答铁路小亨之一：“你是不是知道三种高速铁路的技术区别……云云”

JR500系

[这个贴子最后由JR500系在 2003/08/19 03:59pm 第 1 次编辑]

总算有一个好的带头了~这样真好～纯技术的讨论
以前和他们讨论技术的时候感觉他们好象是在和我吵架一样……还有几次被看成“卖国贼”……我昏了~
真希望以后也多有这样的帖子~也希望你们欢迎我加入讨论~虽然我不是什么专家~我只是一个要上高1的16岁学生~但是我还是对新干线技术有些了解的~所以希望能让我加入你们讨论~也欢迎QQ讨论~
还有一点要向别人解释：喜欢外国的东西并不等于卖国！
毕竟我也喜欢中国机车~
最后还是那句话：媚外的是混蛋，排外的是白痴！
不能太崇拜国外的东西~也不能排斥别国的东西

京局保段

非常不错，这才是优秀的车迷，鼓掌....

tomge

下面引用由JR500系在 2003/08/19 03:57pm 发表的内容：
总算有一个好的带头了~这样真好～纯技术的讨论
以前和他们讨论技术的时候感觉他们好象是在和我吵架一样……还有几次被看成“卖国贼”……我昏了~
真希望以后也多有这样的帖子~也希望你们欢迎我加入讨论~虽然我不 ...

"我只是一个要上高1的16岁学生",仅凭这一点,我真是自叹弗如!中国铁路一定大有希望！
你将来会从事铁路事业吗？

hakutaka

下面引用由铁路小亨在 2003/08/19 03:48pm 发表的内容：
我个人并不喜欢这种帖子，关键的时候需要理智，而不是漫骂，指责和无根据的猜测。
关于动力集中和动力分散是一个非常复杂的问题，也不是我们在这里能够解决的。
关于利子依达关键的问题不在于动力集中与动力分散 ...

你的解决方法是主动式，而实际上如果制动距离过长你的方法就定然失效了。就好象在地铁里行车后面车可以看见前边的车却仍然安全，但是普通铁路（日本除外）就不行——反正前边停车我这里和汽车一样快的停住就行了。中国很多山区的事故（那里车速往往不快）好多都是因为停车不及时撞上落石造成的。那里人烟稀少，完全靠人的主动性（信号和道工的停车信号）不能保证安全，必须车辆能够及时停住才可以。另外，西南部山区很多展线也是很浪费的，如果去掉展线，坡度就会达到千分之30以上，这个坡度对动力集中很困难但是对于动力分散易如反掌（最大限制千分之80）。而且速度影响不大更加节约时间和线路建设费。

JR500系

下面引用由tomge在 2003/08/20 10:49am 发表的内容：
"我只是一个要上高1的16岁学生",仅凭这一点,我真是自叹弗如!中国铁路一定大有希望！
你将来会从事铁路事业吗？

很可惜……原来打算读司机学校的……可是家里人反对……我只能去读高中了……不过打算高中毕业后就攻读铁路方面的

潘帕斯牧羊人

还是读高中好，毕竟能够学到更多知识。

潘帕斯牧羊人

下面引用由hakutaka在 2003/08/17 06:46pm 发表的内容：
要是修成TGV和ICE那样的动力集中式的加速超慢的高铁,我绝对不座^

tgv、ice和新干线，条件是有不同的。tgv通常是一个动车6400kw，ice一般是两个动车2×4800kw，新干线动力分散，功率达到了12000kw。自然加速就要快些了。关于动力集中和动力分散的比较，以前已经有过很多文章阐述了，动力集中的优点是控制较为集中，弓网关系比较容易处理，缺点是动车轴重较大（因为要保证粘着，就必须增加轴重），对轨道冲击比较大，编组不太灵活。动力分散的优点是轴重较轻，粘着较好，编组灵活，缺点是弓网关系复杂，控制也要复杂一些：日本的接触网是最复杂的，什么弹性悬挂、链式悬挂都在搞，但弓网问题还是没有彻底解决，受电弓磨损较大，电流质量受到影响。如果采用双受电弓，中间采用车顶连接的话，那么绝缘和空气阻力就必须考虑进去。我觉得解决这个问题可以采用将变压之后低压侧电流相接的方式，但这样对变压器功率要求就高，同时造成其他变压器浪费，连线较为复杂。
不过总的来说动力分散是今后发展的方向。现在有一种认识上的误区，认为动力分散＝新干线，这是不对的。动力分散只是一种编组形式而已，因为新干线用的最广泛，宣传最多，所以才会给人们留下这个印象。其实ice3已经用了动力分散。我们今后的发展方向也是它。从车本身来说，tgv、ice、新干线都可以用在京沪线上。

潘帕斯牧羊人

下面引用由hakutaka在 2003/08/19 02:54pm 发表的内容：
没错，我讨厌动力集中——讨厌透了。要是动力分散的话，1981年的最为惨烈的利子依达事故也许根本不会发生！因为列车肯定能停的住……

列车制动和牵引是两个相对独立的系统，与动力集中和动力分散关系不大。
制动系统主要是机械制动和能量制动，机械制动就是使用压缩空气，依靠摩擦力制动；能量制动有电阻制动和再生制动，以及涡流制动、磁轨制动，如果制动那么都是全列制动，与动力在哪个地方没有关系。
你没有去过利子依达吧？我去看过，相关资料也看了不少。利子依达大桥西侧是奶奶包隧道，曲线半径1400米，坡度千分之14，出事故的时候是凌晨1点过，当司机出了隧道，距离40米才制动。你能说一列800吨以上的动力分散车，在千分之14的下坡上以40公里的速度运行时能在40米之内制动下来吗？还是那句话，制动和牵引是两个独立的系统，和动力分配方式没有关系的。动力分散制动的改善仅仅表现在能量制动时，每节车厢的制动力比较均匀，列车冲动比较少罢了。
你喜不喜欢动力分散是你自己的爱好。但是有些技术问题还是要说明的。

潘帕斯牧羊人

下面引用由hakutaka在 2003/08/20 11:25am 发表的内容：
你的解决方法是主动式，而实际上如果制动距离过长你的方法就定然失效了。就好象在地铁里行车后面车可以看见前边的车却仍然安全，但是普通铁路（日本除外）就不行——反正前边停车我这里和汽车一样快的停住就行了 ...

地铁是地铁，铁道是铁道，地铁编组少，牵引定数小，加速制动都来得快。在移动区间闭塞里面，列车运行速度取决于前车的位置和状态，能不能看见前车仅与列车的制动距离和控制方式有关系。实际上，普通铁路是不能像地铁那样“看得见”的，普通列车由于其质量和速度的关系，再加上闭塞方式的不同，所以是不可能实现地铁那种“看得见的刹车的”（当然，特殊情况下，如单机是可以采用追踪行车的方式）。再说一遍，制动距离只和列车速度、质量和制动系统有关系，和动力分散集中没有关系。充其量也就是冲动的大小了。普通铁路和高速铁路之所以在设计上不完全一样，根本来说就是普通铁路必须考虑货物运输，在这种情况下就有了展线的设计。比方说成昆铁路峨眉－汉源段，当初一种设计方式就是修一条直线，距离短，坡度大；后来采用了沿大渡河修建的方式，距离长一些，坡度较小（控制在千分之16内）。实践表明，这样做是正确的。成昆线现在每天只有7对客车，其余全部是货车，燕岗以南双ss3b牵引定数4000吨。反观宝成线，由于采用了千分之30的坡度方案，现在三台ss4也只能拉2800吨，成为了整个西南铁路的瓶颈。法国tgv东南线最高坡度千分之35，新干线最高千分之33，它们的差别大吗？如果从绝对数据上来说，那么动力集中的tgv似乎还要大些呢。动力分散最大坡道千分之80是根据不让车辆打滑的最大坡度来计算的，意思就是说，如果线路坡度大于千分之80，则无论如何都不能实现粘着，它仅仅具有理论意义，没有实际工程意义。就好比信息学中的香农公式，确定了在一定带宽和信噪比条件下所传输数据的最大速率，它只是一个理论极限，实际运用当然要比他小的多。所以说，动力分散相对于动力集中来讲具有粘着和轴重的优势，但决不是天上地下的差别。
另外目前山区铁路因为自然灾害造成的事故已经没有了，主要还是归功于对病危路段的整治和完善的监控。比方说在有病危岩的地方会增加有人看守点（分为常年和季节两种），洪水季节24小时值班，所有列车通过那里之前必须呼叫，确认没有问题后才能通过。这样的看守点在成昆线上很多，上个月我还专门去走访过。

hakutaka

下面引用由潘帕斯牧羊人在 2003/08/21 08:03pm 发表的内容：
法国tgv东南线最高坡度千分之35，新干线最高千分之33，它们的差别大吗？如果从绝对数据上来说，那么动力集中的tgv似乎还要大些呢。动力分散最大坡道千分之80是根据不让车辆打滑的最大坡度来计算的，意思就是说，如果线路坡度大于千分之80，则无论如何都不能实现粘着，它仅仅具有理论意义，没有实际工程意义。就好比信息学中的香农公式，确定了在一定带宽和信噪比条件下所传输数据的最大速率，它只是一个理论极限，实际运用当然要比他小的多。所以说，动力分散相对于动力集中来讲具有粘着和轴重的优势，但决不是天上地下的差别。

首先要看通过速度和持续速度，新干线一出高琦就是千分之33上坡一直到轻井泽，全长23公里，TGV是区间陡坡坡度稍微大一点，长度仅仅4.5公里。TGV在那里的速度下降的很厉害——如果是区间停车根本无法保持200以上的速度！新干线则是坡起干拔到260匀速，你说不是天地差别是什么！？千分之80也绝对不是你所说的那样，铁轨可用到0.5黏着系数对应高到千分之200-300坡度，在那个坡度下连动力分散都容易打滑和动力集中一定上不去都是一定的，另外轴重在高速列车里绝对不是优势，轴重越大对路轨的冲击损害越大而且增大迅速，否则都把车辆做沉不就好了么？！德国的重大颠覆事故不能说和轴重过大没关系吧！

hakutaka

下面引用由潘帕斯牧羊人在 2003/08/21 12:59pm 发表的内容：
距离40米才制动。你能说一列800吨以上的动力分散车，在千分之14的下坡上以40公里的速度运行时能在40米之内制动下来吗？还是那句话，制动和牵引是两个独立的系统，和动力分配方式没有关系的。动力分散制动的改善仅仅表现在能量制动时，每节车厢的制动力比较均匀，列车冲动比较少罢了。

那如果我跟你说一列完全动力分散的列车速度160千分之10下坡满车（550吨）紧急制动距离580米，同样列车同样状况速度40全常制动距离75米，紧急制动距离（雨天）50米。你信么？！要敢不信就去日本看看……现在大陆这边根本就不研究动力分散，所以还别谈“技术”，要不然总会有意想不到的结果摆在你面前！顺便说一句：你不要忘了动力分散制动空费时间很小，而且和列车长度没关系。车辆都有电制动，紧急制动车厢不上浮充分利用车厢的黏着系数。还有涡流制动等非黏着制动可以用，紧急制动不脱轨。按照中国的路况，栗子依达发生的几率确实不大——你看看地铁司机60-70的速度在那里才开始刹车……记住制动力和车辆重量以及惯性永远是f=umg，车辆轻摩擦力小，车辆重摩擦力大，这个初中生都会。所以别说什么车轻车重的——小心物理老师找你们算帐……

潘帕斯牧羊人

[这个贴子最后由潘帕斯牧羊人在 2003/08/22 03:59pm 第 1 次编辑]

下面引用由hakutaka在 2003/08/21 10:56pm 发表的内容：
那如果我跟你说一列完全动力分散的列车速度160千分之10下坡满车（550吨）紧急制动距离580米，同样列车同样状况速度40全常制动距离75米，紧急制动距离（雨天）50米。你信么？！要敢不信就去日本看看……现在大陆　...

f=umg这个公式只适合于滑动摩擦，轮对和轨道之间是滚动摩擦，不能用这个公式的。你敢说中国没有人研究动力分散？？那么春城号是什么？先锋号是什么？中原之行是什么？列车制动主要还是通过摩擦和能量来制动而摩擦力的大小取决于车底风缸压缩空气的压力大小，能量制动大小取决于变流器能够承受的功率大小。所有这些和动力的分配形式没有关系。列车制动距离和列车总重有很大关系，不要把你的地铁车辆拿来和铁道车辆相提并论，地铁车辆多少吨？铁道车辆多少吨？你能拿出令人信服的数据和理论指导来吗？你不要紧紧凭着看着几台新干线就盲目臆断。涡流制动、磁轨制动不论哪种高速列车都能使用的。你去世界上找一下哪里有千分之200－300的粘轨铁路？事实上这个时候早就使用齿轨铁路了。德国的事故是车辆轮毂断裂，而恰恰发生在拖车上面，轴重只有11吨多，那比动力分散的轴重还要小。我在前面已经说过，tgv的功率是6400kw，新干线是12000kw；如果把tgv功率提升一倍，你能说达不到新干线的速度？！诚然动力分散具有轴重轻、粘着改善的优点，我也深信动力分散是今后动车组发展的方向，但在谈论一个事物的时候务必要实事求是，不要去夸大他的优点（这可是小日本最恶心的地方）。

潘帕斯牧羊人

还有，550吨相当于4台ss3b机车的重量（138×4＝552），四台机车连着走，在40km/h的速度下，要50米之内紧急刹车一样很容易啊（当然前提条件是只有一台升了弓）。
利子依达事故时候的442次旅客列车，编组11辆，机车两台，每节车厢总重按照45吨计算，机车138×2吨，一共是771吨，再加上行李、水箱的重量总共大约是800吨，掉下去的是两台机车，一节邮政车，一节硬座车，另有一节硬座车挂在桥上。后面的车辆都是好的。从这种情况来看，列车从制动到完全停下总共走行了100多米，其中还要包括因为前面车辆掉下去而对后车拉走的距离。所以，说什么动力集中车制动距离远大于动力分散车是没有任何道理的。

hakutaka

下面引用由潘帕斯牧羊人在 2003/08/22 01:01pm 发表的内容：
德国的事故是车辆轮毂断裂，而恰恰发生在拖车上面，轴重只有11吨多，那比动力分散的轴重还要小。我在前面已经说过，tgv的功率是6400kw，新干线是12000kw；如果把tgv功率提升一倍，你能说达不到新干线的速度？！诚然动力分散具有轴重轻、粘着改善的优点，我也深信动力分散是今后动车组发展的方向，但在谈论一个事物的时候务必要实事求是，不要去夸大他的优点（这可是小日本最恶心的地方）。

我可以给你完整的严密的推导——我就是学这个的谁怕谁呀！但是发不到论坛上，因为公式太多。另外，你上面一段话都不成立，简单地说（要想看严格证明就给我你的邮箱），就是你所谓的滚动摩擦是在动力集中时的拖车问题；动车（机车）的牵引力的产生还是靠的静摩擦力，开头公式同样适用于静摩擦场合，但是要把U改成静摩擦系数——这个就是黏着系数，因为如果要利用牛顿第三定律，机车（动车）滚动摩擦实际上微分化（求导）以后是任意的小区间上的静摩擦力的集合，机车（动车）所容许的最大牵引力就是车论刚好不打滑的最大静摩擦力。
tgv的功率是6400kw，新干线是12000kw就算你把TGV加到18000KW也快不了，想要加速不可能，机车只能是没完没了的打滑！因为你忘了，在动力集中时车厢仅仅产生阻力，他包括车论的滚动摩擦和很大很大的空气阻力（用流体力学可以推得至少70%的阻力来自空气——速度270）。动力分散则把每个车厢的滚动摩擦阻力变成了动力——这在坡道上是很有用的，如果你上到高中以后就可以推导出为什么很有用，我就不多说了——总之想看严密推导就放邮箱上来，我下个礼拜考完试就发送证明结果。

hakutaka

下面引用由潘帕斯牧羊人在 2003/08/22 06:36pm 发表的内容：
还有，550吨相当于4台ss3b机车的重量（138×4＝552），四台机车连着走，在40km/h的速度下，要50米之内紧急刹车一样很容易啊（当然前提条件是只有一台升了弓）。
利子依达事故时候的442次旅客列车，编组11辆，机　...
但在谈论一个事物的时候务必要实事求是，不要去夸大他的优点（这可是小日本最恶心的地方）。

速度40走了100多米，这个难道还不够差？以日本489系（1972年的车）185系（1981年的）他们全编成有你说的那么重（750吨），还不是速度40，80米开始撩闸进站（可不是非常，是一般的停车） ，完全和地铁一样的性能！如果非常距离更短这是显然的，客观地讲，动力集中永远打不到地铁的水平，但是动力分散动车组想达到地铁水平很容易（象中原之星那样故意设计成达不到也可以），灵活性比较大。山区用肯定要更安全。总是希望主观改进是中国政府解决问题一大弊病，人总要犯错误这是一定的——虽然紧急停车信号没及时打出来，但是车辆性能高可以及时停车，一样出不了事故——该反思思维方式了吧！

潘帕斯牧羊人

下面引用由hakutaka在 2003/08/23 11:25am 发表的内容：
速度40走了100多米，这个难道还不够差？以日本489系（1972年的车）185系（1981年的）他们全编成有你说的那么重（750吨），还不是速度40，80米开始撩闸进站（可不是非常，是一般的停车） ，完全和地铁一样的性能　...

老兄，说话不要太绝对了，事实上一台ss3b牵引750吨货车，40km/h初速一样能够在80米之内制动下来。不信么？那你随便去机务段找个司机问问好了，我可是问了几个开货车的司机的。需要注意的是，我上面说的仅仅是货车，而现有的盘式制动车辆制动力更大。平时进站的时候之所以没有抵着80米制动，主要是考虑到舒适性和节约成本的考虑。机车操纵里面有一句口诀“出站如老虎，进站如绵羊”，指的就是进站比较缓慢，但并不是不能在短距离之内制动。
事实上你在前面也说了，550吨的动力分散车组在千分之十下坡上紧急制动需要50米左右，而利子依达事故反应距离是40多米，列车总重800多吨，千分之14下坡道，再加上那天是暴雨，半夜一点多，你去找列同样的动力分散车组来试试？事实上制动系统和动力在那里是没有多大关系的，制动力的大小和风缸减压量有关，能量制动大小和变流器能够承受的最大电流有关。
你说的18000kw下机车打滑，前提条件是这18000kw功率都加在一台机车4－6根轴上，事实上现在的4轴交流机车一般功率都在4800－6400kw之间，如果再大，机车变流器承受不了。所以动力集中车组普遍采用了一前一后推挽式运行模式。你所说得动力分散车组利用了车辆的摩擦阻力，这点我赞同，但你要说18000kw时空转，那只能说你作了一个可笑的前提假设。如果搞动力集中，那么要达到动力分散的效果，消耗的功率就要大一些，但决不是说“不可能达到”，因为空气阻力只与速度和车辆形状、横截面积有关。事实上我也支持动力分散，但我决不会戴着有色眼睛去看这些问题，更不会把制动与动力分散这两个不相关的问题连起来看，有道是“偏见比无知更可怕”。
我的邮箱：pampasshepheld@163.com，欢迎一起讨论这些问题。

yyoyo

    我原不准备回帖反驳，但看到假日本老是信口开河我不得不在此说说。
    我应算是专业搞机车设计的吧，搞了十几年。我们这里设计规范和牵引计算软件齐全，也多次和国内国外同行交流，讲的应不是毫无根据的话吧。我在沪杭高速启动的回帖中讲到：在基本阻力基本差不多的情况下，高速列车的加速度主要取决于比功率（即总功率/载重），与动力配置方式基本无关，这可是谁也不能否认的事实吧。高速列车计算中在阻力系数基本一致的前提下，取决于单位重量的功率是人所周知的。
    我们研究了这么些年都知道，最难解决的是低速机车特别是货运机车的粘着利用问题，我只知道最新的交传粘着优化可以做到干轨0.4，湿轨0.3(0.5谁也没听说过)。动力集中高速列车由于传动比较小，一般启动粘着只用到0.25。要知道高速列车加速时主要是高速区段距离占大部分，例如0-300km/h加速中一般主要取决于200-300km/h的加速距离，前面一端距离很短并不影响加速距离。高速区段由于牵引力随速度反比下降，因此牵引力较小，已经低于了轮轨的许用粘着。例如，欧洲网络高速列车技术条件规定了轮轨粘着系数的最恶劣条件下的可利用限值：启动时，20%；100公里/小时，17%；200公里/小时，13%；300公里/小时，9%。大家可以计算一下1000KW/17T的动轴在200km/h以上粘着利用系数已远远低于上述值，因此高速加速的打滑问题根本不是问题，我们在法国考察TGV他们也是这样说的，低速下雨时可能偶尔有些打滑但粘着控制系统迅速适当降低一点功率一晃就过去了，根本不影响运营。大坡道的降速也取决于比功率，你拿一列比功率低的动力分散和比功率高的动力集中试试看看，看谁速度下降的多？目前TGV的比功率一般在16-21kW/T之间，KTX350的总功率最大达到17600KW（16个动轴），比日本除全动轴的500系外的其他分散型高速列车要高，TGLGO350集中型列车居然高达24KW/T，与500系的26KW/T已很接近，但是这么多动轴检修维护、噪音、安全问题也不轻松，还有它哪十几米的复杂的细长鼻子，这也是日本自身为何没有普及500系的一个根本原因，运用部门反映单座造价成本要高50%左右，运营成本也高。
    客观的说300km/h以上动力分散有优势，但是250km/h以下就不是简单的那么回事了。现在国际上有一种趋势，叫动力集中分散化，动力分散适当集中化，这就说明了二者有机的结合是一个趋势，AGV铰接式360km/h分散高速列车单轴功率600KW，比日本的高多了，但不是全动轴（只有1/3动轴），TGLGO350采用1000KW的八个单轴轮对，某个电机或驱动单元故障下切除的动力只有1/8，与动力分散切除一个车（4个电机）丧失的动力差不多。另300km/h以上高速运行轮轨作用并不完全取决于轴重，主要取决于簧下重量，500系架悬是1.7t,TGV体悬是1.6t,TAGLO350更低至1.5t，大家在同一线路跑沉降还不知是谁的低了。另铰接式列车的高速舒适性要高于普通双转向架列车，轴数也少，这也是一个共识。因此，我建议你不是专业人士不要老是讲一些貌似肯定的专业术语，以免误人子弟。
    沪宁高速300多公里距离多停一个站，神仙也难以追上来，并不是动力分散就可以解决问题的，好好算算吧：300km/h运行高速列车按照起4停3估算，一般不停车直达需时不低于1小时7分钟，平均速度约260公里/小时；停一个站就按照2分计算，平均速度一下子就下来好几十公里（230多公里/小时），就算500系来也没辙。
    希望今后在论坛能科学有依据的交流。
                                                                        

hakutaka

下面引用由潘帕斯牧羊人在 2003/08/26 07:07pm 发表的内容：
如果搞动力集中，那么要达到动力分散的效果，消耗的功率就要大一些，但决不是说“不可能达到”，因为空气阻力只与速度和车辆形状、横截面积有关。事实上我也支持动力分散，但我决不会戴着有色眼睛去看这些问题，更不会把制动与动力分散这两个不相关的问题连起来看，有道是“偏见比无知更可怕”。

我的意思是说功率大会打滑，而不是能够达到。

hakutaka

下面引用由yyoyo在 2003/08/27 11:27am 发表的内容：
  沪宁高速300多公里距离多停一个站，神仙也难以追上来，并不是动力分散就可以解决问题的，好好算算吧：300km/h运行高速列车按照起4停3估算，一般不停车直达需时不低于1小时7分钟，平均速度约260公里/小时；停一个站就按照2分计算，平均速度一下子就下来好几十公里（230多公里/小时），就算500系来也没辙。

这个我是按照既有的时刻表推算，时刻表是事实，尽管里面可能会包括等点慢行。但是我用的是招牌车的时刻表。

hakutaka

下面引用由yyoyo在 2003/08/27 11:27am 发表的内容：
我们研究了这么些年都知道，最难解决的是低速机车特别是货运机车的粘着利用问题，我只知道最新的交传粘着优化可以做到干轨0.4，湿轨0.3(0.5谁也没听说过)。

0.5是最大静摩擦系数，不是说利用！另外，500系高速状态下非常减速度7.0KM/H/S。