高速铁路客运设备设施课件项目四任务3复兴号智能动车组设备与设施

项目四复兴号动车组列车设备与设施高速铁路客运设备设施【项目描述】复兴号中国标准动车组是指中国标准体系占主导地位的动车组（254项重要标准中中国标准占84%)，其功能标准和配套轨道的施工标准均高于欧洲标准和日本标准，具有鲜明的中国特征。本项目主要介绍复兴号动车组基本构造、复兴号动车组列车设备与设施、复兴号智能动车组设备与设施及复兴号动车组列车应急设备与设施。通过本项目的学习，使学生能掌握使用复兴号动车组列车设备与设施的基本技能。任务3复兴号智能动车组设备与设施【能力目标】能正确使用复兴号智能动车组设备与设施。【知识目标】掌握复兴号智能动车组设备与设施的特点。【相关知识】复兴号中国标准动车组列车是为了适应中国的高速铁路运营环境和条件，满足复杂多样、长距离、长时间、连续高速运行等需求，打造适合中国国情、路情（持续高速运行、长距离、开行密度较高、载客量较大、高寒、多雪、高原风沙、沿海湿热以及雾霾、柳絮等条件）的高速动车组。智能复兴号动车组型号为CR400BF-C；最高运营速度：350公里/小时；编组形式：4动+4拖；列车总长：211.3米；车体材质：铝合金。复兴号智能动车组的牵引能力大为增强，可适应千分之三十的坡道行车和停放，同时具备零下40摄氏度高寒环境下的运行要求。一、复兴号智能动车组关键技术复兴号智能动车组与北斗导航系统相连，具备车站自动发车、区间自动运行、运行时间依计划自动调整、到达车站自动精确停车、车门自动控制等功能。（一）智能化利用智能传感技术、物联网、天线雷达、AI识别技术、二维码等多维度现代电子监测感知手段，进一步加深对动车组自身状态、环境状态、运行数据等不同层次、维度的状态监测，增加了列车自感知的广度和精度。通过对大数据的融合集成、存储管理、挖掘处理，同时利用智能化技术的定制化、集成化、流程化、一体化（四化）的运用，进一步优化控制策略，实现动车组自动驾驶、故障导向安全、突发及灾害应对、车辆运营秩序调度等业务过程中自诊断、自决策的可控性与可管理性。利用工业以太网、车地数据传输、图像识别、语音识别、信息显示、大数据、移动应用、身份验证、智能环境调节、多元化信息服务、在线支付等技术，实现动车组运行过程可观测、可表达和可理解，提高系统的自适应性。利用多网融合、导航及定位、高速大容量数据传输等技术，实现车-车、车-地及车与其他交通方式的互联互通，实现自动及协同运行。1.智能行车智能行车主要体现在复兴号智能动车组可实现自动启动、运行、停车、开门和站台屏蔽门自动联动，列车司机也可以在司机室内监控自动驾驶系统的正常运行，一旦有故障发生就可以立即进行人工介入，从而可以确保整个列车的运行安全。智能行车实现时速350km的有人值守自动驾驶。采用CTCS-3+ATO技术，停车精度可控制在0.5m以内，自动速度控制功能精度在2km/h以内，减轻司机40%的压力，大幅提高运行效率。列车通过车载传感器、雷达、天线等设备对环境信息（地理位置、线路信息等）和车辆状态进行采集与处理，并与动车组技术融合，同时在满足安全性、稳定性和舒适性的目的下进行算法预设，结合线路限速要求等进行决策判断，实现车站自动发车、区间自动运行、车站自动停车、车门自动打开、车门/站台门联动控制。自动驾驶接口关系如图4-3-1所示。图4-3-1自动驾驶接口关系2.智能服务在智能服务方面，主要从3个方面进行智能化提升。（1）智能环境调节利用智能环境感知调节技术，从温度调节、灯光智能调节、人机工程学、车内噪声控制、压力波调节、变色车窗、资源配置优化等方面实现旅客视觉、听觉、嗅觉、触觉等方面感官舒适度的提升。压力波控制原理如图4-3-2所示。图4-3-2压力波控制原理（2）智能信息推送智能动车组实现电视分屏显示，实现电子地图和旅游信息、行车信息（到站、离站、途中）直观推送；LCD外显，座位号提示；车-地视频、语音信息回传等业务，提高信息服务精准度及效率。电视分屏显示如图4-3-3所示，LCD外显如图4-3-4所示。图4-3-3电视分屏显示

图4-3-4LCD外显（3）智能便民服务通过智能点餐、Wi-Fi增值业务服务，为用户拓展无限乘车体验空间。4.智能运维在智能运维方面，整车传感器数量增加10%，监控点多达2718个。综合自感知数据，结合动车组主机企业、运用部门、零部件供应商之间实现研发数据、试验数据、运维数据、检修数据、履历数据交互与共享。利用大数据技术、监测及分析技术、大容量车-地传输技术等为用户提供关键零部件的健康评估、故障状态预警预测、关键故障精确定位、检修建议策略高效推送、备品备件库存智能建议及更换提醒、列车健康状态及全面监控，提高车辆安全性和检修效率、降低维修成本，满足动车组全生命周期管理需求，实现列车服役性能由阈值管理向状态管理的提升。车载PHM系统如图4-3-5所示。图4-3-5车载PHM系统（二）安全可靠在走行部增加160个振动、温度复合传感器，实现轴承、齿轮箱、牵引电机等零部件失效模式的精确判断，保证行车安全；车内采用视频组网设计，实时准确掌握车厢内旅客动态、环境状态，全面提高车内反恐、防暴能力。同时实现火灾与视频联动，进一步确保旅客行车安全。实现多监测系统集成，综合处理诊断、统一存储、显示、发送，完成由单部件、单车级安全监测到多系统、整车级、交互监测的提升。动车、拖车转向架新增传感器。动车转向架如图4-3-6所示，拖车转向架如图4-3-7所示。

图4-3-6动车转向架

图4-3-7拖车转向架（三）节能环保通过低阻力流线型车头设计及空气动力学优化减小气动阻力，能耗相应降低5%；通过轻量化设计，能耗相应降低2%，整车综合节能约7%。化工品、零部件选用环保材料，内装材料可回收率达75%，其中可降解材料占比50%以上；通过优化结构、提升密封性能，车内外噪声总体指标降低1~2dB；采用灰水再利用技术，节约净水消耗，节水率超过10%，减少污染排放。以京沪高铁为例，每年可节约用水8万L。（四）运用适应性采用经长期验证的CRH380BG型动车组成熟的高寒技术，适应-40℃高寒运用环境；牵引、制动系统性能提升，适应30‰坡道起动和安全停放，满足山区环境运用需求；新增动力电池系统，在高压发生供电故障时，以30km/h速度能够走行20km，具备在京张高铁任何1个区间发生供电故障时应急走行至就近车站的能力。二、车厢布置复兴号智能动车组如图4-3-8所示。图4-3-8复兴号智能动车组1.商务座席1号和8号车厢商务座配备了无线充电装置，支持无线充电功能的手机放上去可以立即进行充电，此外座椅还有加热和按摩等功能。座椅可进行90至180度调整、360度旋转，旅客可以利用座椅内侧的调节按钮自行调整；座椅扶手后方设有阅读灯；座椅扶手下设有小桌板。商务座席如图4-3-9所示。图4-3-9商务座席2.一等座席1号车厢一等座头靠增加了包裹感，私密性更强，头枕可折叠，腰靠更加舒适。座椅设有靠背调节按钮，旅客可以利用座椅扶手内侧的调节按钮调整角度；前排座椅后方设有脚踏板；扶手上设有充电口，供电子设备进行充电。一等座席如图4-3-10所示。图4-3-10一等座席3.二等座席2至4、6至8号车厢为二等座席，座椅设有靠背调节按钮，旅客可以利用扶手上的调节按钮调整靠背角度；座椅下方的充电口设有两孔、三孔插座和USB接口；小桌板上印有“中国铁路”微信公众号、铁路12306APP等二维码，方便旅客关注和下载。无障碍卫生间位于4号车厢，设有扶手、紧急呼叫按钮、婴儿护理台等设施。二等座席车厢如图4-3-11所示。图4-3-11二等座席车厢4.多功能座席5号车厢座椅采用滑道式安装，可快速拆装。工作台可进行推拉以增加使用面积，最大拉伸长度为80厘米，下方配有大功率多功能插座，方便各种电子设备快速充电。多功能座席如图4-3-12所示。图4-3-12多功能座席6.餐吧吧台餐吧吧台采用开放式设计，车厢视觉通透，没有遮挡，餐台的顶端灯光还可以呈现五环图案。餐吧吧台如图4-3-13所示。图4-3-13餐吧吧台三、智能服务设施1.智能环境感知调节复兴号智能动车组的车内灯光有智能调节功能：车内卫生间增加了自动感应功能，在无人时将会自动关闭灯光；在商务区可以实现通过光线感知从而自动调节灯光的亮度。智能动车组的商务座调节面板如图4-3-14所示。进入隧道，灯光会自动调亮，减少视觉冲击。观光音量、观光风量、观光照明、内温、外温等各项指标都会在车厢内的控制面板上显示。复兴号智能动车组的智能环境感知调节技术实现温度、灯光、车窗颜色等自动调节，使旅客的乘坐体验更加舒适。每节车厢配备了大尺寸头顶显示屏，显示屏可以分屏显示多种内容，节目播放与行车提示信息互不干扰。图4-3-14智能动车组的商务座调节面板2.滑雪板存放处车厢连接处专门设计了滑雪板存放处，旅客用微信扫描滑雪器材柜上的二维码，然后拉出安全带，固定好行包后将安全带锁扣插入锁口，即可完成存放。滑雪板存放处如图4-3-15所示。图4-3-15滑雪板存放处【任务训练】实训项目复兴号智能动车组设备与设施使用训练实训目标1.使学生结合实际，加深对复兴号智能动