高铁知识简介

1 了解高铁吧了解高铁吧 1 1 高铁的技术优势高铁的技术优势 高速铁路与普通铁路 公路 航空相比 其主要技术优势有 1 运行速度高 2 运输能力大 3 安全性能好 4 全天候运行 5 能源消耗少 6 占用土地省 7 污染环境轻 8 乘坐舒适 9 社会效益好 二 高速铁路发展历程二 高速铁路发展历程 1 1 高速铁路的定义 高速铁路的定义 1 国际铁路联盟 UIC 的以速度为等级将铁路划分为 2 常速铁路 100 120 公里 小时 中速铁路 120 160 公里 小时 常速 中速铁路均属于普速 铁路 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 2 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 2 2 高速铁路的发展历史 高速铁路的发展历史 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 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 3 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 1964 年 10 月 日本东海道新干线建成 列车以 210km h 速度 营运 世界上才真正出现第一条高速铁路 1959 年 4 月 5 日破土动工 经过 5 年建设 于 1964 年 3 月全线完成铺轨 同年 7 月竣工 1964 年 10 月 1 日正式通车 东海道新干线全长 515 4 公里 运营速度高 达 210 公里 小时 它的建成通车标志着世界高速铁路新纪元的到来 继东海道新干 线 之后 日本又修建了山阳 东北和上越新干线 1983 年 9 月 法国 TGV 东南线建成通车 最高运行时速达 270 公里 小时 1971 年批准修建 TGV 东南线 巴黎至里昂 全长 417 公里 其中新建高速铁路线 389 公里 1976 年 10 月正式开工 1983 年 9 月全线建成通车 最高运行时速 270 公里 小时 之后 法国又修建了大西洋 TGV 线 北方 TGV 线 地中海 TGV 线和欧洲东 部 TGV 线 在法国 TGV 高速铁路取得极大成功之后 欧洲各国逐步加入高 速铁路的建设热潮 德国 1988 意大利 1988 西班牙 1992 比利时 1997 英国 2003 荷兰 2009 等欧洲大部分发达国家开 始大规模修建该国或跨国界高速 铁路 逐步形成了欧洲高速铁路网 络 之后在亚洲国家和地区如韩国 2004 中国台湾 2008 中国大 陆 2008 也出现了不同形式的高速铁路 4 3 3 中国高速铁路的发展历程 中国高速铁路的发展历程 第一阶段 中国高铁的石器时代第一阶段 中国高铁的石器时代 1978 年 10 月 22 日 时任国务院副总理的邓小平抵达东京 展 开了为期 8 天的对日访问行程 10 月 26 日 在日方极力推荐下 乘坐了日期新干线 光 81 号 新干线列车 小平同志在感叹新干线速度的同时 坚定而自信地表示 我们 也会有的 随着小平同志乘坐新干线的画面在中国的电视节目里播出 一 种被称为 子弹头 的 科幻一样的火车开始为中国人所熟知 这 些画面也成了高铁概念的一次大普及 5 但是中国高铁真正的起点是 1990 年 京沪高速铁路线路方 案构想报告 于当年正式完成 后面围绕要不要建设高速铁路 要 建设什么标准的高速铁路 什么时间动工建设高速铁路 建设派 缓建派 磁浮派 进行了旷日持久的舆论大战 这个阶段 从 1990 年开始 到 1998 年为止 主要是高铁的思想启蒙阶段 在此期间 仅 1994 年建设投运一条 我国第一条 准高速铁路 广州至深圳铁路 时速 200km h 第二阶段 青铜时代第二阶段 青铜时代 时间是 从 1999 年开始 到 2002 年为止 标志性事件是 1999 年 8 月 16 日中国第一条高速铁路秦 皇岛 沈 阳 客专 全长 404 公里 200 公里 小时 的开工建设 2003 年 10 月 12 日正式开通运营 秦沈客专在中国铁路发展史上具有 里程碑意义 是中国铁路高速化的起点 是中国自己研究 设计 施工的时速 200 公里的第一条快速铁路客运专线 在此期间还经历了国产动车组的研发高峰 诞生了以中华之星 先锋号 蓝箭为代表的一大批优秀国产动车组型号 数据统计显示 中国早期自主研发的动车组高达 20 多个品种 总产量达到 67 列 其中大部分都是在这个阶段完成的 这 67 列动 车组中 内燃动车组 47 列 电力动车组 20 列 有 46 列在国内进 行试验或交付运用 另外 21 列则出口到了国外 6 其中自主研制的 中华之星 电动车组在秦沈客运专线创造了 当时 中国铁路第一速 321 5 公里 小时 该纪录直到 CRH2 在 2008 年 4 月 24 日于京津客运专线上进行高速测试时才被打破 第三阶段 黄金时代第三阶段 黄金时代 时间是 2003 年开始 到 2010 年为止 标志性事件是 四纵四横 高速铁路网的大规模建设以及高速 动车组技术的引进消化吸收再创新 这个阶段最突出的成就是奠定了中国高速铁路网的主骨架以及 确定了中国高速铁路网的建设以及运营标准 这个框架与标准至今 仍是中国高铁基石 这就是黄金的真正成色 7 在此期间 2007 年 4 月 18 日 在第六次铁路大提速时 中国 第一辆动车组 D460 从上海虹桥站始发 200km h 线路延展里程达到 6003 公里 部分区段达到 250km h 2008 年 8 月 1 日 中国首条高速客运专线 京津线 开通 京 津城际铁路的正式开通运营标志着中国第一条具有世界一流水平 最高运营时速 300 公里的高速铁路正式通车运营 第四阶段 英雄时代第四阶段 英雄时代 时间是从 2011 年开始 到 2013 年夏天 这个阶段中国高铁经历了降速与降标 经历了甬温线动车事故 8 中国高铁在起伏中艰难前行 这一阶段的主要成就是实名制购票以及互联网售票的推行 在 大大缩短了人们旅行时间的同时也方便了人们的购票出行 第五阶段 白银时代第五阶段 白银时代 时间是从 2013 年夏天开始 直今 在这一阶段中国高铁重新恢复发展势头 铁路固定资产投资逐 年回复并接近 2010 年的水平 中国干线高速铁路重新恢复时速 350 公里的建设标准 运营高速铁路也分步骤稳妥地恢复到设计时速运 营 2016 年 7 月 国家发展改革委 交通运输部 中国铁路总公司 联合发布了 中长期铁路网规划 2016 2025 年 远期展望到 2030 勾画了新时期 八纵八横 高速铁路网的宏大蓝图 到 2020 年 铁路网规模达到 15 万公里 其中高铁 3 万公里 覆盖 80 以上的大城市 到 2025 年 铁路网规模达到 17 5 万公里左右 其 中高铁 3 8 万公里左右 9 这一阶段的另外一个重大成就是中国高铁重新赢得声誉 并努 力开拓国际市场 成为我们国家的一张名片 2017 年 6 月 26 日 复兴号始发 CR400 300 200 对应时速 350 250 160 复兴号是中国标准动车组 是具有完全自主知识产 权 达到世界先进水平的动车组列车 复兴号的诞生 标志着我国铁路技术装备水平进入一个崭新时复兴号的诞生 标志着我国铁路技术装备水平进入一个崭新时 代 代 复兴号 与 和谐号 CRH 系列相比 复兴号 具有以下 10 五大升级点 寿命更长 复兴号 的设计寿命达到了 30 年 而 和谐号 是 20 年 身材更好 列车阻力比既有 CRH380 系列降低 7 5 12 3 列 车在 350 公里时速下运行 人均百公里能耗下降 17 左右 容量更大 列车高度从 3700 毫米增高到了 4050 毫米 座位间 距更宽敞 舒适度更高 通过隧道或交会时耳部不适感减小 多种照明控 制模式 车厢内实现了 WiFi 网络全覆盖 安全性更高 设置智能化感知系统 建立强大的安全监测系统 全车部署了 2500 余项监测点 比以往监测点最多的车型还多出约 500 个 能够进行全方位实时监测 可以采集各种车辆状态信息 1500 余项 为全方位 多维度故障诊断 维修提供支持 此外 列 车出现异常时 可自动报警或预警 并能根据安全策略自动采取限 速或停车措施 在车头部和车厢连接处 还增设碰撞吸能装置 提 高动车组被动防护能力 11 4 4 中国高速铁路在世界的排名 中国高速铁路在世界的排名 12 1 1 里程排名 里程排名 20182018 NO 10 韩国 全长 1432 公里 运营中 880 公里 施工中 552 公里 NO 9 意大利 全长 1048 公里 运营中 923 公里 施工中 125 公里 NO 8 英国 全长 1377 公里 运营中 1377 公里 施工中 0 NO 7 土耳其 全长 2926 公里 运营中 1420 公里 施工中 1506 公 里 NO 6 瑞典 全长 1706 公里 运营中 1706 公里 施工中 0 NO 5 法国 全长 2793 公里 运营中 2658 公里 施工中 135 公里 NO 4 日本 全长 3446 公里 运营中 2765 公里 施工中 681 公里 NO 3 德国 13 全长 3368 公里 运营中 3038 公里 施工中 330 公里 NO 2 西班牙 全长 4900 公里 运营中 3100 公里 施工中 1800 公 里 NO 1NO 1 中国 中国 全长 全长 38155 538155 5 公里 运营中 公里 运营中 2200022000 公里 施工中 公里 施工中 18155 518155 5 公里公里 中国台湾省 第 13 位 全长 349 5 公里 均为在运营 2 2 速度排名 速度排名 20182018 NO10 大力士高速列车 Thalys 300 公里 小时 NO9 欧洲之星 e320 和 TGV 320 公里 小时 14 NO8 韩国 KTX 330 公里 小时 15 NO7 德国 ICE 高铁 330 公里 小时 NO6 沙特哈拉曼高铁 350 公里 小时 16 NO5 西班牙 Renfe AVE 350 公里 小时 NO4 意大利 AGV Italo 350 公里 小时 17 NO3 日本新干线 H5 和 E5 360 公里 小时 NO2NO2 中国复兴号 中国复兴号 CR400 CR400 400400 公里公里 小时 试验速度为小时 试验速度为 400400 持 持 18 续运行时速为续运行时速为 350350 公里 公里 NO1NO1 中国上海磁悬浮列车 中国上海磁悬浮列车 430430 公里公里 小时小时 19 三 铁路系统组织介绍三 铁路系统组织介绍 铁路是一个系统 由车 机 工 电 辆 供电 房建 调度 等许多专业部门 单位组成 1 1 机构组织 机构组织 铁路行业机构管理层次为 国家铁路局 国家行政管理部门 中国铁路总公司 铁路集团公司 站段 车间 工区 1 1 国家铁路局 国家铁路局 2014 年 1 月挂牌成立 隶属于交通部 属于铁路行业的行政管 理部门 2 2 中国铁路总公司 中国铁路总公司 2013 年 3 月 14 日成立 机关设置 20 个内设机构 下设 18 个 局集团有限公司 3 个专业运输公司等企业 截止 2017 年底 铁路营业里程 12 7 万公里 职工总数 204 56 万人 资产总额 46631 59 亿元 中国高速铁路营业里程达到 2 5 万公里 居世界第一 占世界 的 66 3 3 3 中国铁路南昌局集团有限公司中国铁路南昌局集团有限公司 中国铁路南昌局集团有限公司属于中国铁路总公司下属 18 个局集团 20 有限公司之一 于 2017 年 11 月 19 日挂牌成立 简称南昌局集团公司 前身 为南昌铁路局 成立于 1996 年 8 月 2004 年 5 月与原福州铁路分 局合并 公司主要经营江西 福建两省全部和湖南 湖北省境内部 分铁路运输及其相关产业 管辖京九 沪昆 杭深 昌福 鹰厦 皖赣 峰福 赣龙 吉 衡 武九 合九 铜九 漳泉 漳龙 龙厦 昌九城际铁路 沪昆 高速 合福高速 赣瑞龙 武九客专 九景衢等干线和 60 余条支线 目前 南昌局集团公司铁路营业里程达 7763 2 公里 全路第 6 位 其中时速 200 公里及以上铁路 3074 3 公里 时速 300 公里及以上的 铁路 1078 3 公里 职工总数 87267 人 相当一个集团军的人数 分为机关 运输站段 辅助单位 运输站段 45 个 车务站段 15 个 机务段 4 个 供电段 4 个 车辆段 5 个 其中含福州动车段 工务段 12 个 电务段 2 个 客运段 2 个 通信段 1 个 辅助单位 如 房建段 建设指挥部 公司 9 个 技术监督所 防疫站 天集公司 公积金中心 2 2 主要运输单位 主要运输单位 铁路与有轨电车外观相类似 相关设施 人员等也有类似之处 21 铁路铁路公交 有轨电车 公交 有轨电车 车体 车体 管理部门 车辆段 机务段管理部门 车辆段 机务段 车体车体 司机 司机 管理部门 管理部门 机务段机务段 司机司机 轨道 轨道 管理部门 工务段 工机段管理部门 工务段 工机段 轨道轨道 接触网 接触网 管理部门 供电段管理部门 供电段 接触网接触网 车站 车站 管理部门 车务段 车站管理部门 车务段 车站 车站站台车站站台 动车存车场 动车存车场 管理部门 动车段 车辆段管理部门 动车段 车辆段 停车场停车场 信号灯 信号灯 管理部门 电务段 通信段管理部门 电务段 通信段 信号灯信号灯 调度 调度 管理部门 管理部门 调度 车站调度 车站 调度调度 列车员 列车员 管理部门 客运段管理部门 客运段 售票员售票员 22 四 高铁系统简要介绍四 高铁系统简要介绍 高速铁路系统分为基础设施 牵引供电 通信信号 机车车辆 运营调度 客运服务等系统 其设备管理维护和人员的管理由工务 段 供电段等相应站段 部门 负责 与行车有关的主要单位 部 门 如下 23 1 车辆段 动车段 负责车辆 不包含机头 的运营 整备 检修等工作 其中动 车段是负责管辖范围内动车运营 整备 检修的 车辆出发前 返 程后都会检查检修车辆 随车都配有车辆检修人员 在运行中随时 检查车辆 一定距离的地面还配有检修人员检查运行的车辆 遇大 中修则返厂修 2 机务段 负责机车的运用 综合整备 整体检修 含安排司机值乘 司 机出发前公寓集中休息 专车乘务接送进站 配备酒精测试仪 出 车前要检测 分为学习副司机 副司机 至少 1 2 年 司机 2 3 年 3 工务段 工务机械化段 铁路线路的保养维修 包括桥 隧 涵 路基 钢轨 道岔 轨枕 道砟等 其中工务机械化段负责大型机械化养路 4 供电段 负责电气化铁路的牵引供电 铁路运输信号供电 铁路地区的 电力供应 电力设备的检修与保养 24 5 车务段 直属车站 负责列车运营控制指挥 售票 乘降组织 货运 6 电务段 负责管理和维护列车在运行途中的地面信号与机车信号及道岔 正常工作的 是负责 铁路红绿灯 的单位 7 通信段 负责管理和维护铁路专用通信光纤光缆 铁路专用无线信号设 备 8 调度 指挥什么时候停车 什么时候开车的 哪列先开 哪列后开 什么时候停电等的 9 客运段 担当旅客列车的服务 包括内旅客列车乘务工作和餐饮服务 火车上的列车员属于客运段管辖 铁路系统远不止上述所列单位和部门 五 为什么高铁能比普铁开得快五 为什么高铁能比普铁开得快 高铁能比普铁开得快 原因是高铁的技术标准更高 25 1 1 高铁线路方面 高铁线路方面 高铁线路特点之高铁线路特点之 1 1 直直 高铁的弯道曲线半径也比普通铁路大的多 直 除了可以提高 速度外 还可减少轮轨磨耗 我国的弯道曲线半径比外国的也大 我国高速铁路曲线半径的选用 普速铁路 时速 140km h 最小曲线半径为 1600m 困难条件下采用 几个主要国家高速铁路的曲线半径 单位 m 法国日本 TGV PSETGV A 德国意大利 东海道山阳东北上越 4000 3200 6000 4000 7000 5100 3000 2500 2000 4000 3000 40004000 内为最小半径 26 1200m 高铁线路特点之高铁线路特点之 2 2 平 平 高铁线路较普铁铁路坡度小 全部采用无缝钢轨 1 1 采用以高架桥为主的无砟路基 采用以高架桥为主的无砟路基 高铁无砟路基高铁无砟路基采用优质填料分层压实 基础牢靠 不会蓄水 此外还能经受住天寒地冻和雨水冲刷等恶劣气候的考验 无砟路基 大水泥板 的特殊之处在于 它的每一块都是唯一 的 每一块的尺寸 打磨参数 都不相同 铺设时先后顺序都不能 换 它在车床厂被打磨时 用的水泥沥青砂都经过多次淘洗 那 砂子 比米还干净 27 2 2 采用无缝钢轨 采用无缝钢轨 高速铁路对线路高精度的要求高速铁路的高平顺性最终体现在 轨道上 高速铁路要求一次铺设垮区间无缝线路 是 一根钢轨铺到底 例如 北京到上海全长 1318 公里长的钢轨就没有一个接缝 同时对钢轨的材质 技术条件 制造公差 检验方法等方面都 提出了更高的要求 如 钢轨的高度和宽度允许偏差都限制在 毫米以内 轨端 毫米部位 垂直方向向上允许偏差 毫米 米 向下允许偏差 毫米 米 水平方向允 许偏差 毫米 米等 可以说到了苛刻的地步了 无缝轨既 可以增加平顺性 又可以降低轮轨磨损 还可以降噪 普铁的钢轨 几十米就有个接口 火车车轮滚过钢轨连接处时 车轮震动 车厢震动 地面也震动 还发出 哐当哐当 的声音 列车行驶不平稳 速度不能太快了 否则震动加剧就会形成翻车的 事故 28 高铁线路特点之高铁线路特点之 3 3 线间距大 隧道也更宽 列车交会时可以 线间距大 隧道也更宽 列车交会时可以 开得更快 确保安全 开得更快 确保安全 正线线间距要保证列车在高速运行会车之时不至于产生危险 考虑风压力 列车限界等因素 标准采用如下 高速铁路 时速 350km h 正线线间距采用 5 0m 普速铁路 时速 140km h 正线线间距采用 4 0m 2 2 高铁车辆方面 高铁车辆方面 高铁全部采用动车组 较普通的车辆有优势 29 1 1 普通列车 普通列车 俗话说 火车跑得快 全凭车头带 但只针对传统的普通列 车 传统的列车开动 首先要火车头的车轮转起来 火车头自己先 开动起来 然后拖动列车 可是我们不要搞错了 火车头独自的重 量 毕竟比不上整列火车 是不能一口气直接带动整列火车的 实 际火车开动时 火车头要首先牵动第一节车厢 有了第一节车厢一 同动起来 增大了火车头运动的能量 才能牵动第二节车厢 整 列火车开动起来 其实是一节一节动起来的 有个相当长的过程 需要相当长的时间 变速也一样 普通火车要跑这么快 就相当不 容易了 普通列车除了拉得重 跑得慢外 加速 减速也都慢 2 2 动车组 动车组 动车组动力分散技术 动车组动力分散技术 如上图所示有牵引电机的不只是火车头 几乎每个车厢都有电 动机 几乎每个车轮都是有动力旋转 这样一来 动车组前进 就 30 像赛龙舟个个都奋力划桨 所有车轮一致地运转 团结力量大 列 车相对就变轻了 列车就跑快了 这个情况又有些像部队仪仗队 全体动作一致 指挥操作才灵活 要是动作不协调 改变状态要好 长过程