国内外动车发展研究综述

1、国内外动车发展研究综述摘要：介绍了动车组的基本知识，动车组的发展足迹，对比日本，德国，法国动车发展情况。介绍了我国动车发展史，和谐号动车中各种型号的列车，和我国动车发展的前景关键词：动车组 发展 旅客列车 从1907年第一条由中国人自主修建的铁路京张铁路建成通车，一直到2010年年终跑出486.1公里的世界最高时速的京沪高铁盘踞大地之上，中国铁路经历了举步维艰到飞速发展的时期。2007年以前中国还没有一条可以成为“高速”的铁路，长期以来，我国铁路客运列车一直沿用机车牵引车辆运行的模式。但是这种模式只适合 200km/h以下的铁路，要达到200300km/h，光靠机车牵引就很吃力了。而提高列车运

2、行速度是增加铁路运能、提高铁路在客运市场占有率的最有效途径，因此许多国家的高速列车都纷纷采用动车组模式运营。1动车组概况1.1动车组基本概念 动车组是在车辆转向架的轮轴上安装动力装置的车辆。一般一节车上一个转向架上装一对，一节车上两个转向架上都装等多种情况。动车组内有动力的车辆称为动车。动车组内没有动力的车辆称为拖车。动车组一般用于高速、准高速、城市轨道交通的车辆上。1.2动车组基本特点： 我们通常看到的电力机车和内燃机车，其动力装置都集中安装在机车上，在机车后面挂着许多没有动力装置的客车车厢。动车组，亦称多动力单元列车，是铁路列车的一种，特点是动力来源分布在列车各个车辆上的发动机，而不是集中

3、在机车上。动车组的司机驾驶室一般都被大为缩短，放在列车的两端。1.3动车组的优点： 动车组在两端都有驾驶室，列车掉头时无需先把机车在一端脱钩后再移到另一端挂钩，大为加快运转的速度。同时亦减少车务人员的工作及提高安全。动车组可以容易组合成长短不同的列车。有些地方的动车组会先整成一列，到中途的车站分开成数截，分别开向不同的目的地。动力效率较高；特别是在斜坡上。动车组车卡的重量放置在各个带动力的车轮上，而不会成为拖在机车后面无用的负重。因为同样的原因，动车组上的动力轴对路轨黏着力的要求较低，每轴的载重亦较少。因此选用动车组的高速铁路路线，对路线的土木工程及路轨的要求都较为低。电力动车组因为有较多的电

4、动机，所以再生制动能力良好。对于停站较多的近郊通勤铁路、地下铁路，这优点特别明显。因为动车组运转快、占地小，行走市郊的通勤铁路很多都是动车组。轻便铁路、地下铁路使用的亦几乎全是动车组。2国外动车组技术的发展2.1动车组发展历程动车发明了，单节车厢会动了。由动车编成的动车列车和与无动力车厢混编的列车也有了。编组灵活，加速能力强，有些动车、动车列车或混编列车甚至两头都有司机室，不用专门的调车作业就能往返运行。早期的动车各节自成体系，不能相互操作，列车中每节动车都要有人操作。然而通勤线路九曲十八弯，通勤列车又走走停停，即使是经验丰富的老司机之间的配合也难免会出差错，一旦前车猛然减速而后车刚好加速，又

5、寸到弯道上。 频繁的脱轨事故使得动车列车编组只能很小，这大大扼杀了动车编组灵活的优势。好在车到山前自有路，一项来自新型电力机车的技术重联砸碎了动车发展的枷锁。重联，指用特定手段将兼容机车的联系在一起，由一个司机室操纵。最常见的手段是用一组重联电缆连接多台同系列机车的操控系统或动力系统。动车由电力机车发展而来，产生于电力机车的重联技术也很快用于动车列车。从此，动车列车与无动力车厢混编的列车可以由一个司机全面操控了。从此，动车组诞生了。1903年7月8日， 在德国柏林诞生了一种“动车+无动力车厢+动车+动车+无动力车厢+动车”这样编组的列车。这种无动力车厢不会隔断动车之间的联系，因为它安装了重联线

6、。与动车相对，这种专门为动车组准备的无动力车厢叫从车，中文翻译为拖车。 8月14日，由接触网供电的单相交流电动车组问世。 10月28日，西门子公司制造的三相交流电动车组进行高速试验，首创时速210.2公里的历史性记录。 一战结束，内燃机车开始普及，内燃动车出现。 二战结束，内燃机车也能重联了，内燃动车组出现。 60年代，日本决心新建高速客运铁路网，于是有了世界上首列运营用高速动车组新干线-0系。 70年代，法国试制了燃气轮机高速动车组TGV-0。 80年代，高速铁路网在欧洲延伸，风驰电掣的各系TGV以300km/h的速度成为法国人的骄傲。 90年代，TGV试验速度突破500km/h。 新世纪，

7、TGV试验速度突破570km/h。 2.2国外动车组状况在大多数场合，动车组担负的都是市内、市郊、城际通勤任务。大多数轻轨、地铁以及国外大多数城际列车都是动车组。高速列车在动车组中只占很小比例。 引用一份来自网络的统计，世界各国/地区的铁路系统中，使用动车/动车组最大的为日本，占87%；荷兰、英国次之，分别占83%和61%；法国、德国又次之，分别占22%和12%。这些国家的高速动车组有其各自的特点。2.2.1日本：日本的高速列车以动力分散为主，大编组、高功率、小轴重。1964年10月，日本先于其他国家开通了世界第一条高速铁路-东海道新干线(东京-新大阪的高速客运专线)，最高运行时速为210公里

8、。至今已40多年过去，高速列车从东海道新干线的0系，发展了100系、200系、300系、400系、500系、700系、El系(MAX)、E2系、E3等。 新干线里最受关注的车辆，是运营速度最快，体现出九十年代高科技水准的500系电动车组。生产于1995-1998年，16辆编组，最高运行时速为300公里。500系的车头流线型可谓十足，弯曲部分长达9米多。远远看过去，500系就象一条细长的蛇。所有新干线车辆中，流线型最好的就数500系了。700系名为铁路之星Rail Star,这是日本最新也是最先进的一款电动车组。正式投入运行是在1999年3月11日。700系C sets模式每组车有16

9、节车厢，E sets 模式有8节车厢。最高运营时速为285km/h。由于车体采用了中空铝型材，700系重仅708吨。车的编组方式为12动4拖，功率13200kw。700系全长约400米，共载1323名乘客。700系的车体是用铝合金压制成的中空外壳，内部填充的是吸音，防震的复合材料。日本高速铁路的发展有以下几个特点：高速列车采用动力分散型，轴重小，这样的设计使得列车的安全性增强；线路中桥隧比重大，线路的标准不断提高；列车运行密度大，定员多，旅客输送量大；安全性能好，旅客死亡事故少。2.2.2德国：德国是铁路客运速度提高较快的国家之一。1962年德国研制的“莱茵金子”号客车的构造速度已达160km

10、/h，1974年ET403型电动车组的最高运行速度为160km/h，1977年提高到200km/h。1985年制造出ICE型高速列车。由5辆车组成的ICE列车于1985年交付试验。头车和尾车为动车，各长20.8m，自重78.2t，采用三相交流牵引装置，每辆动车的功率为4200kw。中间3辆拖车的长度均为24.34m。德国的ICE第一代列车(ICE1) 于1988年就跑出了400km/h的速度，列车编组为2 辆动力头车牵引10-14节客车不等。该列车的设计把乘客的舒适度 放在首位，由于德国铁路穿越隧道较多，故对列车的密封性设计也仿效日本新干线列车进行设计，为欧洲第一代气密性列车,随后改进制成IC

11、E第二代(ICE2)和ICE第三代(ICE3)产品。由于ICE3要在莱茵-科隆间线路上运行，该线路设计坡度为40、并以300km/h运行，为了有足够的粘着力，故该车采用动力分散型。德国高速铁路发展有其一定特点：它采用三相交流传动技术；计算机控制列车制动；轻型车体构造；列车有自诊断技术；统一调度指挥。2.2.3法国：法国高速铁路线上采用的电动车组在牵引动力上的布置与日本不同，它采用的是动力集中式，只在列车两端的头车(或与头车相临的客车的一端)装有牵引动力装置。法国第一条铁路线(巴黎东南新干线)于1972年动工，1983年投入运用。运用TGV-PSE电动车组，最高运行时速为270公里。在巴黎东南新

12、干线通车后，法国继续扩大高速铁路线，1990年大西洋新干线(巴黎-勒芒、图尔)正式通车，采用TGV-A电动车组，最高运行时速为300公里。 “欧洲之星”高速列车是法国TGV列车的派生系列，目前运行在伦敦至巴黎和布鲁塞尔之间、该车载客量794人、12根动轴，总功率12000kw，时速达300km/h，编组型式为2L18T，铰接式转向架。法国高速铁路发展的特点是：动车组采用动力集中方式及铰链式车厢；多电流制供电与简单链型悬挂接触网，能使用一般线路的1500V3000V直流供电，也能使用高速线25KV交流供电；采用符合ETCS标准的TVM列车控制系统；注重系统的安全性与可靠性；线路要求高标准高质量。

13、上述国家，高速铁路运营年代较久，动车组种类也较多，列车性能稳定可靠，是我国在现阶段所无法相比的，特别是列车运行安全性能方面，是值得我们学习的。2.3国外动车组技术参数比照表：3我国动车组发展现状及趋势3.1中国动车组发展足迹2004年4月1日，国务院召开会议专题研究铁路机车车辆装备有关问题，形成研究铁路机车车辆装备有关问题的会议纪要，明确了“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”基本原则，确定重点扶持国内几家机车车辆制造企业、引进少量原装、国内散件组装和国内生产的项目运作模式。 2004年7月29日，国家发改委与铁道部联合印发大功率交流传动电力机车技术引进与国产化实施方案和时速200公里动

14、车组引进与国产化实施方案。 2004年8月，铁道部公开招标采购时速200公里动车组项目。 2005年10月，铁道部公开招标采购时速300公里动车组项目。 2006年7月31日，国内首列国产化时速200公里动车组下线。 2006年9月，铁路部门在胶济线以及第六次大提速既有线改造区段组织了多次全线拉通试验和提速平推试验，动车组进入运行试验。 2007年2月，动车组以160公里的时速投入春运。 2007年4月18日，动车组全面上线投入运营。 2008年8月1日，动车组投入运营的京津线是中国首条高速铁路客运专线，是中国进入高铁时代的标志。 3.2和谐号动车组中国铁道部将所有引进国外技术、联合设计生产的

15、CRH动车组车辆均命名为“和谐号”。通常用来指2007年4月18日起在中国铁路第六次提速调图后开行的CRH动车组列车。CRH为英文缩写，全名China Railways High-speed，中文意为“中国铁路高速”，是中国铁道部对中国高速铁路系统建立的品牌名称。中国铁路开行的CRH动车组已知有CRH1、CRH2，CRH3，CRH5等型。型号介绍：CRH1：CRH1 中国南车集团四方机车车辆股份有限公司与加拿大庞巴迪的合资公司青岛四方-庞巴迪铁路运输设备有限公司（BST）生产。原型车以庞巴迪为瑞典AB提供的Regaina C2008为基础，CRH1A为8节车厢编组座车动车组，200公里级别（营

16、运速度200KM/h，最高速度250KM/h）。CRH1B为16节大编组座车动车组。CRH1E为16节车厢的大编组卧铺动车组。 CRH2：CRH2 中国南车集团四方机车车辆股份有限公司联合日本川崎重工，引进川崎重工业的新干线E2-1000型动车组技术，南车四方机车车辆股份有限公司负责国内生产。CRH2A为8节车厢编组座车动车组，200公里级别（营运速度200KM/h，最高速度250KM/h)。CRH2B为16节大编组座车动车组，CRH2E 为16节大编组卧铺动车组。CRH2C为8节车厢编组座车动车组，300公里级别，作为京津城际高速铁路的用车，标称时速300公里，最高营运时速为350公里。 C

17、RH3：CRH3 中国北车集团 唐山轨道客车有限责任公司联合德国西门子，引进西门子ICE3（Velaro）技术，由北车唐山轨道客车有限责任公司负责国内生产。CRH3C为8节车厢编组座车动车组，300公里级别（营运速度330KM/h，最高速度380KM/h），作为京津高速铁路的用车。CRH3D为16节车厢的大编组座车动车组。 CRH5：CRH5 中国北车集团长春轨道客车股份有限公司联合法国阿尔斯通，引进法国阿尔斯通的Pendolino宽体摆式列车技术，取消了装设的摆式功能，车体以法国阿尔斯通为芬兰国铁提供的SM3动车组为原型。由北车长春轨道客车股份有限公司负责国内生产。CRH5A为8节车厢编组座

18、车动车组，200公里级别（营运速度200KM/h，最高速度250KM/h）。 CRH380A：2010年9月，铁道部下发关于新一代高速动车组型号、车号及坐席号的通知，正式将四方机车车辆股份的CRH2-380型动车组型号名称更改，其中短编组动车为CRH380A，而长编组动车为CRH380AL。 CRH380A采用与CRH2C一样的6动2拖的编组方式，牵引功率为9600千瓦，使用SS400+型高速受电弓，以及在受电弓的两侧为立体围护整流罩。列车设有二等座车/观光车（ZEG）1辆（1车）、一等座车(ZY)2辆(3车、4车其中3车带有一等包厢)、二等座车(ZE)4辆（2、6、7、8车）和二等座车/餐车

19、(ZEC)1辆。其中观光座采用2+2方式布置，一等包厢采用3+0方式布置，一等座采用2+2方式布置，二等座为2+3布置。除了带酒吧的二等座车外，其他车厢所有座位均能旋转。首列CRH380A于2010年5月正式下线。 2010年12月3日，中国铁路在京沪高铁先导段联调试时再次创造奇迹，国产“和谐号”CRH380A新一代高速动车组最高时速达到486.1公里，风一样的速度，再次刷新世界铁路运营试验最高速。 此前的纪录诞生在2008年6月24日。国产CRH3型“和谐号”动车组列车曾经在京津城际高铁上跑出394.3公里的时速。 中国人驾驶自己研制的新一代高速动车组，在自己铺架的无砟轨道和电气化设备上，跑

20、出了世界级的速度。 这一速度，又一次证明中国高铁已全面领先世界。 CRH380B：CRH380B型动车组是在CRH3C基础上研发的新一代高速动车组，与CRH3C相比，持续运营时速为由300公里提高至350公里，最高运营时速由350公里提高到380公里，最高试验时速为400公里以上，性能优化以提高牵引功率、降低传动比及动车组气动外形减阻为主，而列车舒适度优化方面主要采取提高列车减震性能、车厢降噪、加强车内气压控制等方式。 CRH380C：CRH380C型动车组是在CRH3C、CRH380BL基础上研发的新一代高速动车组，与CRH3C相比，持续运营时速为由300公里提高至350公里，最高运营时速由

21、350公里提高到380公里，最高试验时速为400公里以上，性能优化以提高牵引功率、降低传动比及动车组气动外形减阻为主，而列车舒适度优化方面主要采取提高列车减震性能、车厢降噪、加强车内气压控制等方式。 CRH380D：CRH380D型电力动车组，是中华人民共和国铁道部为营运新建的高速城际铁路及客运专线，由庞巴迪研发的CRH系列高速动车组。中国铁道部将所有自行发展关键技术、引进国外技术、联合设计生产的中国铁路高速（CRH）车辆均命名为“和谐号”。 CRH6：CRH6型电力动车组是中国一种设计中的新一代城际电力动车组，由南车南京浦镇车辆有限公司研制，并于旗下的广东南车轨道交通车辆修造基地生产。CRH6型动车组适用于城市间以及市区和郊区间的短途通勤客运，满足载客量大、快速乘降、快启快停的运营要求。 内部构造和谐号动车的特点：“和谐号”动车组普遍采用交流传动及动力分散式。“和谐号”车头为可降低空气阻力的流线形。运行时速达200公里以上，最高可达350公里。“和谐号”列车通过电脑控制行车，电子显示驾驶数据。“和谐