蘭州高鐵技術(shù)學(xué)校帶你了解“更快、智能、綠色”的高鐵
經(jīng)過(guò)十多年的創(chuàng)新發(fā)展,中國(guó)高鐵的運(yùn)營(yíng)里程、在建規(guī)模已居世界第一,技術(shù)水平先進(jìn),社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益明顯,已成為國(guó)家的一張靚麗“名片”。然而,蘭州鐵路技工學(xué)校小編知道技術(shù)進(jìn)步是沒(méi)有止境的,展望未來(lái),今后幾十年中國(guó)高鐵技術(shù)的發(fā)展方向主要在以下3個(gè)方面。
一、更快高鐵
更快速度是鐵路科技人員永恒的追求。目前,高鐵速度的提升有賴于以下幾種形式。
1)輪軌高鐵。目前中國(guó)運(yùn)營(yíng)的高鐵都是輪軌關(guān)系的高鐵,最高行車速度350 km/h。根據(jù)研究試驗(yàn)成果推斷,輪軌關(guān)系高鐵的最高商業(yè)運(yùn)行速度不宜超過(guò)400 km/h。其原因,一是環(huán)保節(jié)能的需要。就能耗而言,實(shí)測(cè)表明:當(dāng)高鐵速度是420 km/h 時(shí),其能耗相比于速度400 km/h 時(shí)高10.6%,增長(zhǎng)迅速;就產(chǎn)生振動(dòng)的噪音而言,速度為420 km/h 比400 km/h 提高1.3%,會(huì)對(duì)高鐵沿線居民造成較大影響。二是旅客舒適度的需要。速度在420 km/h 時(shí),車內(nèi)噪音比400 km/h 時(shí)上升4%,乘客的舒適感下降,連帶安全感也下降。
目前,輪軌高鐵實(shí)現(xiàn)400 km/h 運(yùn)行需解決的技術(shù)難題不多,主要在于節(jié)能降噪和標(biāo)準(zhǔn)制訂。
2)磁懸浮高鐵。磁懸浮分為常導(dǎo)磁懸浮和超導(dǎo)磁懸浮,其中后者發(fā)展前景較好。日本正在試驗(yàn)建設(shè)中央新干線超導(dǎo)磁懸浮高鐵,設(shè)計(jì)速度為505 km/h。中國(guó)也迎頭直上,已進(jìn)行600 km/h 磁懸浮技術(shù)的研究論證。目前,超導(dǎo)磁懸浮需解決的主要技術(shù)問(wèn)題是:(1)系統(tǒng)研究,突破車載超導(dǎo)塊材及其低溫系統(tǒng)、地面永磁軌道系統(tǒng)、直線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)三大關(guān)鍵技術(shù);(2)工程技術(shù)研究,包括設(shè)計(jì)方法、施工技術(shù)、施工裝備等;(3)工程試驗(yàn)線建設(shè),需立項(xiàng)建設(shè)一條50~100 km 長(zhǎng)的試驗(yàn)線,以驗(yàn)證和改進(jìn)理論計(jì)算、設(shè)計(jì)施工方法。
3)低真空管道飛行列車。所謂真空管道飛行列車是高速磁懸浮技術(shù)與真空管道運(yùn)行技術(shù)的結(jié)合,以解決空氣阻力大、產(chǎn)生噪音高、能耗高等問(wèn)題。研究表明,這種飛行列車最高運(yùn)行速度為4000 km/h,比飛機(jī)還快。目前美國(guó)在進(jìn)行研究和局部試驗(yàn)工作,中國(guó)擬分時(shí)速為1000、2000、4000 km/h 這3 個(gè)階段研究推進(jìn)此項(xiàng)工作,首先研發(fā)低真空管道飛行列車。低真空管道飛行列車需解決的主要技術(shù)問(wèn)題是:(1)系統(tǒng)方案研究,包括飛行列車一體化設(shè)計(jì)技術(shù),復(fù)雜多物理場(chǎng)系統(tǒng)耦合分析技術(shù)、系統(tǒng)可靠性、安全性分析;(2)列車車體系統(tǒng);(3)牽引動(dòng)力系統(tǒng);(4)真空管道與線路;(5)運(yùn)行控制與通信信號(hào);(6)安全防護(hù)與制動(dòng);(7)試驗(yàn)線路。
二、智能高鐵
蘭州鐵路技工學(xué)校小編先解釋一下什么是智能高鐵?所謂智能高鐵,就是通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)旅客的智能服務(wù)和智能運(yùn)輸。目前,高鐵的智能化已有一定基礎(chǔ),下一步重點(diǎn)要解決5 個(gè)技術(shù)問(wèn)題:1)旅客自決策技術(shù)。旅客只要輸入目的地和時(shí)間,網(wǎng)上便會(huì)自動(dòng)提供多個(gè)方案以供選擇,且提供如何到站、進(jìn)站、乘車的選擇方案。2)環(huán)境感知技術(shù)。進(jìn)出車站、進(jìn)出動(dòng)車均可通過(guò)手機(jī)引導(dǎo),對(duì)候車環(huán)境自適應(yīng)尋找。3)免檢技術(shù)。進(jìn)站不再排隊(duì)安檢,而是通過(guò)高精掃描、感應(yīng)技術(shù)遠(yuǎn)距離、快速、無(wú)感覺(jué)的安檢。4)調(diào)度指揮自動(dòng)化。應(yīng)用人工智能技術(shù),根據(jù)客流情況自動(dòng)生成線路運(yùn)行圖;根據(jù)突發(fā)情況,自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行圖并提供救援方案。5)智能動(dòng)車。在自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)上,動(dòng)車運(yùn)行狀態(tài)能自感知,故障自診斷、保證安全自決策。
三、綠色高鐵
綠色鐵路包括綠色通道、節(jié)能環(huán)保和節(jié)約用地3個(gè)方面。
1)綠色通道:主要研究植被覆蓋和恢復(fù)技術(shù),如沙漠、石漠、干旱、高原、高寒地區(qū)的植物培育和種植養(yǎng)護(hù)技術(shù);鐵路取棄土(石)場(chǎng)的植被快速恢復(fù)技術(shù),把高鐵建成綠色長(zhǎng)廊。
2)節(jié)能環(huán)保:深化研究輪軌關(guān)系和空氣動(dòng)力學(xué),降低輪軌噪音和空氣阻力;研究新型軌下基礎(chǔ),降低振動(dòng);研究新型動(dòng)車,降低能耗。
3)節(jié)約用地:研究雙層車站、雙層橋梁技術(shù),減少用地;研究臨時(shí)用地高質(zhì)量復(fù)墾技術(shù),避免土地荒蕪;研究平原地區(qū)地下低成本修路技術(shù),充分利用地下空間。
“更快、智能、綠色”是高鐵的發(fā)展方向,不僅符合國(guó)家的要求、人民的期望,也順應(yīng)科技發(fā)展的潮流。隨著科技的快速發(fā)展,蘭州鐵路技工學(xué)校小編相信,這些愿景在不遠(yuǎn)的將來(lái)都將一一實(shí)現(xiàn)。
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