高速铁路的核心技术有那些？和普通铁路有那些不同？
2012-01-19 20:02:32   来源：   点击：

7 个答案

• 答案 1：

  对于高速铁路，我只有一点粗浅的了解，说说我了解的几点，权当抛砖引玉：1, 对铁轨的要求肯定比普通铁路要高得多，但因为当时的历史原因，我国大部分干线铁路铁轨在修建的时候就是按照军用标准修建的，有先天优势，一下子就可以省下几百亿的投资——这也是高铁项目上马的一个重要原因。2, 运行控制系统，这个是保证运行安全的核心，目前中国高铁使用的应当是德国技术——它与普通火车的以司机为主的控制系统完全不同，是类似于地铁系统的全数字化控制，控制中心起核心作用，司机仅作为断网或故障时的辅助控制员。3, 转向架，因为运行速度极高，转向时离心力也比普通火车要大很多，要避免脱轨，转向架需要全新的设计。4, 牵引电机，高铁是全电力牵引的，在长距离运行过程中，一方面要稳定输出强大的功率，但出于经济性和现实情况考虑，能耗必须降下来，对电网的负担也不能太大，于是，变压器和节能技术就变得很关键——与现今大部分混合动力汽车一样，高铁在刹车时都能将刹车动能转化为电能回收，与传统火车相比，相当节省能源。5, 制动技术，高铁以如此高速运行，对于刹车系统的要求自然很高，而且为了降低能耗，刹车系统还需要一套能源回收系统。

• 答案 2：

  这里主要说明我国的高速铁路和普通铁路的不同点：1.高速铁路使用无砟轨道（在中国是设计时速超过250km/h的高速铁路使用无渣轨道，设计时速200-250km/h的客运专线很多使用的是有砟轨道）。普通铁路轨道是在小块石头堆砌的基础上，再铺设枕木或水泥枕木，被称为有砟轨道。京沪高铁用的是无砟轨道，路基不用碎石，铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上，整条线路水平误差不超过0.1毫米。在轨道方面，大量采用长距离无缝钢轨。也就是在高铁上几乎听不到传统火车的哐当哐当的声音。没有了钢轨接缝，对于列车速度的提高也有帮助。而且道岔都采用高速可动心道岔。其通过速度比普通道岔高很多。且高速铁路线路弯道更少，火车尽可能的是直线。（需要说明的是无砟轨道的技术仅日本和德国拥有，中国缺乏轨道板制造技术，遂选择引进外国技术及自主研发。）2.高速铁路使用的列车是动力分散式动车组。动力分布式列车是铁路列车的一种和动力集中式相对的牵引方式，特点是动力来源分散在列车各个车厢上的发动机，而不是集中在机车上，中国的“和谐号”动车组是以架空电缆方式提供电力来驱动牵引电动机的电力动车组。而普通列车是由火车头牵引的，这是动力集中式的牵引方式。3.信号控制系统不同。中国列车控制系统，简称CTCS，是中国铁路参照欧洲列车控制系统，并结合中国国情构建的技术体系。使用数字控制信号，比传统的模拟信号更加的精确和稳定，确保列车运行安全。4.定价和定位不同。P.S: 需要注意的是磁悬浮列车也属于高速铁路的一种。

• 答案 3：

  补充悦涵一些：高铁最显著区别于普通跌路的就是速度。随着速度的变化，其列车各部件的设计要求陡然上升。其关系一般都会超越线性变化，平方关系或者立方关系……举个例子，铁轨一定是一段段的，不可能连续的从头到尾。那么，列车运行时经过连接处必然产生一个相对较强的震动。在列车快速运行时，产生稳定的震动频率，当速度提高时，震动频率随之增加。而对于列车与震动频率提升带来的疲劳损伤急剧增加，对列车各个部件的要求也就急剧增加。再者，空气的阻力，随着速度增加而快速增加。对列车的外形与制造工艺提出了非常高的要求。显然对能量的消耗至关重要，也就是运营成本。飞驰的列车，使得无辜的小鸟都成了小炮弹，抛开人为的干扰，这个自然存在的危险因素也大大增加，列车设计时也必然需要考虑。……高铁有许多不经意的小问题，都会对列车与铁轨的设计与制造提出极高的要求。顺便说一句，同样是国外的技术、工艺、甚至是设备，中国人有时候随意的态度，也会导致最后的铁轨技术标准逊于国外。

• 答案 4：

  5年前，一个偶然的机会，我帮一个就读于某铁道学院高速列车研究中心的朋友翻译一篇荷兰的高速列车建设合同中的一部分，第一次接触了无砟轨道这个事物。悦涵已经提到了，无砟轨道是除开列车车体本身以外，配套基础设施中很重要的环节。我认为变流器技术也应该是核心技术之一，比如整流、逆变，包括其控制技术及电力电子元件的制造技术。其实，就算在诸多子领域中使用了常规原理，然而当技术指标提高到原有水平的极限时，任何应用技术都面临挑战，凡是挑战成功并且独家掌握了，那就都是核心技术了。简单举个例子，轴承在250kM/h运行速度中不是问题，但是在350kM/h下就是挑战了，还有IGCT器件、车厢共振、电流短路保护速度。

• 答案 5：

  去年我针对高铁安全问题做了点研究，主要是研究了高铁防灾安全体系，提供一些知识点：

  高铁防灾安全体系主要包括对风、雨雪、地震、异物侵限、轨温、火灾、列车防护开关和防护电话、门禁等安全监测和防护。

  高铁防灾安全体系也是核心技术之一，目前我国的研究基本是起步阶段，和高铁的发展相比处于滞后状态。

  世界高速铁路技术领先的国家，如日本、法国、德国等，均设置了防灾安全监控系统：

  日本新干线高速铁路调度系统：日本新干线建有完善的防灾安全保障体系，系统具备灾害监测(地震、风冰、雨、雪、滑坡)等安全功能，使开放运营的铁路系统在信息传输上形成相对的闭环系统。

  法国TGV高速线综合调度系统：TGV高速线综合调度系统以调度集中为核心，依靠车地之间可靠的通信将列车、沿线设备和控制中心联系起来。沿线分布了接触网、热轴、风、雨、雪、桥隧落物等各种监测设备。

  德国ICE高速铁路综合调度系统：德国ICE高速列车通过LZB系统列车－地面间双向通信、险情报警信息系统(包括风、雪、塌方、热轴)、车载无线故障监视诊断系统与地面控制中心和维修中心构成集行车调度指挥、控制、故障监测、维护等功能于一体的系统。

  国内技术状态：高铁防灾技术仍然处于摸索阶段，没有成熟的技术方案，各公司基本上处于较低水平，缺乏创新点，缺乏布点、预警分析理论和实践基础。目前都局限在“小防灾”阶段，主要是基于线段的风、雨及异物侵限三个监测分系统：雨量监测相对比较成熟；风监测难点在于布点方案；异物侵限不成熟，科技含量较低。其他系统：地震目前尚无成熟技术产品；门禁和火灾属于安防及暖通专业；由于无砟铁道暂不要求做轨温检测。

  典型研究案例：京沪高铁、京津客专、青藏铁路

• 答案 6：

  同意悦涵的答案，另外高铁的动车都有ATP（Automatic Train Protection）列车自动保护装置，且比普通列车的要全面，连火警系统参数也计入其中，而不像某些普通列车基本只是控制安全速度和间距。

• 答案 7：

  高铁的核心技术是让中国证明自己在基础设施的高端领域忆已经有所造诣作用是 高铁让美国成为二等国家（美国最快的铁路是号称东北大走廊的 波士顿到华盛顿的铁路 时速只有240多公里）京沪高铁的总投资是2200多个亿 其成功建成是中国经济实力和基础设施建设的技术实力的集中展示