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世界铁路高速列车50年的发展与进步
来源:《世界铁路科技动态》 日期:2016-02-23
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  半个世纪以来,伴随着世界经济的发展和科学技术的进步,世界铁路客运重大移动装备——高速列车得到迅猛发展。世界铁路高速列车以日本新干线系列、法国TGV系列、德国ICE系列、意大利ETR系列等高速列车为代表,催生了现代工业中技术独特、体系完整的高速列车技术领域,取得了举世瞩目的成就,有力支撑了世界经济的发展和文明的进步。

  (1)日本新干线高速列车的发展与进步

  日本是世界上最先开行高速列车的国家。从1964年起,日本以0系高速列车起步,经过50年的不断完善与提高,相继开发了100(100N)系、200系、300系、400系、500系、700系、N700系、E1~E7系等新干线系列高速列车,同时还开发了300X、WIN350、STAR21等高速试验列车。日本新干线高速列车的基本特征是:全部为动力分散型电动车组;大量采用铝合金车体,轻量化水平较高,列车空气动力学性能好;主要采用轻型无摇枕转向架,在500系、700系列车上还采用了半主动悬挂系统。

  (2)法国TGV(AGV)系列高速列车的发展与进步

  法国TGV系列高速列车的研制始于20世纪60年代末,起初计划研制内燃动车组,1975年改为研制高速电动车组。自第一列TGV高速列车样车研制成功以来,法国相继开发研制了三代动力集中型TGV系列高速电动车组。现阶段,法国正在开发研制更新一代高速列车——AGV动力分散型高速电动车组。

  (3)德国ICE/Velaro系列高速列车的发展与进步

  德国ICE/Velaro系列高速列车是世界上最为成功的高速列车之一,主要代表车型有ICE 1~3、ICT等车型,以及Velaro E和Velaro RUS高速列车。其主要特点是:初期以动力集中式为主,后期以动力分散型为主;采用铝合金车体、无摇枕转向架,制动系统中含磁轨制动机和涡流制动机;定员适中,功能完备、技术等级高、总体布置结构合理、内装档次高、运用维护性能好。

  (4)意大利ETR系列高速列车的发展与进步

  意大利ETR系列高速列车除ETR 500型外,全部为摆式列车,因此又被称为Pendolino列车。ETR系列高速列车包括第一代ETR 401、第二代ETR 450、第三代ETR 460、ETR 470、ETR 480、S220、ETR 500(动力集中型摆式高速电动车组)和第四代ETR 600等车型。目前,安萨尔多布雷达公司正在开发ETR 1000型高速列车,称为红箭1000型。ETR 1000型高速列车采用4M4T编组结构,牵引功率9800千瓦,构造速度360公里/小时,定员469人。目前,该列车正在进行试验,计划2016年投入使用。

  (5)世界铁路其他典型高速列车的发展情况

  瑞典设计制造了动力集中型摆式电动车组——X2000型高速列车。该列车可以在既有线路上高速行驶,工作原理是利用列车通过曲线区段时,依靠有源车体摆动装置使车体摆动一定的角度,以补偿线路的欠超高来保证舒适度,从而提高曲线通过速度。西班牙设计制造了Talgo系列高速列车,Talgo 350型高速列车是其代表车型,牵引功率8000千瓦,构造速度350公里/小时,定员300人。英国IC系列高速列车主要运用于东、西海岸干线,其代表车型为IC 225型城际列车,构造速度225公里/小时,是世界上仅在单端有动力的长编组动力集中式高速列车。

  (6)国外高速列车的技术特点与发展趋势

  当前,国外高速列车的主要技术特点主要有:速度更高,各国已在竞相开发构造速度达360公里/小时及以上的高速列车;铰接式高速列车采用动力分散技术,从而具有更优良的运行品质、更高的轻量化水平以及更好的车内空间利用率;采用车体小幅倾摆技术,有效提高曲线通过速度;注重列车整体气动外形设计,从而减少列车运行阻力;采用永磁电机牵引技术,具有功率密度大、动力转化效率高、过载保护能力强等优点;应用碰撞安全被动防护技术,通过吸能结构设计来提高列车的安全性能。