高速铁路的主要技术特征
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动车组技术论文——中国高速列车的发展学生姓名李瑞炎专业班级交设1103班学号日期 2014.12.12目录(一)世界高铁的发展 (2)(二)高速铁路的主要技术特征 (4)(三)中国高铁的发展历程 (5)(四)高铁史上的重大事故及原因分析 (6)(五)我眼中的中国高铁 (8)(六)参考文献 (9)中国高速列车的发展(一)高铁的发展历程高铁简介:高速铁路是指通过改造原有线路(直线化、轨距标准化),使营运速率达到每小时200公里以上,或者专门修建新的“高速新线”,使营运速率达到每小时250公里以上的铁路系统。
高速铁路除了在列车在营运达到速度一定标准外,车辆、路轨、操作都需要配合提升。
广义的高速铁路包含使用磁悬浮技术的高速轨道运输系统。
发展历程:第一次浪潮1964年~1990年1959年4月5日,世界上第一条真正意义上的高速铁路东海道新干线在日本破土动工,经过5年建设,于1964年3月全线完成铺轨,同年7月竣工,1964年10月1日正式通车。
每小时270公里,营运最高时速300公里。
第二次浪潮1990年至90年代中期法国、德国、意大利、西班牙、比利时、荷兰、瑞典、英国等欧洲大部分国家,大规模修建该国或跨国界高速铁路,逐步形成了欧洲高速铁路网络。
这次高速铁路的建设高潮,不仅仅是铁路提高内部企业效益的需要,更多的是国家能源、环境、交通政策的需要。
第三次浪潮从90年代中期至今~在亚洲(韩国、中国台湾、中国)、北美洲(美国)、澳洲(澳大利亚)世界范围内掀起了建设高速铁路的热潮。
高铁典型技术日本新干线(号称世界安全线)从1964年第一条新干线开通以来,日本对新干线高速铁路进行多次重大技术改进和革新。
平均时速早在90年代初就已经达到230公里/小时,在世界独占鳌头。
现,与“磁浮”速度相差无几。
机车车辆也有很大改在提高到近300公里,试验速度已经达到443公里进,从最初的“0系列”,以后又相继开发出“100系列”、“ 200系列”、“ 300系列”、“400系列”、“500系列”、“700系列”和适合北方地区气候特点、地形特点的“E1系列”“E2系列”、“E3系列”和“E4系列”。
高速铁路技术简介一、概述(一)线路地理位置和径路(二)线路在国民经济与路网中的意义和作用(三)研究工作概述二、高速铁路主要技术条件铁路等级:高速铁路;正线数目:双线;运输组织模式:本线和跨线列车混合运行的客运专线模式;设计速度:设计最高运行速度350km/h,初期最高运行速度300km/h。
跨线列车运行速度200km/h及以上;列车类型:本线列车采用最高运行速度300km/h及以上的动车组;跨线列车采用最高运行速度200km/h及以上的动车组;线间距:5.0m;最小曲线半径:7000m;最大坡度:12‰;到发线有效长度:700m;牵引种类:电力;列车运行控制方式:自动控制;调度指挥方式:综合调度集中;三、高速铁路的设计特点高速铁路设计速度350km/h,初期开通运行速度300km/h,与传统铁路相比,表面上看,只是列车运行速度提高了。
但实际上,由于速度的提高,各种运行工况下的不利因素在高速条件下被放大了:行车事故的后果在高速条件下被放大了;对列车运行控制系统的安全性要求和技术难度在高速条件下提高了;弓网受流特性在高速条件下更复杂了;线路平纵断面条件和轨道不平顺对旅客乘座舒适度的影响在高速条件下更敏感了;列车运行对周围环境的影响在高速条件下增大了……。
因此,高速铁路不是列车运行速度的简单提高,也不是单项专业技术标准的简单提高,而是当代新型牵引动力、高性能轻型车辆、高质量线路、高速运行控制指挥和经营管理等方面技术进步的集中反映,它具有不同于传统铁路的技术内涵和特定要求。
高速铁路以高速、安全、准时、方便、舒适、全天候为综合优势,需要以高性能的技术装备、高质量的基础设施、高水平的运营管理和高度科学的规划布局为支撑条件。
作为高速铁路的设计,必须充分体现高速铁路的以上技术经济优势,具备高度的系统工程观念,系统地解决由于行车速度的提高而带来的一系列技术难点,确保高速列车高速、安全、舒适地运营。
1.运输组织模式高速铁路的运输组织模式与其他铁路一样,与国情、路情和沿线经济、社会条件等密切相关,具有很强的地域特征,不可能完全照搬国外现成的模式。
关于高铁的科普知识高铁,又称高速铁路,是一种运行速度高于传统铁路的铁路交通工具。
它以其快速、安全、舒适的特点而受到人们的青睐。
下面我将从高铁的发展历史、技术特点以及对社会经济的影响等方面,为大家介绍关于高铁的科普知识。
让我们来看一下高铁的发展历史。
高铁的历史可以追溯到20世纪初。
最早的高速铁路是德国的汉诺威至汉堡铁路,于1903年开始运营。
随后,日本在1964年成功开通了首条高速铁路——东京至大阪新干线,标志着高铁时代的正式到来。
此后,世界各国纷纷投入高铁建设,如法国的TGV、中国的复兴号等,高铁成为了现代交通的重要组成部分。
接下来,我们来了解一下高铁的技术特点。
高铁的运行速度通常在每小时200公里以上,最高时速甚至超过了400公里。
高铁通过使用特殊的轨道、车辆和供电系统等技术手段,实现了高速、稳定的运行。
高铁的轨道采用了高强度钢轨和混凝土枕木,确保了列车行驶的平稳性和稳定性。
高铁的车辆则采用了轻量化设计,减少了车辆的重量,提高了运行速度。
此外,高铁还采用了电力牵引技术,通过供电系统为列车提供动力,大大提高了运行效率。
高铁的发展对社会经济产生了深远的影响。
首先,高铁的快速运行速度大大缩短了地域距离,使人们可以更加方便地进行出行。
高铁的开通,不仅提高了人们的出行效率,还促进了各地区的交流和合作。
其次,高铁的建设和运营带动了相关产业的发展,如钢铁、建筑、电力等行业。
高铁的建设不仅创造了大量的就业机会,还带动了地方经济的发展。
此外,高铁的运行还减少了传统交通工具的使用,降低了能源消耗和环境污染。
高铁的普及,有助于推动可持续发展和低碳经济的实现。
高铁作为一种先进的铁路交通工具,以其快速、安全、舒适的特点受到了广大人民群众的喜爱。
高铁的发展历史、技术特点以及对社会经济的影响都证明了高铁在现代交通中的重要地位。
相信随着科技的不断进步,高铁将会在未来发展得更加完善和先进,为人们的出行带来更多便利。
高速铁路的主要技术特征1.高速列车设计与制造技术:高速列车采用轻量化、强度高、空气动力学优良的车体设计,以减小空气阻力,并提高运行速度和安全性能。
在车体材料方面,使用高强度钢、铝合金和复合材料等先进材料,以提高列车的稳定性和安全性。
2.高速线路规划与设计技术:高速铁路线路采用直线段和大半径曲线段的设计,以减小列车运行时的横向力和纵向加速度,提高列车的稳定性和乘坐舒适性。
此外,高速铁路的线路坡度和升降曲线也需要进行科学的设计,以提高列车的运行效率和安全性。
3.高速供电与牵引技术:高速铁路采用电力牵引方式,通过架空线或第三轨供电,以实现列车的高速运行。
此外,采用了直流传动、交流传动、多系统传动等多种牵引方式,以适应不同地区和国家的电力系统标准。
4.高速信号与通信技术:高速铁路使用先进的信号与通信系统,确保列车能够实时接收到来自控制中心的指令,并能够及时与其他列车和地面设备进行通信。
这些系统包括列车自动控制系统(ATP)、列车运行控制系统(ATO)、列车通信系统以及车站和信号设备等。
5.高速轨道和道岔技术:高速铁路采用了平直轨道和道岔的设计,以减小列车在道岔处的摇晃和减速,提高列车的运行速度和安全性能。
此外,高速铁路的轨道也具备一定的自清雪能力,以保证列车的正常运行。
6.高速安全与监控技术:高速铁路配备了先进的安全和监控系统,实时监测列车的运行状态和安全指标,并通过中央控制中心进行监控和分析。
同时,还配备了紧急制动和救援设备,以应对突发情况和降低事故风险。
总的来说,高速铁路的主要技术特征体现在列车设计、线路规划、供电与牵引、信号与通信、轨道和道岔以及安全与监控等方面。
这些技术特征的应用和发展,为高速铁路的运行速度、安全性和乘坐舒适性提供了重要保障。
一、绪论+高速铁路线路高速铁路的定义:最高行驶速度在200km/h以上、旅行速度超过150km/h的铁路系统。
高速列车:以最高速度200km/h以上运行的列车。
它不但包括轮轨式列车,还应包括磁悬浮列车等。
高速铁路运营特征:概括为高速度、高舒适性、高安全性、节能环保和高密度。
要求高速线路具有高平顺性、高稳定性、高可靠性及一定的耐久性。
高速铁路的平纵断面设计的标准要以提高线路的平顺性为主。
高速铁路线路平面标准:包括超高(欠超高,过超高)、最小曲线半径、缓和曲线长度等。
线路纵断面标准:包括最大坡度值和竖曲线等。
外轨超高:为了平衡离心力,使内外两股钢轨受力均匀,垂直磨耗均等,旅客不因离心加速度而感到不适,将外轨抬高一定程度。
轨距加宽:为防止轮对被轨道楔住或挤翻钢轨,对于小半径曲线的轨距要适当加宽,以使机车车辆能顺利通过曲线,减少轮轨间的磨耗。
欠超高产生离心加速度从而影响旅客舒适度;欠超高、过超高都会使钢轨承受列车的偏压而内外轨磨耗不均。
限制欠超高、过超高以保证高速铁路线路所要求的高平顺性和高舒适度。
保证高速列车的旅客乘坐舒适度,因此取过超高允许值与欠超高允许值一致。
高、低速列车共线允许时欠、过超高之和的允许值[hq+hg]。
最小曲线半径与运输组织模式、速度目标值、旅客乘坐舒适度和列车运行平稳度等有关。
最大曲线半径标准关系到线路的铺设、养护、维修能否达到要求的精度。
缓和曲线:为了使列车安全、平顺地由直线运行到圆曲线(或由圆曲线运行到直线)而在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径逐渐变化的曲线称为缓和曲线。
缓和曲线长度由车辆脱轨加速度、未被平衡横向离心加速度时变率和车体倾斜角速度确定,即主要是由超高时变率和欠超高时变率两项因素确定缓和曲线的长度。
线路的最大坡度:应根据地形条件、动车组功率、运输组织模式、设计线的输送能力、牵引质量、工程数量和运营质量等,经过牵引计算验算并经技术经济比选分析后确定。
相邻坡段的坡度差:允许的最大值,主要由保证运行列车不断钩这一安全条件确定,常规铁路相邻坡段的坡度差主要受货物列车制约。
高速铁路的主要技术特征高速铁路在激烈的客运市场竞争中以其突出的优势,不但在其发祥地日、法、德等国家已占据了城际干线地面交通的主导地位,并在世界诸多经济发达的国家和地区迅速扩展。
时至今日,高速铁路新线总长已逾5000 km。
由于高速铁路与既有干线固有的兼容性,高速列车通过既有线服务的里程已扩展至20 000km以上。
高速铁路在不长的时期内之所以能取得如此的发展势头,根本原因是基于轮轨系的高速技术充分发挥了既先进又实用的特点,特别是在中长距离的交通中的独特优势。
实践表明,高速铁路已是当代科学技术进步与经济发展的象征。
高速铁路虽然源于传统铁路,但借助于多项高新技术已全面突破了常规铁路的概念,已形成一种能与既有路网兼容的新型交通系统。
高速铁路在运营过程中更新换代,其技术还在不断发展与完善。
为了深刻认识高速铁路特点,本节将从总体角度出发剖析其主要技术特征。
一、高速铁路是当代高新技术的集成在世界上,高速铁路的诞生是继航天行业之后,最庞大复杂的现代化系统工程。
它所涉及的学科之多、专业之广已充分反映了系统的综合性。
20世纪后期科学技术蓬勃发展,迅速转化为生产力的三大技术有:计算机及其应用;微电子技术、电力电子器件的实用化与遥控自控技术的成熟;新材料、复合材料的推广。
高速铁路绝非依靠单一先进技术所能成功,它正是建立在这些相关领域高新技术基础之上,综合协调,集成创新的成果。
因此,高速铁路实现了由高质量及高稳定的铁路基础设施、性能优越的高速列车、先进可靠的列车运行控制系统、高效的运输组织与运营管理体系等综合集成,如图1.2.1所示。
系统协调的科学性,则是根据铁路行业总的要求,各子系统均围绕整体统一的经营管理目标,彼此相容,完整结合。
高速铁路在实施中,从规划设计开始就把各项基础设施、运载装备、通信信号、运输组织及经营管理等子系统纳入整个大系统工程之中统筹运作。
为实现总体目标,采用了多项关键技术。
虽然这些新技术分别隶属于各有关的子系统,但其主要技术指标、性能参数是相互依存、相互制约的,均须经详细研究、反复论证与修订,才能保证实现大系统综合集成特性的要求,达到整个系统的合理与优化。
高速铁路知识思考题1、铁路速度一般分为几档?答:铁路速度的分档一般定为:时速100-120km称为常速;时速120-160km 称为中速;时速160-200km称为高速或快速;时速200-400km称为高速;时速400km以上称为超高速。
2、高速铁路发展第二阶段的主要特征是什么?答:(1)已建成高速铁路的国家进入了高速铁路网规划和建设的年代。
(2)修建高速铁路网已经不仅仅是部门的需要,而成为地区之间相互联系的政治上的需求。
(3)由于能源和环境的要求,需要发展无污染的高速铁路。
(4)出现了国内和跨越国境的高速铁路网。
3、当今世界建设高速铁路的几种模式?答:(1)新建双线高速铁路,专门用于旅客快速运输。
(2)新建双线高速铁路,实行客货共线运行。
(3)部分新建高速线与部分既有线运行。
(4)既不修建新线,也不对既有线进行大量改造,而是在既有线上采用摆式车体的车辆组成的动力组运行,旅客列车和货物列车混用。
4、高速列车的不同形式有哪些?答:(1)按动力配置方式分为:动力分散型和动力集中型。
(2)按转向架形式分为:镀接式和独立式。
5、高速铁路的技术经济特征是什么?答:(1)输送能力大;(2)速度快,旅行时间短;(3)安全性好;(4)气候变化影响小,正点率高;(5)旅行方便、舒适;(6)能源消耗低;(7)对环境污染小;(8)效率高、效益好。
6、简述我国修建高速铁路的必要性。
答:(1)经济及社会发展的需要;(2)客流特点适宜发展高速铁路;一是量大;二是集中;三是行程长。
(3)客货分线为发展高速铁路创造了条件。
(4)修建高速铁路有利于促进我国铁路装备水平的提高和科学技术进步。
7、简述我国未来铁路客流有何特点?答:一是量大。
这是我国人口众多决定的,今后10-15年,铁路旅客发送量将达到26亿人次以上。
二是集中。
我国客流主要集中在京沪、京广、京沈、哈大、陇海、浙赣等主要干线上。
三是行程长。
1000公里以上的旅客70%是乘坐火车。
高速铁路的主要技术特征高速铁路在激烈的客运市场竞争中以其突出的优势,不但在其发祥地日、法、德等国家已占据了城际干线地面交通的主导地位,并在世界诸多经济发达的国家和地区迅速扩展。
时至今日,高速铁路新线总长已逾5000km。
由于高速铁路与既有干线固有的兼容性,高速列车通过既有线服务的里程已扩展至20000km以上。
高速铁路在不长的时期内之所以能取得如此的发展势头。
根本原因是基于轮轨系的高速技术充分发挥了既先进又实用的特点,特别是在中长距离的交通中的独特优势。
实践表明,高速铁路已是当代科学技术进步与经济发展的象征。
高速铁路虽然源于传统铁路,但借助于多项高新技术已全面突破了常规铁路的概念,已形成一种能与既有路网兼容的新型交通系统。
高速铁路在运营过程中更新换代,其技术还在不断发展与完善。
为了深刻认识高速铁路特点,本节将从总体角度出发剖析其主要技术特征。
一、高速铁路是当代高新技术的集成在世界上,高速铁路的诞生是继航天行业之后,最庞大复杂的现代化系统工程。
它所涉及的学科之多、专业之广已充分反映了系统的综合性。
20世纪后期科学技术蓬勃发展,迅速转化为生产力的三大技术有:计算机及其应用;微电子技术、电力电子器件的实用化与遥控自控技术的成熟;新材料、复合材料的推广。
高速铁路绝非依靠单一先进技术所能成功,它正是建立在这些相关领域高新技术基础之上,综合协调,集成创新的成果。
因此,高速铁路实现了由高质量及高稳定的铁路基础设施、性能优越的高速列车、先进可靠的列车运行控制系统、高效的运输组织与运营管理体系等综合集成,如图1.2.1所示。
系统协调的科学性,则是根据铁路行业总的要求,各了系统均围绕整体统一的经营管理目标,彼此相容,完整结合。
高速铁路在实施中,从规划设计开始就把各项基础设施、运载装备、通信信号、运输组织及经营管理等子系统纳入整个大系统工程之中统筹动作。
为实现总体目标,采用了多项关键技术。
虽然这些新技术分别隶属于各有关的子系统,但其主要技术指标、性能参数是相互依存、相互制约的,均须经详细研究、反复论证与修订,才能保证实现大系统综合集成特征的要求,达到整个系统的合理与优化。
二、高速度是高速铁路高新技术的核心不言而喻,高速铁路的速度目标值是由常规铁路发展到高速铁路最主要的区别。
按照铁道部现行的规定,列车速度的级别划分见表1.2.1。
列车运行速度是属第一层次的系统目标,只有将速度目标值确定之后才能选定线路的设计参数、列车总体技术条件、列车运行控制及通信信号系统。
当然,运量规模、行车密度、运输组织、成本效益等也均属第一层次系统目标,但是在各种交通运输方式中,速度始终是技术发展的核心,它是技术进步的具体体现,所以速度目标应是第一位的。
自20世纪后半叶以来,铁路旅客列车速度连续跃上三大台阶,60年代第一代高速列车,速度为230km/h,80年代初第二代高速列车速度达到270km/h,至90年代第三代高速列车速度已达到并超过了300km/h。
到21世纪初,将要有350km/h的高速列车问世。
列车最高运行速度随着时代的进步不断提高,它体现了铁路的等级及其技术发展水平。
但是对社会而言,旅客出行一般并不十分关注列车的最高速度,而旅行时间的缩短。
只有提高旅速才能给旅客带来实惠。
要提高旅速不是轻而易举的,这不仅只是列车的性能,还要看沿线的环境与条件,线路设计优劣,配套设施是否完善,还涉及行车组织及运营管理等,所以从整个系统来分析,列车旅速最能反映铁路的水平。
当今,世界高速铁路区段旅速与最高行车速度之比最高的可超过0.8,而最低的不及0.6。
重视提高旅速与最高速度之比也有利于获得良好的运营效果。
所以说,高速铁路第一层次的技术核心指标是速度,它不仅是最运行速度,还应包括高速列车的旅行速度。
三、系统间相互作用发生了质变众所周知,常规铁路是一个庞大的综合系统,在长期的实践中,铁路行业的技术进步已获得科学的积累,至今已形成了技术管理规程、系列规范、各种标准、各项规定等一整套可操作的法规,使具有复杂综合集成特性的铁路系统,有据可循、有序动作。
在当今铁路系统中,运、机、工、电、辆各子系统的日常工作可各司其职,正常运转。
然而,高速铁路情况大不相同,虽然它仍受铁路行业传统影响,但由于行车速度至少提高1倍以上,将引发铁路行业各系统及其相互关系的质变。
过去用于常规铁路行之有效的法规不能照搬于高速铁路。
高速铁路从可行性研究、规划、设计、施工、制造到运营管理,都要超前、系统地进行研究才能付诸实施。
随着速度的提高,各子系统原有的规律和相互间关系将转化为强作用而须重新认定。
系统中某项参数或提高,各子系统原有的规律和相互间关系将转化为强作用而须重新认定。
系统中某项参数或标准选择不慎都将引发连锁反应。
例如,线路参数、路基密实度或桥梁刚度选择不合理,不仅是线路质量问题,还将影响列车运行的平稳性及可靠性,也干扰运输组织、行车指挥。
反之,确定列车主要参数及性能也必须考虑线路参数与控制系统方案,否则最终都要制约整个系统效能的发挥。
系统之间的关系远比常规铁路复杂。
所以,在筹划高速铁路之初,必须从总体上估计到这一庞大系统更加复杂的综合特性,认真研究并协调各子系统主要技术参数变异的合理范围,重视新系统的强耦联特性。
四、系统动力学问题更加突出前面已经阐明了高速铁路整体的主要技术特征,并说明了高速铁路与常规铁路在本质上的差异,下面将着重从总体上分析发生本质差异的基本原因,俾便更深刻地认识对高速铁路技术系统提出的新课题。
纵观世界,凡能独独立自主建设高速铁路的国家,在筹划立项之初,对高速铁路的重大技术与经济问题都进行了全面的研究。
特别是在确定基本功能与主要技术参数时,都根据各自的条件结合其国情与路情做了周密的调查,进行必要的理论研究与试验分析。
其中,高速铁路系统动力学问题是这一切的根由。
(一)高速铁路系统动力学问题1.2.2高速列车的振动与冲击问题高速列车在线路上行驶,速度越高,激励车—线—桥系统发生的振动与冲击越强,致振的敏感因素越宽。
振动与冲击的频响函数关系,主要取决于参振系统各自的动力学特性,它包括其内在的物理力学参量、相互间发生接触或约束的几何参量与物理参量。
很明显,相互接触的物体其相对速度越高,在研究动载作用时应考察的截止频率越高,而可能发生的强作用点就越多。
一般而言,振动与冲击动力响应的物理量(位移、速度、加速度)幅值是与速度的平方成正比的。
在频域范围内,应考察的频率不仅取决于激励频率的高低,还与系统的固有频率密切相关。
激扰频率与速度成正比,与接触表面沿速度方向上的几何变异之波长成反比。
由此可见,高速铁路的基础设施及运载装备不但应具备优良的固有特征,还必须在界面上彼此都要保有均匀、平顺、光滑的特征。
这是建立高速铁路各子系统都必须遵守的共性准则。
系统振动与冲击力学分析,最主要的目的是协调子系统组成部分的特性参数,保证系统功能优化。
对于高速铁路来说,最重要的是确保列车持续、安全、平稳运行。
因此,必须预见在各种速度工况下系统的动力响应。
突出的问题如:轮轨间接触力的变化,将影响列车牵引与制动的实现、轮轨的磨损与疲劳、运行的安全指标;车—线—桥系统的动力反应,将影响结构功能与列车平稳运行;弓网系统的振动,将影响授电效能及安全。
所以动力响应是涉及高速行车技术深层次的基本问题,须认真处理。
1.2.3高速列车运行中的惯性问题在系统振动与冲击的动力学分析中,主要着重于研究列车以常速在直线线路上运行的动力反应。
实际上对更为复杂的问题,如列车起动或制动时的变速运行工况,通过平面曲线或变坡段竖曲线上运行及高速过岔等问题,只能简化为刚体动力学或弹性联接的多体动力学来分析。
其基本点是在理想状态下分析选定系统的固有特征及界面特性,对更复杂的某些非稳态问题着重研究列车的走行性能,限定在低频域内研究列车运行中的惯性问题。
预见高速列车运行中可能发生的纵向及横向加速度,前者与列车的牵引制动性能、列车的操纵及线路纵断面有关,后者主要受线路平面设计参数制约。
高速列车运行中的惯性问题直接影响旅客的安全与舒适。
对于安全性来说,列车速度在300km/h以下时,安全条件阈值一般宽于舒适度的要求,即只要满足了乘客舒适度就能保证安全的要求。
但对超高速铁路来说条件就不一定总保持这样了,即在舒适条件范围内,超高速铁路系统中某些安全限值将超限。
这是因为激扰频率增高以后,列车某些部件工作条件更不利于安全动行所致。
所以,随着速度进一步提高,安全性将可能比舒适度有更严的要求,这是值得注意的。
图1.2.2人体对振动反映的示意图对于舒适度,人体承受振动的能力与频率密切相关,根据试验结果(图1.2.2),其频率在10Hz以下更为敏感,承受能力较低,从感到不适的加速度幅值来看约为0.1g左右。
对于这种超低频振动横向加速度的承受能力,因人体质而异,它与姿态、年龄、性别、职业、经历等都有关。
一般采取在旅途中列车上抽样调查统计分析确定,现参考国外资料列于表1.2.2中。
表1.2.2列车运行中旅客不同姿态舒适度的感受列车运行加速或减速时,旅客均要承受纵向惯性力的作用,通常亦以加速度衡量。
加速时由于受到牵引率的限制,一般准静态(平均,以下同)加速度值都不超过0.05g,所以加速时在正常操纵下,不会给旅客带来不适感。
但制动时为确保列车安全,整列车制动功率大,减速距离较短,如列车速度为300km/h时,紧急制动距离小于3700m,其准静态减速度低于0.1g,考虑车辆制动时动作不一致将有冲动现象发生,但瞬时减速度将接近0.3g,这时旅客将感到不适,所以紧急制动只能在非常情况下使用。
在一般常用制动情况下有较严格的规定,当制动参数取0.8或0.5并操纵得当,其减速度分别为1.2.4g及0.05g。
所以,为保证列车行驶时旅客的舒适度必须重视运动中的惯性问题。
这应从线路基本参数、列车性能及操纵技术予以保证。
3.高速列车空气动力学问题(1)列车空气阻力问题地面交通系统都有一个难以避免的共性问题,这就是空气动力学问题。
在地表大气层中,交通载体所受到的空气阻力、竖向力、横向力和压力波等与速度平方成正比,随着速度的提高急剧增加,从而成为提高地面高速交通速度主要的制约因素。
高速列车时速超过200km就必须认真研究这一问题。
为减缓空气动力的影响,通过大比例风洞模型试验及三维有限元空气动力学理论分析,筛选设计方案,可作出技术经济合理抉择。
其主要问题如下:在一定速度下,高速列车空气阻力及其他空气动力作用取决于列车的外形、列车的截面及外表面的光滑平顺度。
所以,在列车的总体设计及车体设计中都必须周密处置,使整列车具有良好的气动性能。
(2)列车内部空气密封问题高速运行的列车,由于各种气动效应影响使列车内外压差增大。
若列车密封性差,则必将引起车内气压的变化;超过一定范围,将引起人体各种不适感。