铁路新技术

西铁职院铁路技术创新发展RailwayNewTechnology主讲：刘奇西安铁路职业技术学院铁路技术发展综述19世纪末，人们在预测20世纪科技发展的时候，就准确地提出了电视机和高速铁路。令人惊奇的是这高速铁路的提出者不是铁路技术人员而是路外人，这说明高速铁路不是从技术角度想出来的，而是根据需要想出来的，人类的需求就是科技发展的动力。1964年10月，日本开通了最高时速210公里的世界第一条高速铁路——东海道新干线。目前，高速铁路里程达到2300公里。在铁路运输已经是夕阳产业的悲观论调中，新干线在技术和经营上的成功给予了最明确的回答！拉开了世界建设高速铁路的高潮。铁路科技发展动力西安铁路职业技术学院当今世界经济全球化的趋势已不可避免，以铁路为主体的某些国际大通道正在形成，这既给铁路提供了新的机遇，也给铁路新技术提出了新的课题。运输产业的革命都伴随着科学技术的创新和社会生产力的提高，促进了社会、经济、政治和文化的发展与进步。随着经济全球化步伐的加快，世界各国和地区间经济、贸易以及人员往来的增多和彼此依赖的加深，交通运输业必须通过更多、更快的技术创新以适应不断增长的需求和不断变化的形势。“供需适应”型西方发达国家在实现工业化的过程中，逐步建立起比较完善的运输网络，满足了社会经济发展对交通运输规模和数量上不断增长的需求。“速度效率”型20世纪80年代后工业化阶段，社会经济对交通运输业的需求从“量”上更多地转移到“质”的方面，提出了更为严格的质量与速度方面的需求。科技拉动铁路发展战略过渡：铁路技术发展综述铁路新技术与全球化西安铁路职业技术学院一、世界各国的交通运输业发展不平衡限制经济全球化。二、国家利益因素对交通布局影响不断加强。铁路发展与经济全球化相互影响：中国和泰国、老挝已签订合作协议，建一条连接3国的高速铁路，预计明年开工，2015年建成。此外，中国已拟定了穿越中亚、俄罗斯及东南亚等方向的3条高铁建设计划，并已和俄罗斯等一些国家达成协议，希望能在2025年内完工。铁路新技术与全球化铁路技术发展综述西安铁路职业技术学院铁路技术发展综述信息技术革命的效果主要表现在信息的管理、传输和储存上，铁路利用信息技术发展新技术的重点应是：1、铁路管理的系统化和网络化。2、信息技术的普及化。3、信息数据化，对安全、环境等外界情况及时定量掌握分析。铁路新技术与信息化革命西安铁路职业技术学院铁路技术发展综述在保护环境方面，铁路已具有高度节能、排放量少等优点，但在今后发展中，还需要下列新技术。1、改善机车车辆的外形并降低其重量，降低运行摩擦的阻力和风的阻力以提高运行速度。2、改善发动机，使其节能并减少瓦斯排放量，研究代用能源。3、研究评价噪声的方法，降低运行噪声。4、研究利用再生资源生产材料和部件的设计生产系统。5、使用完产品的再利用和废弃物的处理方法。6、对铁路主要设备，从开发、设计、生产、使用到废弃，研究在其各个阶段投入的资源、能源，并对排出物进行分析，确定其对环境的量化的影响。7、研究其他化学物质的排放量，研究其对人体、生态的不良影响。铁路新技术与环境保护西安铁路职业技术学院铁路技术发展综述随着经济和社会活动的发展，铁路越发显示出其安全方面的优势。在铁路新技术的发展中，必须把安全放在新技术开发研究的首位。按照目前的情况，无论每运输百万人或百万人公里，铁路的伤亡率都是最低的。安全技术开发的具体方向是提高运输的安全性。1、防止人的过失造成的损失，要作到夜间或天气变坏时能及时准确地获得所需的情报，并在偶遇操作不当时，机器有自动修正的功能。2、列车、车站和调度所间用卫星联系的系统。3、撞车时，采取能吸收能量的措施以减少损失。4、采用列车运行自动记录装置黑匣子，以便事后调查分析事故发生的原因。5、建立机车、车辆、线路、桥隧等的数据化履历，设数据库保存，以明确其使用年限。6、安装监测、观测机器，能事先获得地震、暴雨、狂风等信息，事先做好防灾工作。铁路新技术与安全西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路1967年，法国高速机车牵引的列车在80公里的既有线实现了200km/h商业运行。1976年，英国高速列车HST开始200km/h商业运行。1981年，法国巴黎—里昂高速铁路开通，TGV时速260公里，与新干线形神迥异，大量创新，一跃成为世界高速铁路霸主。目前，高速铁路里程约1800公里。1991年，德国高速铁路开通，ICE最高运行速度280公里，目前，高速铁路里程约1000公里。目前，日欧高速铁路最高运营速度均达到300公里。商业高速铁路的发展西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路商业高速铁路的发展20世纪初：德国、试验速度209.3km/h英国、旅行速度101km/h1955年：法国、试验速度331km/h1988年5月：德国、试验速度406.9km/h1988年11月：法国、试验速度482.4km/h1990年5月：法国、试验速度515.3km/h2007年4月：法国、试验速度574.8km/h100年来，世界创造了17项最高试验速度。法国TGV德国ICE西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路商业高速铁路的发展日本高速铁路网络图西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路商业高速铁路的发展法国高速铁路网络图西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路商业高速铁路的发展德国高速铁路网络图红色线为新建线,速度250-300km/h。绿色线为既有线提速改造线路，速度160-200km/h。西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路商业高速铁路的发展0500kmAnkaraMann.Fr.NürnbergMünchenKölnLux.Hann.BucurestiEdinburghBarcelonaValenciaStockholmBordeauxLyonMarseillePortoMadridLondonBrux.SevillaLisboaRennesParisTallinnKøbenhavnChisinauWienZürichLjubljanaZagrebOsloAmsterdamGlasgowHamburgBerlinIstanbulBratislavaBudapestSkopjeTiranaSarajevoBariNapoliRomaMálagaGenèvePrahaGöteborgMilanoKievMoskvaBolognaBeogradGenovaSofiaLvivKatowiceHelsinkiRigaWarszawaMinskVilniusSt.PetersburgDublinAthinaiGdanskUmeåReggiodiC.2010年规划高速铁路v250km/h既有铁路v220km/h2020年规划的高速铁路路网欧洲高速铁路网整个路网将达到3万多公里。其中包括9000km新线、改造10000km既有线路，以及11000km的联络线和支线。西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路商业高速铁路的发展韩国高速铁路首尔–釜山(412km)第一步2004年1月:第二步2010年10月:2h40min1h50minSeoulDaeguBusan既有线:4h10minKTX最高V=300km/h总体基础设施投资=170亿美元西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路商业高速铁路的发展我国台湾地区高速铁路台北高雄里程:345km(新修高速铁路)最高速度:300km/h运行时间：约90分车站:8(12)投资135亿美元西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路商业高速铁路的发展美国高速铁路网络图西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路商业高速铁路的发展印度高速铁路网络图INDIAGuntakalVadodaraBharuchValsadAhmedabadCalcuttaDhanbadJaipurMathuraLudhianaAmritsarChandigarhMysoreBangaloreTirupatiChennaiVijayawadaSuratAgraDelhiKanpurHyderabadVisakhapatnamMumbaiHigh-SpeedLinesinIndiaMedium-termprojectsETCSimplementationLong-termprojects西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路商业高速铁路的发展我国高速铁路发展规划1小时：天津、唐山、秦皇岛；石家庄；张家口；承德等；2小时：济南；郑州；太原；沈阳等；3小时：青岛；南京、合肥；呼和浩特、包头；长春、大连等；4小时：上海、杭州；武汉；西安；哈尔滨等；7小时以内：宁波、长沙、南昌、重庆、成都、贵阳、广州、深圳、福州、厦门、兰州、银川、西宁等。以北京为中心的快速铁路交通网西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路我国高速铁路发展规划环渤海城市群长三角城市群珠三角城市群成渝城镇群辽中南城镇群北部湾城镇群长株潭3+5昆明地区城际武汉城市圈关中城镇群海峡西岸城镇群山东半岛城镇群中原城镇群东北城市群西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路中国高速铁路技术简况2003年以来，中国铁路在高速铁路领域取得了一系列世人瞩目的重大成就。2007年4月18日，铁路第六次大提速，国产时速250公里动车组投入运营。2008年8月1日，我国第一条时速350公里的高速铁路—京津城际高速铁路投入运营，创造了时速350里的世界最高商业运营速度。2009年12月26日，世界上一次建成里程最长、运营工况最复杂的高速铁路—武广高速铁路开通运营，创造了350公里隧道会车、双弓受流等纪录。2010年7月1日，沪宁城际高速铁路投入运营，上海到南京直达时间73分钟，开创了城际快速交通的新典范。目前，中国已有7257公里高速铁路投入运营，在建里程达1万多公里。到2012年底，中国“四纵四横”快速客运网络将基本形成，环渤海、长三角、珠三角、东北、中原、川渝地区、海峡西岸等经济发达和人口稠密地区的部分城际铁路也将建成通车。西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路中国高速铁路技术体系运行控制与通信高速列车牵引供电调度指挥工务工程客运服务综合维修安全防灾与应急处理高速铁路西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路中国高速铁路技术体系——工务工程包括轨道、路基、桥梁、隧道、房建工程等子系统。我国高速铁路一般采用全线高架、无砟轨道、高速道岔、超长无缝钢轨、先进测量等技术。一、工务工程西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路中国高速铁路技术体系——工务工程京津城际采用CRTS-Ⅱ型板式无砟轨道结构。6.5米轨道板纵向连接，专业化制造，加工及施工安装精度高。运营表明，无砟轨道精度高、稳定性好、刚度均匀、维修工作量小。钢轨弹性扣件混凝土轨道板乳化沥青砂浆层水硬性支承层防冻层无砟轨道西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路中国高速铁路技术体系——工务工程高速道岔包括岔区设备、转辙机、扣件、监测设备和融雪装置等。中国高速铁路普遍采用大号码（1/38、1/51等）高速道岔，直向通过速度350km/h，侧向通过速度120~250km/h;现代高速道岔已成为精密的轨道、机电一体化设备，由计算机控制，5台转辙机协同动作。高速道岔西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路中国高速铁路技术体系——工务工程无缝线路60公斤/米、100米定尺、U71MnK高性能钢轨；现场焊接、弹性扣件、轨温锁定技术；跨区间超长无缝线路。工厂化基地500米长钢轨焊接钢轨打磨西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路中国高速铁路技术体系——工务工程桥梁技术中国地域辽阔，江河、峡谷众多，大跨特殊结构桥梁规模位于世界前列。目前斜拉桥、钢桁拱桥，部分斜拉桥、刚构-拱组合结构等大跨度、特殊结构桥梁技术在高速铁路中得到广泛运用。京广客专郑州黄河公铁两用桥广珠城际小榄水道特大桥西安铁路职业技术学院铁路新技术——高速铁路中国高速铁路技术体系——高速列车二、高速列车动力配置方式中国高速列车采用动力分散方式；动力分散在速度提