日本新干线发展
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7通信技术日本新干线的通信技术经历了30多年的发展,如今新建的新干线与20世纪60年代初东海道新干线刚开通时相比,已大大改变了面貌,不可同日而语。
20世纪60年代初,光纤通信还没问世,计算机网络还在初期阶段,半导体集成电路尚在室内试验研究,漏泄同轴电缆也没有实用化。
所以可以说,新干线通信技术的发展,就是一般通信技术发展的体现,就是通信技术、计算机技术、电子技术发展的综合。
新干线通信网是日本铁路通信网的一部分,是在原有铁路通信网的基础上发展的,两者互相渗透,互为补充。
以下首先介绍日本铁路通信技术发展概况,而后介绍新干线通信的特殊技术。
同时,以北陆新干线为例,全面整体地介绍新干线的最新技术状况。
7.1 日本铁道通信技术概况日本铁道通信技术的发展大体可分为3个时期:20世纪60年代,建设干线通信网、实施电话电报的现代化;20世纪70年代,开发和发展数据通信,计算机系统;20世纪80年代,各种业务实施计算机联网,各种信息传输向数字化发展。
日本铁道的长途通信网由3级构成,即总检局、统制局和端局(或从局)。
总检局全国有8处:东京、大阪、广岛、门司、名古屋、仙台、新泻和札幌。
1961年完成了微波通信网的建设,1974年山阳新干线的迂回线开通,1979年东北、上越新干线迂回线开通。
载波通信设备包括平衡电缆上的120路设备、不同轴电缆上的300路、960路设备以及PEF绝缘、0.9mm对称电缆上开通的简易载波设备。
地区通信用的交换机经历了步进制、纵横制、布线逻辑全电子以及程控数字交换机的发展过程,1981年6月程控电子交换机实行了标准化,1985年3月开始试验程控数字交换机,1986年12月在盛冈开通了大型程控数字交换机。
无线通信分为固定无线和移动无线两部分。
固定无线是总公司至各管理局间以及各铁路局互相间十分经济的通信方式,采用微波(SHF)、特高频(UHP)和甚高频(VHF),分别开通960路、240路(120路)及近距离的独立回线。
小议日本新干线刘盼盼商务日语商日081班08933115仝艳丽【摘要】新干线是第一条连结东京与新大阪之间的东海道新干线,于1964年10月开始通车营运。
它缓解了交通压力,对东京奥运会和大阪世博会的成功举办做出了贡献,同时也为日本经济的持续高速增长和国民生活水平的提高奠定了基础。
目前,我国经济持续高速增长,运输需求剧增,同时也是我国迈向全面小康社会的重要阶段,修建高速铁路迫在眉睫。
日本的一些经验颇值得借鉴。
【要旨】新幹線は東京と新大阪を結ぶ第一の東海道新幹線で、1964年10月に運営し始めた。
それは交通の圧力を減り、東京オリンピックと大阪万国博覧会の開催に貢献した。
同時に、日本経済の高度成長と国民生活の向上に基礎を打ち立てた。
現在、我が国では経済が素早く発展させ、運輸需要が激しく増えている。
同時に、全面的に小康社会を目指して発展する重要な階段である。
それで、高速道路を建設するのは迫っている。
日本の新幹線の建設経験の中には習いえるところがある。
【关键词】新干线经济借鉴正文1964年日本第一条新干线高速铁路的开通,是全世界第一条载客营运高速铁路系统。
通车多年从未发生过因人为因素导致有人死亡的事故,因此号称为全球最安全的高速铁路之一,也是世界上行驶过程最平稳的列车之一。
一、新干线高速铁路的建设1、迎奥运,建东海道新干线战后初期整个交通系统几乎处于瘫痪状态,航空和海运遭受战火的破坏,运输能力已经无法在短期内得以恢复,因此当时的运输主要依靠铁路。
直到1954年铁路运输仍占客运总量约80%以上,占货运总量的60%左右。
而同期,欧美发达国家的铁路早已进入夕阳状态。
这一时期,日本铁路运输需求量比战前增加了10倍,而铁路运输能力仅仅是战前的四分之一。
1955年以后,日本经济进入高速增长阶段,铁路运输的紧张状况更加突出。
特别是连接东京、名古屋和大阪三大经济圈的东海道线路的运输能力几近极限。
50年代虽然对铁路进行了一些电气化和内燃机化等技术改良,但仍然是杯水车薪,远远不能满足日益增长的铁路运输需求。
日本新干线的主要技术进步和经济效益田野返回新干线的主要技术进步日本的新干线诞生于35年前,其后随着信息技术和电气技术的整体进步,为实现大运量高密度运行、提高安全性能及减少维护费用基本目的,新干线先后做过7次大的设计变更,应用了大批新技术,从技术整体来看与35年前相比有了“质的”飞跃。
1 提高了行车速度通过采取最佳气动特性车型设计、改进车辆倾斜方法、提高曲线通过速度、及应用数字自动列车控制装置(ATC)、列车集中控制装置(CTC)、交通管理计算机系统(COMTRAC)等实现了速度控制最优化运行,使得新干线行驶速度从开业时的200公里/小时提高到现在的300公里/小时。
2 应用了强电半导体技术及“交流感应电机”随着强电半导体技术的进步,新干线的驱动系统从当初的主变压器抽头切换+电阻控制直流串激电机方式改为GTO及IGBTVVVF控制+小型三相交流感应电机方式。
通过这项核心技术的进步,大大提高了新干线运行的可靠性,电机部分基本无需维护,降低了车辆维护费用,减少了车体重量。
同时,由于直接使用交流电,升压快,提速时间缩短。
3 采用了新车体材料及设计降低了车体重量及轴重新干线500系列以后的车辆使用了铝合金材质“钎焊蜂窝+挤压成型”技术,使得新干线车体重量从“O系列”的10吨降至6吨,而抗穿越隧道时压强变化能力提高了近3倍;轴重也从“0系列”的16吨降至11吨。
通过轴重的降低,减轻了路基的震动,抑制了轨道劣化,节约加减速的动能,并减少了隧道截面,从而降低了整体成本。
4 采用了电力再生制动方式降低了能耗新干线300系列以后由VVVF方式控制的列车都采用了电力回收刹车,使得大部分制动能随时返回电网,节约了能源。
在同样以220公里/小时行驶时,现在的新干线电力消耗只有开业时的66%。
同时由于列车制动主要靠电力制动,减少了机械制动带来的维修问题,提高了可靠性。
5 完善了MARS票务系统MARS票务系统是支撑新干线得以赢利的最重要系统之一,现在通过这套系统已可在全国任何地点的有人或无人售票点发售预定车票并随时了解整个列车的票务及经济状态。
日本铁路发展铁路作为现代交通运输的重要方式之一,在日本的发展历程中扮演了至关重要的角色。
日本铁路的发展不仅改变了人们的出行方式,也对日本的经济、社会和文化产生了深远的影响。
日本铁路的起源可以追溯到 19 世纪中叶。
当时,西方列强的坚船利炮打开了日本的国门,也带来了铁路这一先进的交通工具。
1872 年,日本第一条铁路——京滨铁路正式开通,连接了东京和横滨,标志着日本铁路时代的开端。
在早期的发展阶段,日本铁路主要借鉴了欧美国家的技术和经验。
随着时间的推移,日本逐渐形成了自己独特的铁路技术和管理模式。
20 世纪初,日本铁路迎来了快速发展的时期。
铁路网络不断扩大,覆盖了更多的城市和地区。
同时,铁路技术也在不断进步,火车的速度和运力都有了显著提高。
这一时期,日本的铁路不仅承担了客运任务,还在货物运输方面发挥了重要作用,有力地促进了经济的发展。
二战后,日本经济迅速复苏,铁路的发展也进入了一个新的阶段。
新干线的出现是这一时期的重要标志。
1964 年,世界上第一条商业运营的高速铁路——东海道新干线开通,时速高达 210 公里,大大缩短了东京与大阪之间的旅行时间。
新干线的成功运营,不仅展示了日本在铁路技术领域的领先地位,也为世界高速铁路的发展树立了榜样。
新干线的建设和运营,对日本的经济和社会发展产生了多方面的积极影响。
首先,它极大地提高了人员和物资的运输效率,促进了区域间的经济交流和合作。
其次,新干线的开通带动了沿线地区的城市化进程,促进了房地产、商业和旅游业的发展。
此外,新干线的舒适、便捷和准点,也改变了人们的出行观念和生活方式。
除了新干线,日本的普通铁路也在不断发展和完善。
城市轨道交通如地铁、轻轨等在大城市中迅速发展,为居民提供了便捷的市内交通。
同时,铁路部门还注重提高服务质量,推出了各种优惠票种和个性化的服务,以满足不同乘客的需求。
在技术创新方面,日本铁路一直走在世界前列。
日本研发了先进的列车控制系统、信号系统和轨道技术,提高了铁路的安全性和运行效率。
日本高铁发展史内容提要:作为世界上第一条载客运营的高速铁路系统,日本东海道新干线已经安全行驶了近半个世纪。
半个世纪来,新干线极大地改变了日本人的生活模式和城市发展模式,其自身也成为外国人赴日旅行的必到之地,被称为日本的“名片”。
作为世界上第一条载客运营的高速铁路系统,日本东海道新干线已经安全行驶了近半个世纪。
1964年10月1日东京奥运会举办前夕,这条凝聚着一代日本铁路工作者心血的高速铁路正式通车,并在运营的第二年达到了令世人艳羡的210公里时速。
东海道新干线把京滨、中京、阪神城市群结成一个“4小时经济圈”,创造了沿线城市经济快速增长的奇迹。
半个世纪来,新干线极大地改变了日本人的生活模式和城市发展模式,其自身也成为外国人赴日旅行的必到之地,被称为日本的“名片”。
然而,任何一种新鲜事物诞生之初皆会遭受误解。
作为耗资巨大的国家基建工程,东海道新干线从筹备、建设到通车,一直饱受来自民间与官方的双重质疑。
打开尘封的历史,半个世纪前围绕新干线展开的那场争议,对于现代的启示依旧深远。
落后国的追击日本的铁路网初建于明治时代,由于历史局限性,其轨道比国际通行的标准轨略窄。
此后数十年,在战争的影响下,修建较宽轨道的计划一再被搁置。
列车在窄轨上的运行速度严重受限,直到上世纪50年代,日本的铁路列车运行时速仍被限制在100公里以下。
而欧美国家普遍的火车时速已超过120公里,其中英国伦敦-爱丁堡间运行的特急列车“飞翔的苏格兰人”用蒸汽机车牵引,以160公里/小时以上的最高速度运行;德国国铁列车以150公里/小时以上的最高速度运行;美国铁路甚至达到了180公里/小时的高速。
第二次世界大战后,日本经济迅速恢复。
特别是京滨、中京、阪神地区,成为带动整个日本经济发展的火车头。
连接这些地区的东海道铁路线虽只占日本铁路总长的3%,却承担着全国客运总量的24%和货运总量的23%。
1957年,日本运输省设立了由专家学者组成的“日本国有铁路干线调查会”,就如何增强东海道铁路线运输能力问题进行探讨。
新干线0系电联车引言:新干线是日本著名的高速列车系统,为了提供更快、更舒适的交通选择,新干线0系电联车应运而生。
本文将详细介绍新干线0系电联车的发展历程、设计特点以及对日本交通系统的影响。
一、发展历程新干线0系电联车首次亮相于1964年,是日本第一种运行速度达到210公里/小时的新干线列车。
而0系的二次型号则在1974年投入运营,这些改进车型的速度最高可达到220公里/小时。
二、设计特点1. 外观设计新干线0系电联车以其创新的外观设计而闻名。
列车车头采用弯曲流线型设计,以减少空气阻力,提高速度。
车身涂装鲜艳独特,通常是白色为主,车头则装饰有深蓝色和金色,使其显得更加美观。
2. 内部布局0系电联车拥有宽敞的座位空间,座椅舒适度高,为乘客提供良好的旅行体验。
车厢内设有清洁的洗手间和饮水设施,方便乘客使用。
车厢内还配备了最新的信息系统,以提供实时的列车运行信息和旅行指南。
3. 技术先进新干线0系电联车采用了许多先进的技术,以确保其高速、高效的运行。
例如,它配备了自动防病风系统,可保持列车的稳定性,减少空气阻力。
车辆配备了最新的辅助制动系统,可在紧急情况下迅速停车,确保乘客的安全。
三、对日本交通系统的影响1. 提高了交通效率新干线0系电联车的推出使得日本各主要城市之间的交通更加便捷和高效。
通过缩短旅行时间,提高准点率和舒适度,0系电联车大大促进了经济和人员流动。
2. 拓展了旅游市场新干线0系电联车通过较短的旅行时间和高质量的服务,吸引了大量的国内外游客。
这些游客在旅行过程中可以更方便地游览日本著名的旅游景点,从而促进了旅游产业的发展。
3. 推动了技术创新新干线0系电联车的诞生促进了日本在铁路交通领域的技术创新。
它不仅展示了日本制造业在列车设计和制造方面的技术实力,也为其他国家的高速铁路系统提供了参考和借鉴。
结论:新干线0系电联车是一项在日本交通系统中具有重要地位的技术创新。
通过其高速、高效和舒适的特点,它为日本的经济发展、旅游业和科技创新做出了重要贡献。
世界第一条高速铁路日本新干线:47年“零死亡”
日本国铁“一分为七”
东海道新干线的成功,刺激了新干线向西部延伸。
1967年,连接大阪和福冈的山阳新干线着手修建。
3年后,日本政府制定《全国新干线铁道整备法》,以促进高速铁路网络的形成和发展。
1975年,山阳新干线通车营业,列车最高时速270公里。
此后短短10来年,上越新干线、东北新干线、北陆新干线、九州新干线陆续建成,以此为基础,带动形成了沿太平洋伸展的所谓日本“太平洋工业带”。
高铁作为经济发展助推器的强大动力,再次彰显。
最初,新干线的建设主要依据日本国铁的自身信用进行债务性融资。
进入20世纪80年代以后,在日本政府每年支付巨额补贴的情况下,国铁每年的赤字继续扩大,1985年达到1.85万亿日元的顶峰,累计赤字超过10万亿日元。
为给铁路交通网注入新的活力,1987年,日本政府对国铁公司实施“解体”。
日本国铁被分割成6家客运公司和一家货运公司,从此走上民营之路,其中JR西日本、JR东日本和JR东海等公司负责新干线运营。
这是一次成功的改革。
改革之前,尽管日本政府每年投入巨额补助,还是出现了1万多亿日元的亏损。
改革之后,1998年铁路公司不仅盈利2200亿日元,还向国家和地方政府缴纳税金约600亿日元。
试运行半年,不搭载乘客
自运行以来47年间,新干线不但精确到秒准点发车或到达目的地,而且没有发生过一起人为事故导致乘客死亡,奇迹源于新干线设有多重安全系统。
日本新干线建成之后,至少经历半年的试运行,期间并不搭载乘客,这样有足够的时间对各种故障进行模拟和应对。
无独有偶,法国高铁TGV高速列车通常也有6至9个月的试运营,主要用于调试设备和系统,同样不搭载乘客。
日本新干线的试验时速最高虽已经达440多公里,但几十年来实际运营时速未超过300公里。
显然,在速度与安全的问题上,日本选择安全优先。
为保证列车以200多公里的时速运行,除了车站,整条新干线铁路上看不到一盏红绿灯,这样保持了畅通无阻。
最关键的是,新干线是完全独立于既有铁路线的高速新线,没有容易发生事故的道口,避免了与其他列车或汽车发生撞车。
日本新干线在硬件设计时没有留下给人犯错误的机会。
新干线除统一的中央控制系统外,每条线路上还安装了称为“ATC”的列车速度自动控制系统。
这个系统由列车内装置和地面上装置协同作业,当一个路段的运行速度超过限定速度时,地面监控装置会向列车发
出紧急信号,提醒司机紧急停车。
日本规定一旦警报器响起,列车司机有义务必须停车。
当司机无视信号提醒,贸然继续前行时,“ATC”就会无视人的存在而让列车强行自动停止。
若其中的一列列车因停电等出现临时性刹车减速或停车的话,“列车运营管理系统(PTC)”会自动通知在同一线路上行驶的车辆同步减速或停车,并自动控制沿线的交通信号和沿途各车站的广播系统,还能根据当时列车停运的状况,自动编制临时的列车恢复行驶时刻表。
为了行车安全,新干线上的新车交付使用后,须常年检查。
一辆新干线列车每运营90万公里(约3年),就要进工厂全面解体分析,连金属的疲劳程度都要进行验证。
即使进行如此密集的大检修,新干线的列车通常14年就退役,只有少数能够运行到20年。
此外,每到深夜,各铁路养护队会在自己负责的铁路管区,用装备有精密仪器的机械车辆对铁轨和路基进行全面细致的检查。
在天气或运营环境十分恶劣的情况下,日本新干线会实行停驶或取消行驶计划,诸如强风风速超过每秒30米,新干线沿线出现暴雨并可能发生洪水或泥石流灾害时。
尽管有多套安全保障系统,新干线依然难以避免事故发生。
1995年,有一个人在站台送别友人,结果开车时手指被迅速关闭的车门夹住,随即被新干线拖着前行了30多米才被发现,导致该人死亡,日本铁道部为此改进了车门敏感度,列车会自动检验“是否可以开车”。
6.8级强震致列车脱轨但无死伤
日本是地震多发国,新干线在建设和运行时考虑到了相应对策。
新干线列车都有紧急地震监测报警系统,凡是达到三级以上地震,列车会自动停止运行。
随着地震仪数量的增加,紧急地震监测报警系统的反应时间已从诞生之初的3秒缩短到目前的1至2秒。
2004年10月23日,日本新泻县发生6.8级强烈地震,新干线列车“朱鹮325”号正以200公里的时速行驶。
尽管列车因地震而脱轨,但没翻车,151名乘客无一人受伤。
虽说这次脱轨事件打破了“新干线列车从不脱轨”的“安全神话”,但一辆高速行驶的列车能在如此强烈地震时不翻车、不发生伤亡事故,这不能不说是一个奇迹。
除紧急地震监测报警系统外,日本新干线其后研发并应用了“防止脱轨装置”等系统。
这种防止脱轨装置安装在新干线路基的两条铁轨之间,一旦发生地震或其他冲击性灾害时逸脱的车轮将会被这种装置控制住,最终回到轨道上来,以防止列车脱轨和颠覆。
正是有了这重重保障措施,2011年日本发生大地震时,数趟新干线列车正以270公里时速运行在东京和青森以及福岛与岩手之间,但列车全部安全停车,没有一辆脱轨,也没有出现人员伤亡。
罗马不是一天建成的。
日本新干线零伤亡的“安全神话”,正是在数十年来不断总结经验和教训中逐步完善的。
在日本,为了防止腐败和隐瞒问题真相,铁路事故发生后,都
由独立的铁道事故调查委员会进行调查,铁路公司官员、职员只能协助提供数据,不能介入评估。
而且评估报告对全社会公开。
高度的安全性使得新干线逐渐成了日本人最普遍使用的交通工具。
在人口1.3亿的日本,新干线每年运送3亿人次,相当于每人每年至少乘坐两次。
与此同时,日本新干线技术不断提升。
2011年3月5日,被称为E5系列的新车型“隼鸟号”在日本东北新干线上开始运行,最高时速达300公里。
新干线是日本车辆、信号、铁道工程建设、指令控制等技术的集合体,其将近50年的安全运营,树立了良好的口碑,技术的一部分已经运用在了中国、英国、美国等国家。
如今,日本有新干线,法国有TGV,英国、法国、比利时有“欧洲之星”,德国有ICE,西班牙有AVE,韩国有KTX等,各国和各地区正在完善时速高达300公里的高速铁路网络。
到2020年,日本高铁将从目前的4000公里增加到7000公里,欧盟的高铁将从7000公里增加到1.6万公里。
但时有发生的高铁事故也在提醒世人,当进步以生命为代价时,这样的进步就值得人们反思:高铁提速,安全也要提速。
3800亿日元投资8年收回
1964年10月1日,东京奥林匹克运动会圣火燃起前10天,东京至大阪的“东海道新干线”正式运营通车,世界上第一条高速铁路诞生了。
“1号机车可以乘坐987人,但今天的乘客为730人。
”日本报纸这样报道他们第一列新干线的乘坐情况。
东海道新干线花费了3800亿日元,全长515公里,采用1435mm宽轨。
这一时速超过200公里的高速铁路系统被命名为“新干线”。
新干线运行速度当时最高达到210公里/小时,从东京至大阪间的时间,由先前的6小时30分缩短到4小时,目前的行车时间已减至2小时25分。
新干线以其安全、快速、准时、舒适、节能等优越性,博得了政府和公众的支持和欢迎。
新干线投入运营后,每天平均运送旅客6万人次,从而使包括东京、横滨、名古屋、大阪等大城市在内的东海道地区,原本旅客十分紧张的运输状况一下得到了缓和,成为当年东京奥运会和4年后大阪世博会顺利举办的“功臣”。
新干线高达3800亿日元的投资曾引起日本国民“炮轰”,但两年后,它开始盈利,仅用8年,全部投资成本收回,10年间累计盈利达到6600亿日元。
一度被贬为“夕阳产业”的铁路,在日本显示出强大生命力。
自开业以来,日本新干线没
有任何旅客伤亡人数的记录,它不仅具有非凡的安
全记录,还具有较高的运输密度和稳定、准时的运营
记录。
二、国外的高铁网络及其对民航业的影响
1、日本新干线
1964年,日本开通全球首条客运运营高铁系统。
经40多年的发展,已建成5条新干线和2条迷你新干线(如图2、表2)。
日本新干线的开通运行,在与航空业的竞争中抢占了大部分的市场份额。
如图3所示,据相关统计,在里程为500~736公里的客运市场中,日本新干线占据了66%的市场份额,而航空业的市场份额仅为21%。
受此影响,往日东京至大阪、名古屋和仙台的黄金客运航线纷纷被迫停飞。