高速铁路运营管理纵横课件：后高速铁路时代

高速铁路运营管理纵横后高速铁路时代智能化高速铁路磁悬浮技术案例分析：超级高速铁路探析CONTENTS8.38.28.18.1智能化高速铁路我国高速铁路发展拟在以下几个方面进行创新研究。(1)加强基础设施和移动装备检测监测技术研究

，深化高速铁路故障预测及服役期健康管理、防灾减灾和应急救援技术攻关，提升高速铁路安全保障能力。(2)推进智能高速铁路重大科研攻关。(3)开展铁路基础理论和前瞻性技术研究。(4)加快铁路信息化建设步伐。智能化高速铁路(5)智能高速动车组。(6)超速防护及自动驾驶控制系统。(7)基础设施智能化运营维护系统。(8)智能化调度指挥系统。(9)利用先进的计算机及数字技术开展高速铁路智能化研究，将海量的数据进行梳理和沉淀，利用三维可视化技术、BIM技术、铁路监测检测技术、物联网技术等先进手段，构建庞大的数字铁路王国。智能化高速铁路8.2磁悬浮技术轮轨技术局限主要体现在以下几个方面：(1)受轮轨之间的黏着力的限制。(2)受电弓受流的限制。(3)受转向架、牵引和制动系统、运行噪声和振动等技术和环保的限制。(4)针对动车组本身，还存在技术难题。8.2.1轮轨技术的极限8.2.2磁悬浮技术的发展磁悬浮列车运行原理1.

德国的常导磁悬浮列车•常导磁悬浮列车工作时，首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁吸力，与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用将列车浮起。在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下，使车轮与轨道保持一定的侧向距离，实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向。•常导磁悬浮列车的驱动运用同步直线电动机的原理。8.2.2磁悬浮技术的发展8.2.2磁悬浮技术的发展常导磁浮列车原理示意图2.

日本的超导磁悬浮列车•超导磁悬浮列车的最主要特征就是其超导元件在相当低的温度下所具有的完全

导电性和完全抗磁性。超导磁铁是由超导材料制成的超导线圈构成，它不仅电流阻力为零，而且可以传导普通导线根本无法比拟的强大电流，这种特性使其能够制成体积小、功率强大的电磁铁。•超导磁悬浮列车的车辆上装有车载超导磁体并构成感应动力集成设备

，而列车

的驱动绕组和悬浮导向绕组均安装在地面导轨两侧，车辆上的感应动力集成设备由动力集成绕组、感应动力集成超导磁铁和悬浮导向超导磁铁三部分组成。8.2.2磁悬浮技术的发展•超导磁悬浮列车也是由沿线分布的变电所向地面导轨两侧的驱动绕组提供三相交流电，并与列车下面的动力集成绕组产生电感应而驱动，实现非接触性牵引

和制动。•超导磁悬浮列车的车辆上装有车载超导磁体并构成感应动力集成设备

，而列车

的驱动绕组和悬浮导向绕组均安装在地面导轨两侧，车辆上的感应动力集成设备由动力集成绕组、感应动力集成超导磁铁和悬浮导向超导磁铁三部分组成。•日本考虑到本国地震多，常导磁悬浮间隙10mm，在地震情况下车体和导轨会有碰撞的危险。8.2.2磁悬浮技术的发展8.2.2磁悬浮技术的发展超导磁浮列车原理示意图8.2.2磁悬浮技术的发展•磁悬浮列车运行原理示意图3.

我国磁悬浮技术发展现状•我国有世界第一条磁悬浮列车示范运营线——浦东龙阳路站到浦东国机

场

，全程30km只需8min，是世界第一条商业运营的磁悬浮专线。8.2.2磁悬浮技术的发展案例分析：超级高速铁路探析8.31.

马斯克超级真空高速铁路•2013年，特斯拉(Tesla)创始人、SpaceX公司CEO马斯克提出了“超

级高速铁路”的理念。•超级高速铁路又被称为胶囊列车

，它能够在一个完全真空的管道中以超音速的速度到达目的地，在行进过程中车舱会全程悬浮在管道中，其理想时速超过1200km。•超级高速铁路推进系统使用了与磁悬浮类似的原理，在一个真空的管道中，线圈通电产生磁场，让吊舱悬浮在管道里，从而将摩擦降至最低，以实现最大的推进速度。超级高速铁路探析高速列车随着速度的增加

，空气阻力也越来越大

，常规的高速铁路在速度的提高上将受到很大限制。真空管道运输有望成为未来交通的一个特别选项。p超速高速铁路运行需要统筹解决两个难点。•其一，建设一个管道。•其二，难以跨越的鸿沟——先进的推进技术。超级高速铁路探析2.

中国的“超级高速铁路”p西南交通大学搭建的全球首个真空管道超高速磁悬浮列车环形实验线平台，是国内第一个载人高温超导磁悬浮环形实验线。线路总长45m，设计载重300kg，最大载重可达1t，悬浮净高大于20mm，是目前国际上同等载

重能力，截面最小、永磁材料用量最少的超导悬浮系统，可进行0~50km/h的实际动态运行实验。超级高速铁路探析西南交通大学牵引动力国家重点实验室磁浮试验模型超级高速铁路探析•高温超导磁悬浮中的超导指的是一种超导材料

，具有零电阻效应

，也就是说，电流流经导体时不发生热损耗，可以毫无阻力地在导线中形成强大电流，从而产生超强磁场。超导磁悬浮