(jì)算于一體的高速列車系統(tǒng),在對(duì)該系統(tǒng)建立模型時(shí),努力破除傳統(tǒng)軟件對(duì)建模自由度所帶來(lái)的諸多局限,實(shí)現(xiàn)了列車系統(tǒng)的仿真計(jì)算。這些研究成果的問(wèn)世為我國(guó)高速鐵路的發(fā)展夯實(shí)了牢靠的科學(xué)基礎(chǔ),提供了強(qiáng)有力的科學(xué)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),有助于與我國(guó)高速鐵路理論所要求的各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范相吻合。由此可見(jiàn),技術(shù)的重大突破和創(chuàng)新帶來(lái)了高速鐵路行業(yè)的迅猛發(fā)展。
2 我國(guó)高速鐵路技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的主要優(yōu)勢(shì)
2.1 我國(guó)高速鐵路建設(shè)過(guò)程中的技術(shù)要求較高
主要表現(xiàn)在輸送能力強(qiáng),高速度,高舒適度,高安全性。強(qiáng)大的輸送能力是高速鐵路技術(shù)創(chuàng)新的重要優(yōu)勢(shì),就當(dāng)前來(lái)看,我國(guó)高速鐵路幾乎全都達(dá)到行車時(shí)長(zhǎng)相隔4分鐘及其以下的目標(biāo),在當(dāng)今高速鐵路技術(shù)中居于絕對(duì)領(lǐng)先地位;衡量高速鐵路技術(shù)創(chuàng)新水平的最顯著標(biāo)志便是速度,我國(guó)研發(fā)的京滬高鐵,在試運(yùn)行中打破了時(shí)速最高紀(jì)錄,達(dá)486km/h,在世界范圍內(nèi)的高速鐵路運(yùn)行史上前所未有;為提升旅客乘車的便捷化,經(jīng)過(guò)科學(xué)調(diào)整,我國(guó)高速列車的運(yùn)行更趨于規(guī)律性,高速鐵路的站臺(tái)依照車次固定,并且列車車廂的裝飾力求精美,生活、工作設(shè)施一應(yīng)俱全,座位舒適寬敞,便于行走,運(yùn)行十分穩(wěn)定,我國(guó)高速列車在生產(chǎn)中均保證隔音、減震的高效果,使旅客體會(huì)到舒適感;高速鐵路因處于全封閉環(huán)境下自動(dòng)運(yùn)行,又具備一整套相對(duì)健全的安全防護(hù)系統(tǒng),所以,其安全程度堪稱最高,在我國(guó)高速鐵路問(wèn)世的數(shù)十年里,從未出現(xiàn)過(guò)重特大行車事故,事故致死率幾乎為零,在世界上的安全性能屬罕見(jiàn)。
2.2 我國(guó)高速鐵路的建設(shè)工程已實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)的突破與創(chuàng)新
目前,我國(guó)已總體掌握路基形變、沉降管理技術(shù),高速道岔及無(wú)砟軌道的研制取得突破性進(jìn)展,不論是高速橋梁的修建水平,還是高速加長(zhǎng)隧道的開(kāi)發(fā)均達(dá)到世界一流水平。另外,500米長(zhǎng)鋼軌焊接儀器及鋪設(shè)機(jī)組研發(fā)完成,高速鐵路工程的各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)范體系已完全形成。
200km/h高速動(dòng)車組技術(shù)已日臻成熟,我國(guó)已建造了200km/h的動(dòng)車組研發(fā)平臺(tái)、技術(shù)規(guī)劃和創(chuàng)新檢驗(yàn)平臺(tái),最高速度達(dá)350km/h的CRH3型列車已在京津客運(yùn)專線通過(guò)運(yùn)營(yíng),標(biāo)志著具有我國(guó)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速列車建造成功,高速動(dòng)車組技術(shù)在吸收和創(chuàng)新中已趕超世界水平。
2.3 我國(guó)高速鐵路呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的趨勢(shì)
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,依據(jù)國(guó)家鐵路網(wǎng)的具體規(guī)劃,要建成一個(gè)龐大的、多功能的高速鐵路網(wǎng)絡(luò),覆蓋全國(guó)九成以上的人口,連接全部50萬(wàn)人口以上的城市,高速鐵路的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展必將為技術(shù)的進(jìn)一步改造和創(chuàng)新提供原動(dòng)力,成為綠色交通的中堅(jiān)力量。伴隨我國(guó)人口數(shù)量的增長(zhǎng),城市化進(jìn)程的持續(xù)加快,高速鐵路網(wǎng)絡(luò)所產(chǎn)生的新型客運(yùn)市場(chǎng)將在國(guó)際上首屈一指,進(jìn)而為我國(guó)高速鐵路行業(yè)的快速發(fā)展贏得世界市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)。
2.4 高速鐵路的基礎(chǔ)研究實(shí)力雄厚,發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)
高速列車國(guó)家級(jí)技術(shù)創(chuàng)新體系將會(huì)進(jìn)一步得到完善和更新,軌道交通實(shí)驗(yàn)室已啟用,新研發(fā)的多功能試驗(yàn)儀器和設(shè)備在國(guó)際上處于領(lǐng)先水平,并在京津、武廣等高速線路上展開(kāi)精確可靠的追蹤試驗(yàn),累計(jì)了大量的實(shí)測(cè)信息數(shù)據(jù),為今后高速列車的全過(guò)程、全壽命的探析創(chuàng)造了成熟的技術(shù)條件。國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)建勢(shì)必成為新的技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)平臺(tái),同時(shí),我國(guó)高速列車的運(yùn)距之長(zhǎng)也為國(guó)際罕見(jiàn),為高速鐵路的發(fā)展積蓄了強(qiáng)勁的力量。
2.5 我國(guó)所采用的技術(shù)設(shè)備和管理手段超越國(guó)際水平
我國(guó)建設(shè)一流的、發(fā)達(dá)的高速鐵路,離不開(kāi)一流的技術(shù)設(shè)備。在建設(shè)高速鐵路時(shí),技術(shù)設(shè)備不單要求在技術(shù)上具備前沿性,而且更加經(jīng)濟(jì)、可靠和適用。另外,在高速鐵路運(yùn)營(yíng)中要確保高效益、高密度、高正點(diǎn)率,還有賴于高度信息化的管理手段,信息化的大幅運(yùn)用是我國(guó)高速鐵路技術(shù)超越世界水平的關(guān)鍵。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,我國(guó)高速鐵路的發(fā)展成果來(lái)之不易,為此,要進(jìn)一步樹(shù)立技術(shù)創(chuàng)新的強(qiáng)大信念,敢于正視技術(shù)研究過(guò)程中的缺陷和漏洞,盡快糾正偏差,充分發(fā)揮高速鐵路技術(shù)創(chuàng)新的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì),進(jìn)而為我國(guó)高速鐵路事業(yè)的復(fù)興做出更大貢獻(xiàn)。
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篇8
關(guān)鍵詞:高速鐵路;接觸網(wǎng);電氣化鐵路
1 高速鐵路接觸網(wǎng)
牽引供電系統(tǒng)主要包括牽引變電所和接觸網(wǎng)兩個(gè)部分,其任務(wù)是保證質(zhì)量良好并不間斷地向動(dòng)車組供電。
1.1 高速鐵路接觸網(wǎng)接觸懸掛形式
接觸懸掛形式是指接觸網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)形式,它反映了接觸網(wǎng)的空間結(jié)構(gòu)和幾何尺寸。不同的懸掛形式,在工程造價(jià)、受流性能、安全性能上均有差別。另外,對(duì)接觸網(wǎng)的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)維護(hù)也有不同的要求。對(duì)高速接觸網(wǎng)懸掛形式的要求是:受流性能滿足高速鐵路的運(yùn)營(yíng)要求、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、工程造價(jià)低。
1.2 高速鐵路接觸網(wǎng)的主要技術(shù)特點(diǎn)
導(dǎo)線高度的確定受多方面的因素制約,如車輛限界、絕緣距離、車輛和線路振動(dòng)、施工誤差等。高速鐵路接觸導(dǎo)線的高度比常規(guī)電氣化鐵路的接觸導(dǎo)線低,這主要是因?yàn)椋焊咚勹F路一般無(wú)超級(jí)超限列車通過(guò),車輛限界為4800mm;
為了減少列車空氣阻力及空氣動(dòng)態(tài)力對(duì)受電弓的影響,受電弓的底座沉于機(jī)車車頂頂面,受電弓的工作高度較小,所以,高速鐵路接觸導(dǎo)線的高度一般在5300mrn左右。結(jié)構(gòu)高度由所確定的最短吊弦長(zhǎng)度決定的,吊弦長(zhǎng)時(shí),當(dāng)承力索和導(dǎo)線材質(zhì)不同時(shí),因溫度變化引起的吊弦斜度小,使錨段內(nèi)的張力差小,有利于改善弓網(wǎng)受流特性。③跨距及拉出值取決于線路曲線半徑、最大風(fēng)速和經(jīng)濟(jì)因素等??紤]安全因素及對(duì)受電弓滑板的磨耗,我國(guó)高速鐵路一般在保證跨中導(dǎo)線在最大風(fēng)速下均不超過(guò)距受電弓中心400mm的條件下,確定跨距長(zhǎng)度和拉出值的大小。
錨段長(zhǎng)度的確定主要考慮接觸導(dǎo)線和承力索的張力增量不宜超過(guò)10%,且張力補(bǔ)償器工作在有效工作范圍內(nèi)。吊弦分布和間距。吊弦分布有等距分布、對(duì)數(shù)分布、正弦分布等幾種形式,為了設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)的方便,吊弦分布一般采用最簡(jiǎn)單的等距分布。確定吊弦間距時(shí),既要考慮改善接觸網(wǎng)的彈性,又要考慮經(jīng)濟(jì)因素。對(duì)高速接觸網(wǎng),簡(jiǎn)單鏈形懸掛設(shè)預(yù)留弛度,彈性鏈形懸掛不設(shè)預(yù)留弛度。錨段關(guān)節(jié)。錨段關(guān)節(jié)是接觸網(wǎng)張力的機(jī)械轉(zhuǎn)換關(guān)節(jié),是接觸網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié),其設(shè)計(jì)和安裝質(zhì)量對(duì)受流影響較大,高速接觸網(wǎng)一般采用兩種形式的錨段關(guān)節(jié)。安裝處理上,盡量縮短接觸導(dǎo)線工作支和非工作支同時(shí)接觸受電弓滑板的長(zhǎng)度,降低非工作支的坡度。接觸導(dǎo)線的張力。提高接觸導(dǎo)線的張力,可以增大波形傳播速度,改善受流性能,同時(shí)增加了接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性。導(dǎo)線張力的確定受導(dǎo)線的拉斷力、接觸網(wǎng)的安全系數(shù)等因素影響。承力索的張力。受接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性、載流容量、結(jié)構(gòu)高度、支柱容量等因素影響。提高承力索的張力可以增加接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性,但對(duì)弓網(wǎng)受流性能影響不大。減少承力索的張力,有利于減少反射系數(shù),承力索的張力受接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)高度的限制,也就是在一定的結(jié)構(gòu)高度上,要保持跨內(nèi)最短吊弦的長(zhǎng)度。
1.3 綜合接地技術(shù)
降低鋼軌電位可采取的技術(shù)措施主要有將上下行鋼軌充分橫向連接;對(duì)AT供電方式牽引網(wǎng),增設(shè)公用保護(hù)線CPW;對(duì)帶回流線的直接供電方式牽引網(wǎng),增設(shè)吸上線;利用接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)作接地極,把AT供電方式的保護(hù)線PW和帶回流線的直接供電方式的負(fù)饋線NF接地。沿線路增設(shè)一條或兩條埋地裸導(dǎo)線GW,并與上下行的鋼軌、保護(hù)線PW或負(fù)饋線NF等充分互連。充分利用線路本身和線路旁邊的各種建筑、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)作自然接地極,將回流網(wǎng)接地。特設(shè)集中接地極,將回流網(wǎng)接地。
2 總結(jié)
通過(guò)對(duì)普通接觸網(wǎng)與高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)相比較,側(cè)重概述高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)的優(yōu)越性以及我國(guó)在這方面具有的相關(guān)成熟技術(shù)。如我國(guó)高速鐵路接觸網(wǎng)采用的受流、客運(yùn)專線接觸網(wǎng)懸掛類型、高速鐵路接觸網(wǎng)采用的供電方式等。同時(shí)又概括地介紹了國(guó)外高速接觸網(wǎng)的先進(jìn)技術(shù)。
高速電氣化鐵路與普通鐵路相比較,其最大的特點(diǎn)就是要運(yùn)輸量大、運(yùn)營(yíng)速度快、安全可靠。接觸網(wǎng)和受電弓的安全可靠和經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行,將是制約世界各國(guó)鐵路發(fā)展的最大話題。隨著我國(guó)高速電氣化鐵道及客運(yùn)專線的建設(shè),對(duì)接觸網(wǎng)相關(guān)技術(shù)提出了更高的要求。只有妥善解決好高速列車受電弓在與接觸網(wǎng)滑行中的各種問(wèn)題,高速鐵路才可以有更大的發(fā)展。
[參考文獻(xiàn)]
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篇9
我國(guó)高速鐵路主要?jiǎng)?chuàng)新進(jìn)展
在我國(guó)高鐵建設(shè)過(guò)程中,科技創(chuàng)新發(fā)揮了重要的支撐作用,解決了一系列技術(shù)難題并取得了一批重大創(chuàng)新成果。
(一)突破了高鐵工程建造技術(shù)難關(guān)
近年來(lái),我國(guó)高鐵突破了復(fù)雜地質(zhì)條件、高墩大跨復(fù)雜橋梁建造等系列工程建造技術(shù)難關(guān)。攻克了京津城際高鐵松軟土、鄭西高鐵濕陷性黃土、武廣高鐵巖溶地區(qū)、哈大高鐵防凍脹、京滬高鐵深厚軟土等一系列技術(shù)難題,掌握了復(fù)雜地質(zhì)條件下高速鐵路地基處理和路基填筑成套技術(shù)體系。建成了武漢天興洲、南京大勝關(guān)長(zhǎng)江大橋和濟(jì)南黃河大橋等世界一流的新型結(jié)構(gòu)大跨度橋梁,系統(tǒng)掌握了長(zhǎng)大橋梁簡(jiǎn)支箱梁的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、架設(shè)成套技術(shù)體系。系統(tǒng)掌握了無(wú)砟軌道設(shè)計(jì)、制造、施工、檢測(cè)及維護(hù)等技術(shù),研發(fā)了高速鐵路鋼軌及扣件、大號(hào)碼道岔等重要軌道部件,首創(chuàng)了在長(zhǎng)大橋梁、高架站上鋪設(shè)無(wú)砟軌道的技術(shù),構(gòu)建了無(wú)砟軌道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。
(二)掌握了高速列車成套技術(shù)
通過(guò)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新,系統(tǒng)掌握了時(shí)速200~250公里高速列車總成、牽引控制、制動(dòng)系統(tǒng)、牽引變流等9大核心技術(shù)以及10大配套技術(shù),形成了我國(guó)時(shí)速200~250公里高速列車系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。在此基礎(chǔ)上,以提升速度和安全可靠性為核心,在高速列車基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、制造工藝、試驗(yàn)評(píng)估等方面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)創(chuàng)新,成功研制出時(shí)速350公里高速列車并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),成功研制了時(shí)速380公里新一代高速列車。在列車控制技術(shù)方面,采用GSM-R無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)地面與動(dòng)車組控車信息雙向?qū)崟r(shí)傳輸,構(gòu)建了時(shí)速300~350公里等級(jí)的CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng),能夠滿足時(shí)速350公里、最小追蹤間隔3分鐘運(yùn)行要求。
(三)掌握了高鐵運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)
在檢測(cè)技術(shù)上,成功研制了時(shí)速250、350公里的高速綜合檢測(cè)列車。在運(yùn)營(yíng)調(diào)度上,針對(duì)我國(guó)既有線列車與高速列車、不同速度等級(jí)高速列車跨線運(yùn)行的復(fù)雜運(yùn)輸組織方式,研發(fā)了高鐵運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)。在安全預(yù)警技術(shù)上,建立了防災(zāi)預(yù)警監(jiān)測(cè)和自動(dòng)應(yīng)急處理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)、雨、雪、異物侵限等災(zāi)害的實(shí)時(shí)預(yù)警和監(jiān)控。在客運(yùn)服務(wù)技術(shù)上,研制了適應(yīng)大客流量、響應(yīng)時(shí)間快、系統(tǒng)安全性高的綜合客運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)以及多種不同類型的制票設(shè)備和自動(dòng)售檢票系統(tǒng),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了車站旅客服務(wù)集成管理平臺(tái),較好地滿足了旅客自主化、個(gè)性化、多樣化的服務(wù)需求。
(四)掌握了高鐵系統(tǒng)集成技術(shù)
系統(tǒng)掌握了高鐵總體設(shè)計(jì)技術(shù)、子系統(tǒng)間優(yōu)化匹配技術(shù)、接口管理協(xié)調(diào)技術(shù)、系統(tǒng)測(cè)試及安全控制技術(shù)、系統(tǒng)評(píng)估和聯(lián)調(diào)聯(lián)試技術(shù),實(shí)現(xiàn)了高速鐵路工務(wù)工程、動(dòng)車組、牽引供電、通信信號(hào)、運(yùn)營(yíng)調(diào)度、客運(yùn)服務(wù)等各子系統(tǒng)的集成,使整體系統(tǒng)功能達(dá)到最優(yōu)。在不同速度等級(jí)列車混合運(yùn)行、高速線與既有線互聯(lián)互通、地車安全信息連續(xù)傳輸、軌道電路對(duì)無(wú)砟軌道適應(yīng)性等方面實(shí)現(xiàn)重大技術(shù)創(chuàng)新,形成了先進(jìn)完善的高速鐵路系統(tǒng)集成技術(shù)體系。高鐵系統(tǒng)集成技術(shù)的建立,為我國(guó)優(yōu)質(zhì)高效推進(jìn)高鐵建設(shè)、提高高鐵系統(tǒng)安全可靠性和運(yùn)行品質(zhì)提供了保證。
京滬高速列車的創(chuàng)新組織
我國(guó)于2006年引進(jìn)了時(shí)速200公里及以上動(dòng)車組技術(shù),通過(guò)三幾年的消化吸收再創(chuàng)新,取得了重點(diǎn)實(shí)踐和階段性成果。在此基礎(chǔ)上,2007年8月,科技部與鐵道部就依托京滬高速鐵路工程、聯(lián)合推動(dòng)我國(guó)高速鐵路技術(shù)創(chuàng)新達(dá)成共識(shí),2008年2月26日,共同簽署了《中國(guó)高速列車自主創(chuàng)新聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃》(以下簡(jiǎn)稱《聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃》)。《聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃》確定:以滿足京滬高速鐵路需求的高速列車(動(dòng)車組)成套關(guān)鍵技術(shù)和適合我國(guó)國(guó)情的高速鐵路運(yùn)輸組織和控制系統(tǒng)技術(shù)為研發(fā)重點(diǎn),加快建立和完善具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、時(shí)速350公里及以上、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的我國(guó)高速列車技術(shù)體系。
《聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃》總投資30億元,其中國(guó)撥資金10億元,鐵道部組織配套資金20億元,在亟待解決的工程技術(shù)難題、提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成能力、以及支撐發(fā)展的基礎(chǔ)理論研究等三個(gè)層面設(shè)置了l0大課題任務(wù),分別研究高速列車輪軌耦合等系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、系統(tǒng)總成等關(guān)鍵技術(shù)及裝置、高速受流等相關(guān)配套技術(shù)等等。實(shí)施三年來(lái),基本掌握了時(shí)速350公里及以上高速列車(動(dòng)車組)成套技術(shù),取得了一批自主創(chuàng)新成果。
一是在高速列車整車研制方面。成功自主研制了符合京滬高速鐵路運(yùn)輸需求的、持續(xù)運(yùn)營(yíng)時(shí)速350公里、最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速380公里的新一代高速列車,今年初,在京滬高鐵先導(dǎo)段運(yùn)行試驗(yàn)中創(chuàng)造了每小時(shí)487.3公里的世界鐵路運(yùn)營(yíng)試驗(yàn)最高速度,預(yù)計(jì)今年6月30日將全面投入正式運(yùn)營(yíng)。就技術(shù)水平而言,我國(guó)新一代高速列車最高運(yùn)營(yíng)速度比日本新干線高80公里,比德國(guó)ICE和法國(guó)TGV高60公里,在節(jié)能環(huán)保性和綜合舒適性等方面也具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)。
二是在控制系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新方面。自主設(shè)計(jì)的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(CTCS.3級(jí))已成功運(yùn)用于武廣高速鐵路,首次在時(shí)速350公里條件下實(shí)現(xiàn)列車控制信息“車地”雙向傳輸,這代表了當(dāng)今世界最先進(jìn)水平。牽引供電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)也取得了重大突破,研發(fā)了世界上首創(chuàng)的、張力達(dá)到37kN的高強(qiáng)高導(dǎo)接觸網(wǎng)導(dǎo)線,突破了不斷電自動(dòng)過(guò)分相技術(shù),初步測(cè)算,采用最新技術(shù)可使京滬高速鐵路節(jié)省社會(huì)時(shí)間成本4000萬(wàn)小時(shí)以上,年節(jié)電達(dá)到6億度以上。
三是在創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)方面。已陸續(xù)建成一系列代表當(dāng)今世界最高水平的試驗(yàn)研究平臺(tái),其中包括:時(shí)速達(dá)到600公里的高速列車滾振試驗(yàn)臺(tái),1∶1的鋁合金車體模態(tài)與疲勞分析試驗(yàn)臺(tái),1∶1的高速轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)參數(shù)響應(yīng)分析試驗(yàn)臺(tái)和1∶1的牽引傳動(dòng)與網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)綜合試驗(yàn)臺(tái),試驗(yàn)風(fēng)速350公里以上并具有噪音測(cè)試功能的地面交通工具風(fēng)洞試驗(yàn)臺(tái),雷諾數(shù)達(dá)到1∶8、試驗(yàn)速度接近500公里的動(dòng)模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
高鐵組織創(chuàng)新中的成功經(jīng)驗(yàn)
《聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃》的成功得益于打破常規(guī)的組織體系,主要經(jīng)驗(yàn)包括如下幾個(gè)方面。
(一)搭建了有利于發(fā)揮“舉國(guó)體制”作用的計(jì)劃管理架構(gòu)
《聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃》啟動(dòng)之初,就成立了雙組長(zhǎng)制的領(lǐng)導(dǎo)小組和由一大批國(guó)內(nèi)頂級(jí)專家組建的總體專家組,其中包括中國(guó)科學(xué)院和工程院院士、以及鐵路行業(yè)的技術(shù)領(lǐng)軍人物,由兩部門負(fù)責(zé)同志及相關(guān)科研單位、企業(yè)專家共同組建的70余人的計(jì)劃管理辦公室。從各個(gè)機(jī)構(gòu)的構(gòu)成及運(yùn)轉(zhuǎn)方面,實(shí)質(zhì)上形成了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下有利于發(fā)揮“舉國(guó)體制”作用的計(jì)劃管理框架,可以總結(jié)出三方面經(jīng)驗(yàn):一是兩部門有明確的各自分工,科技部主要負(fù)責(zé)組織全國(guó)的科技力量(其中鐵路系統(tǒng)的僅占一小部分)進(jìn)行科研攻關(guān),鐵道部負(fù)責(zé)組織需求和進(jìn)行政府定購(gòu)引導(dǎo)。同時(shí),兩部門聯(lián)合按照終端產(chǎn)品安全運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行過(guò)程把關(guān)。二是突破制度性的束縛,根據(jù)鐵路行業(yè)特殊情況,創(chuàng)造性的允許行政干部進(jìn)入專家組工作,從而更大的發(fā)揮了既懂專業(yè)、又有管理經(jīng)驗(yàn)的行業(yè)專家的作用。三是創(chuàng)造性的引入項(xiàng)目承擔(dān)單位的骨干人員,進(jìn)入計(jì)劃管理辦公室工作,不僅為有效把握各研究單位科研進(jìn)度、促進(jìn)合作提供了可能,而且為培養(yǎng)我國(guó)自己的高速鐵路管理人才奠定了基礎(chǔ)。
(二)設(shè)計(jì)了投入強(qiáng)度空前、多計(jì)劃協(xié)同的國(guó)家科技計(jì)劃支持模式
該項(xiàng)目不僅僅局限于10億元規(guī)模,也不局限于國(guó)家科技支撐計(jì)劃本身,而是涉及973、863和科技支撐三個(gè)國(guó)家科技計(jì)劃等五個(gè)項(xiàng)目,總投入近15億元,其中科技支撐計(jì)劃投入達(dá)10億元。具體來(lái)說(shuō),在973計(jì)劃中,設(shè)立了“最高運(yùn)行時(shí)速500公里條件下的高速列車關(guān)鍵力學(xué)行為研究”項(xiàng)目,共投入3000萬(wàn)元,委托中科院力學(xué)所牽頭;在863計(jì)劃中,分別設(shè)立了“最高試驗(yàn)速度400公里/小時(shí)高速檢測(cè)列車關(guān)鍵技術(shù)研究與裝備研制”項(xiàng)目和“高速鐵路用車輪材料及關(guān)鍵技術(shù)的研究”項(xiàng)目,分別投入2億元和6000萬(wàn)元,前者由鐵道部負(fù)責(zé)組織,由鐵科院牽頭;在國(guó)家科技支撐計(jì)劃中,分別設(shè)立了“中國(guó)高速列車關(guān)鍵技術(shù)研究及裝備研制”項(xiàng)目和“高速輪軌鐵路引進(jìn)消化、吸收與創(chuàng)新”項(xiàng)目,分別投入10億元和9000萬(wàn)元,前者為《聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃》的主要科研內(nèi)容,后者為《聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃》的預(yù)研項(xiàng)目,由北車集團(tuán)長(zhǎng)春客車承擔(dān)。此外,對(duì)于國(guó)家科技支撐計(jì)劃而言,單個(gè)項(xiàng)目達(dá)到10億元規(guī)模是從未有過(guò)的,是一次創(chuàng)造性的嘗試。從實(shí)踐效果看,此次嘗試是非常成功的。
(三)采用了廣泛利用國(guó)內(nèi)創(chuàng)新資源的開(kāi)放式項(xiàng)目組織模式
與以往鐵路領(lǐng)域科研組織不同,《聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃》打破了主要依靠鐵路行業(yè)科研力量進(jìn)行研發(fā)的項(xiàng)目組織模式,更多地發(fā)揮了科技部對(duì)全國(guó)創(chuàng)新資源的有效組織作用,極大地調(diào)動(dòng)了全國(guó)科研力量的參與積極性。從實(shí)際情況看,高等院校、科研院所和企業(yè)均參與踴躍,共同承擔(dān)了攻堅(jiān)克難的創(chuàng)新研究任務(wù),其中包括了清華大學(xué)、北京大學(xué)、浙江大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等25所國(guó)內(nèi)一流高校,中科院力學(xué)所、軟件所、電工所、金屬所、自動(dòng)化所等11所國(guó)內(nèi)一流科研機(jī)構(gòu),唐車公司、長(zhǎng)客股份和四方股份3大主機(jī)廠、永濟(jì)電機(jī)等7家核心配套企業(yè),共涉及3家國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、31家國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、3家國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、7家國(guó)家工程研究中心、2家工家工程技術(shù)研究中心,組織了院士68人、教授500余人、工程技術(shù)人員上萬(wàn)人。同時(shí),《聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃》促進(jìn)了各方資源共享,如共享利用了分屬于科研院校的超級(jí)計(jì)算機(jī)、地面交通工具風(fēng)洞、振動(dòng)噪聲試驗(yàn)臺(tái)等一大批大型科研裝備。
篇10
摘要:牽引供電系統(tǒng)在高速鐵路安全穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,一旦牽引供電系統(tǒng)發(fā)生故障將引起高速列車的全面停運(yùn)。文章對(duì)高速鐵路牽引供電系統(tǒng)基本組成進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上,對(duì)當(dāng)前高速鐵路牽引供電系統(tǒng)故障診斷以及管理存在的重要問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的分析,對(duì)確保高速鐵路牽引供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)化管理的措施進(jìn)行了深入探討。
關(guān)鍵詞:高速鐵路,牽引供電,科學(xué)管理,安全預(yù)警
前言
進(jìn)入新的歷史階段,伴隨著我國(guó)鐵路事業(yè)的高度發(fā)展,高速鐵路呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展之勢(shì);據(jù)統(tǒng)計(jì),“截至 2010 年底,我國(guó)高鐵投入運(yùn)營(yíng)里程達(dá)8358千米,高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程已居世界第一,2012 年底我國(guó)高速鐵路總規(guī)模達(dá)到13000千米,我國(guó)已成為世界上高速鐵路發(fā)展最快、系統(tǒng)技術(shù)最全、集成能力最強(qiáng)、運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)、運(yùn)營(yíng)速度最高、在建規(guī)模最大的國(guó)家。” 伴隨著高速鐵路事業(yè)的飛速發(fā)展,其安全性、穩(wěn)定性也日益引起整個(gè)社會(huì)的廣泛關(guān)注。在高速鐵路整個(gè)系統(tǒng)中發(fā)揮核心作用的供電牽引系統(tǒng)的重要性也就不言而喻。
一、高速鐵路牽引供電系統(tǒng)基本組成介紹
第一,高速鐵路牽引供電系統(tǒng)外部電源。牽引供電系統(tǒng)外部電源在整個(gè)高速鐵路系統(tǒng)中發(fā)揮著“源頭”作用,為整個(gè)高速列車提供能量持續(xù)性供給;供給的方式和途徑是通過(guò)牽引變壓器從電力系統(tǒng)到牽引供電能量的轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)的。不同于普通鐵路,高速鐵路牽引供電系統(tǒng)所接入的電壓一般為220千伏。高速鐵路牽引供電系統(tǒng)外部電源的主要功能是為高速鐵路持續(xù)性供電提供更加完備供電保障。
第二,高速鐵路牽引供變電所。如果外部電源發(fā)揮的作用主要是提供持續(xù)性的保障,那么牽引變電所將外部供電根據(jù)電力牽引對(duì)電流以及電壓的不同需求,轉(zhuǎn)化為適用鐵路牽引需求的電能,之后將轉(zhuǎn)化后的電能輸送到接觸網(wǎng)。高速鐵路牽引變電所所在整個(gè)牽引供電系統(tǒng)發(fā)揮著“心臟”般的功能。在整個(gè)高速鐵路運(yùn)行線路中,一般每間隔40-50千米就會(huì)設(shè)立一個(gè)變電所,每個(gè)變電所所中安裝兩套設(shè)備,確保鐵路穩(wěn)定、持續(xù)運(yùn)行。牽引變電所包含牽引變壓器,除此之外也包括給牽引變壓器配套的其它相關(guān)設(shè)備,如開(kāi)關(guān)設(shè)備、電壓電流、測(cè)量設(shè)備等。
二、高速鐵路傳統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)故障診斷及管理存在的主要問(wèn)題
第一,傳統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)故障診斷及管理的主要特征。傳統(tǒng)模式下,對(duì)牽引供電系統(tǒng)故障進(jìn)行的管理主要是對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的故障,是對(duì)已經(jīng)發(fā)生故障的診斷、維修,而當(dāng)故障出現(xiàn)之前,證明系統(tǒng)已經(jīng)在非常不健康的運(yùn)行條件下運(yùn)行過(guò)一段時(shí)間;傳統(tǒng)條件下的對(duì)牽引供電故障發(fā)生位置以及原因進(jìn)行排查后也能夠使系統(tǒng)恢復(fù)到以前狀態(tài),但是從很大程度上對(duì)鐵路運(yùn)行秩序產(chǎn)生不利影響,對(duì)鐵路運(yùn)輸帶來(lái)一定損失,其經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性不強(qiáng)。
第二,傳統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)故障診斷及管理存在的主要問(wèn)題:一是對(duì)出現(xiàn)的故障難以查找到真正原因。二是只是針對(duì)故障發(fā)生后進(jìn)行的處理。傳統(tǒng)條件下的故障診斷只能是對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷管理,難以實(shí)現(xiàn)事先性、預(yù)警性預(yù)見(jiàn)。三是排除出現(xiàn)故障的時(shí)間較長(zhǎng),影響鐵路運(yùn)行秩序。由于只能是針對(duì)故障發(fā)生之后進(jìn)行的處理,故障排除需要一定的時(shí)間,在此過(guò)程中會(huì)對(duì)鐵路運(yùn)行秩序產(chǎn)生諸多不利影響。
三、高速鐵路牽引供電系統(tǒng)科學(xué)管理及安全預(yù)警的主要措施
第一,采取多元化的牽引供電數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)。該種技術(shù)包含對(duì)牽引變電所各自動(dòng)化系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)、故障錄波裝置、接觸網(wǎng)檢測(cè)車等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精度、正確率以及各系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相互之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行管理,獲取高鐵牽引供電變壓器的局放以及互感器介質(zhì)損耗信息,并對(duì)不同數(shù)據(jù)的來(lái)源以及特征進(jìn)行綜合分析,例如,數(shù)據(jù)發(fā)生的時(shí)間與空間等,在相關(guān)數(shù)據(jù)分析處理的基礎(chǔ)上建立起多元化的故障預(yù)警與診斷數(shù)據(jù)模型。多元化的牽引供電數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)所涉及到的主要層面包含四個(gè)板塊,分別為數(shù)據(jù)的采集與處理、牽引設(shè)備狀態(tài)的信息采集與處理、牽引設(shè)備基礎(chǔ)性的信息采集與處理以及牽引維修信息的采集與處理,在相關(guān)數(shù)據(jù)與信息采集處理的基礎(chǔ)上,作出對(duì)故障性相關(guān)分析、監(jiān)測(cè)特征量的選取以及故障特征的提取等方面的分析結(jié)果。
第二,高鐵牽引供電正常狀態(tài)下的綜合評(píng)價(jià)技術(shù)。對(duì)高鐵牽引供電正常狀態(tài)下的綜合評(píng)價(jià),主要涉及通過(guò)建立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的結(jié)構(gòu)、特征、運(yùn)行等進(jìn)行診斷定義,建立包括各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)的重要度和時(shí)效性的動(dòng)態(tài)評(píng)估指標(biāo)、設(shè)備的重要度評(píng)估指標(biāo)、元件及網(wǎng)絡(luò)的健康程度指標(biāo)等一系列指標(biāo)體系,在此基礎(chǔ)上對(duì)高速鐵路牽引供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行狀況是否健康、良性作出全面的評(píng)估。
第三,高鐵牽引供電故障預(yù)警技術(shù)。對(duì)于高鐵牽引供電系統(tǒng)出現(xiàn)的故障,具有一定的必然性,是諸多因素予以累計(jì)的結(jié)果。當(dāng)故障發(fā)生時(shí),其前期必然經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的不健康運(yùn)行狀態(tài),當(dāng)不健康運(yùn)行狀態(tài)難以承受正常工作負(fù)荷的時(shí)候,故障必然發(fā)生。究竟故障在哪個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生、在哪個(gè)設(shè)備中發(fā)生,則難以作出預(yù)先性的判斷。如果建立起高鐵牽引供電故障預(yù)警技術(shù)體系,則能夠在故障發(fā)生之前就能夠識(shí)別出設(shè)備的異常,對(duì)潛在發(fā)生的故障予以避免,建設(shè)事故發(fā)生的概率。高鐵牽引供電故障預(yù)警技術(shù),重點(diǎn)包含兩種:一種是對(duì)潛在的隱形故障予以預(yù)警;第二種是對(duì)早期出現(xiàn)的、或已經(jīng)初露的故障端倪進(jìn)行的額預(yù)警。潛在的隱形故障主要是已經(jīng)發(fā)生卻未直接表現(xiàn)出來(lái)(或未被發(fā)現(xiàn))的故障,由于其具有隨機(jī)性和隱蔽性,對(duì)于該類故障可以借助于牽引供電故障預(yù)警技術(shù)中的各設(shè)備相互之間關(guān)聯(lián)所形成的制約關(guān)系技術(shù)予以解決。對(duì)于對(duì)早期出現(xiàn)的、或已經(jīng)初露的故障端倪的這種情況,早期故障的特征比較微弱,提取往往比較困難,主要采取保證數(shù)據(jù)間幾何關(guān)系和距離測(cè)度不變的前提下,展開(kāi)觀測(cè)空間卷曲的流形來(lái)發(fā)現(xiàn)內(nèi)在主要變量的技術(shù)措施。
第四,高鐵牽引供電故系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)。對(duì)于高鐵牽引供電系統(tǒng)而言,采用科學(xué)、規(guī)范的系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)能夠有效延長(zhǎng)系統(tǒng)壽命,提高設(shè)備性能,提高牽引供電系統(tǒng)的穩(wěn)定定與安全性。高鐵牽引供電系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)包含以下兩種:一是主要涉及運(yùn)行狀態(tài)檢修技術(shù),在科學(xué)降低維修成本、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)二者的協(xié)調(diào);二是主要采用定量方法,對(duì)不同線路等級(jí)的牽引供電系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用和故障后果損失費(fèi)用之間實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。高鐵牽引供電故系統(tǒng)維護(hù)技術(shù),能夠有效降低維修保障費(fèi)用,提高牽引供電系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與可靠性。
四、結(jié)語(yǔ)
伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展,高速鐵路在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)秩序中所發(fā)揮的作用越加突出。而高速鐵路牽引供電系統(tǒng)是確保整個(gè)高速鐵路系統(tǒng)穩(wěn)定、健康運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié),尤其是作為高速鐵路上電力機(jī)車能量的來(lái)源,高鐵牽引供電系統(tǒng)的安全可靠對(duì)整個(gè)高速鐵路的可靠運(yùn)行具有非常重要的意義;牽引供電系統(tǒng)一旦發(fā)生故障,不僅會(huì)影響到鐵路運(yùn)行秩序,為鐵路系統(tǒng)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失,而且在很大程度上也影響到鐵路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。確保高速鐵路牽引供電系統(tǒng)管理的科學(xué)化,必須要綜合采用采取多元化的牽引供電數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)、供電正常狀態(tài)下的綜合評(píng)價(jià)技術(shù)、故障預(yù)警技術(shù)、供電故障排除與處理技術(shù),以更好的確保高速鐵路穩(wěn)健、安全運(yùn)行。
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