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不同车次停靠不同站点 破解京沪高铁技术要点
2006年4月5日 13:09
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        北京

        专
    访北京交通大学纪嘉伦教授

      “子弹头”列车只挂6节车厢

      广受关注的京沪高速铁路今年年底将开工建设,这个消息给北京交通大学的教授纪嘉伦带来了意想不到的“麻烦”———手机和座机电话应接不暇,报纸、刊物、电台、电视台记者都要来采访他,因为纪嘉伦是该校重点学科“交通运输规划与管理”的学术带头人,长期从事铁路运输研究和教学。

      昨天下午,当记者没有预约,直接闯进北京交通大学8号楼纪嘉伦的办公室时,他无可奈何地笑了:“看来我只好给你讲讲了,你是第一个来的报纸记者。明天我可是要躲起来了!”

      技术比较为何舍磁浮选轮轨?

      京沪高铁的项目可行性研究和论证长达16年,其中一个争论激烈的焦点问题是这条客运铁道专线的技术选择。

      究竟采用轮轨技术还是磁悬浮技术?从1998年起,国内专家就开始各抒己见,两种观点各有理由。最终,国务院批准的《京沪高速铁路项目建议书》明确,京沪高铁将采用高速轮轨技术建设。

      在纪嘉伦看来,轮轨技术之所以最终胜出,主要原因在于:

        ■与磁悬浮相比,轮轨技术要成熟得多。目前国际上已建成高速铁路的十多个国家,都无一例外选择了轮轨技术。京沪高铁长达1318公里,而我国的高速铁路又是刚刚起步,在这种情况下,选择在一些国家已发展了三四十年历史,国内已掌握了大部分技术,线路、桥梁等施工难度要小一些的高速轮轨技术,更为稳妥。

      ■由于磁悬浮技术须全部靠引进,在这方面占居垄断地位的德国对他们掌握的技术严格保密,在知识产权的输出问题上始终不肯让步;但如果选择轮轨技术,德国就要面对日本和法国强有力的竞争,在技术上会做出让步。

      ■能与现有铁路网络兼容,也是轮轨技术的一个优势。磁悬浮列车的线路只能点对点,不能进入现有铁路网络,乘客去往京沪线之外的任何一个站,都必须下车后再换乘轮轨火车。京沪间总客流量的70%左右是通过铁路网由沿线进入的,让这么多的乘客都去转车,高速铁路的运营效益将会降低。

      ■两种技术造价悬殊恐怕也是决策部门不得不考虑的一个问题。轮轨技术每公里造价为1亿元人民币,而磁悬浮需要3亿元;如果采用磁悬浮,总造价将超过3000个亿,筹资融资的压力也是很大的。

      列车特点没有卧铺,不设餐车

      “整个动车组(列车)8个一组,包括6节车厢和两端各1个机车,整列可乘坐600人,大大少于现在人们乘坐的20个一组的普通列车。车厢体积也比现在的小,每节车厢下面都装有电力驱动系统,其中即使有两节车厢的驱动出故障,也不会影响速度。路轨和现在的一样宽,但高速铁路的路轨会更平稳。”纪嘉伦打开电脑,调出了5年后将要飞驰在京沪间的高速列车图片。“子弹头”造型的火车头、勾着蓝道的白色列车看上去长短宽窄和北京的地铁列车差不多,一排4个座椅,每个座椅背后有个电视屏幕,设有小桌板。

      纪嘉伦说,这是德国西门子公司研制的ICE3型分动式高速列车,其构造速度超过了300公里/小时。去年11月,铁道部、中技国际招标公司、唐山机车车辆厂与德国西门子公司在北京签署了这种动车组项目的采购和技术转让协议,西门子公司将向唐山机车车辆厂全面转让这种动车组的设计和制造技术。

      这次采购的60列300公里动车组中,整列进口3列,其余57列将由唐山机车车辆厂通过技术引进实现国内制造,国产化率最后将超过70%,并全部使用中国品牌。纪嘉伦还介绍说,ICE3型列车上没有卧铺,不设餐车;厕所采用集便装置,马桶靠真空抽吸,每套价格达十几万元。

      上海

       专访同济大学教授谢维达———

      不同车次停靠不同站点

      京沪高铁由于牵涉诸多高新技术,读者们有不少疑问:“什么是高速动车组技术?沿线有21个车站会不会影响行车速度?70%的国产化又意味着什么呢?”

      为此,记者昨天下午专门走访同济大学铁道与城市轨道交通研究院常务副院长谢维达教授。早在1995年,他就为京沪高铁项目做过预可行性研究。

      问题一 什么是动车组技术?

      京沪高铁将会采用先进的高速动车组技术。什么是“动车组”?和普通列车相比,高速列车有什么不同呢?

      “动车组技术源于地铁,是一种动力分散技术。”谢维达说。

      简单的说,我们现在乘坐的普通列车是依靠机车牵引的,车厢本身并不具有动力,不会“自己跑”,是一种动力集中技术。而采用了“动车组”的列车,车厢本身也具有动力,运行的时候,不光是机车带动,车厢也会“自己跑”,这样把动力分散,更能达到高速。

      谢维达说:“这种技术最早是在地铁上运用。我们上海的地铁每列车有6节车厢,其中4节是有动力的。京沪高铁的车厢可能比地铁多,至于动力车厢有多少,则要看设计的情况。”

      问题二 21个车站会否影响车速?

      京沪高铁沿线一共设立了北京、天津、济南、蚌埠、南京、无锡、苏州、上海等21个客运车站,这么多的车站,会不会影响列车的速度呢?

      “当然会影响,我们常说一句话———不怕车慢,就怕站多,说的就是这个意思。”谢维达说。

      “举个最简单的例子,京沪高铁的时速是300公里,上海到南京的距离也差不多是300公里,如果中间不停站,基本1个小时就能到了。可是现在中间有无锡、苏州两个站,这样列车提速不久就要减速进站了,总的时间当然就受影响了。”据估计,到站的减速、停靠和启动加速,一个站可能需要十多分钟。

      谢维达做了一道算术题:“以京沪高铁1318公里计算,要达到5至6小时到北京的目标,列车的平均时速要在250公里以上,如果沿途21个站点全部停,五六个小时肯定到不了北京。”

      “所以我认为,将来的京沪高铁也许和现在的京沪间列车一样,并不是每列列车都要停靠21个车站,将来会根据不同的车次,安排不同的停靠站点,可能还有沿途不停靠直达的车次。因此,高铁的速度优势完全可以得到保证。”谢维达语气相当肯定。

      问题三  70%国产化意味着什么?

      “可以说,在高速铁路这一领域,我国的科研成果几乎为零。”谢维达表示,“因此,实现这70%的国产化,对我国自行研制高速轮轨有着很大的帮助。”

      谢维达强调:“高铁的研究涉及很多学科,在这方面我国的研究才刚刚起步,许多部件目前都无法生产。比如高速轮轨经常使用的道岔,目前就需要国外进口。”

      除了技术方面,管理理念也是需要学习的。“比如如何设置车站。”谢维达说,“就必须提供方便快捷的离散体系,让大量客流在短时间内分流到城市其他地方。这也是一门学问。”

      焦点链接

      德日法高速铁路技术比较

      ■德国高速列车ICE3型于1999年投入商业运营,至2002年开通法兰克福至科隆段,时速达到300公里。西门子公司宣布正在研制新的Velaro列车,最高时速可以达到350公里,不过还没有成功。

      ICE列车使用动力分散技术,在每个车厢的下部安置电动机。好处是运行稳定;一旦部分车厢出现故障,可以单独分离,不影响整个列车。缺点是为了减低车厢噪音,需要专门的隔音材料。

      ■日本是世界上最早使用高速铁路的国家。1964年,全长515公里、最高时速200公里的东海道新干线开通,一举使日本铁路扭亏为盈。此后,又相继修建了山阳新干线、东北新干线、上越新干线等,共计1850公里,成为当时高速铁路里程最长的国家。其中新干线5000系列列车最高时速300公里。

      日本新干线和德国ICE列车一样,使用动力分散技术。

      ■法国高速列车TGV目前世界上速度最高。1986年大西洋线上的高速列车时速便已达300公里,1990年创造了时速515公里的世界实验速度纪录,目前运营速度达到世界最高的320公里。法国正在研制新一代的AGV列车系统,时速可达到350公里。目前,法国高速列车已安全行驶了20亿公里,虽然行驶总里程低于日本新干线,但20亿公里中有80%是在300公里时速下行驶的。

      动力制式方面,法国高铁采用动力集中技术,由独立的牵引机车作动力源。其好处是旅客车厢没有噪音;弊端是列车扩编或者缩编时,容易造成机车功能不足或者过剩。

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