【期刊论文】我国高速铁路速度目标值问题的研究.pdf
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1、2 0 0 3年 9月 铁道 工程学报 S e p t e mb e r 2 0 0 3 第 3期(总 7 9)J OURNAL OF RAI LW AY ENGI NEERI NG S OCI ETY No 3(S e r 7 9)文 章 编 号:1 0 0 6-2 1 0 6(2 0 0 3)0 3-0 0 0 1 0 4 我 国高速铁 路 速 度 目标 值 问题 的研 究 李 长 进 (中 国铁 路 工程 总公 司,北 京 1 0 0 0 5 5)提要:1 9 6 4年 日本建 成 东海 道干线 时 速 2 0 0 k m h的高速 客 运铁 路,揭 开 了世界 高速 铁 路发 展 的序
2、 幕。由 于高 速 技术 日趋 成熟 和 它 自身所 具有 的技术 经济 特征,适 应 了各 国经济、社 会发 展 的需要,世界 各 国竞相 提 高 速 度、修建 高速 客 运铁 路,至今 已有 1 O个 国家(日本、法 国、英 国、美 国、意大 利、西 班牙、荷兰、俄罗 斯 等)建成 时 速 2 0 0 k m h以上 的高速 铁路。高 速铁路 的 修建 和发展标 志着 世界 铁路 已进 入 了 向高 速 发展 的新 时代。本 论 文不 涉及 对 高速 铁 路 系统 模式 优 劣 的 比选,仅 就对 已报 国家 审 批 的高 中速 共 线 方案 的高 速铁 路 中 的 有 关 问 题 进 行
3、 研 究 和 探 讨。本 文 提 出 了我 国发 展高 速铁 路是 当务之 急,讨论 了高速 铁路 目标 值 的确 定,对 于高 中速共 线运 行 方案 下 的有关 部分 参 数选 取,提 出 了优化方 法,以期 为 高速铁 路规 划和 建设作 参考,为深 化研 究提 供基 础条 件。关 键词:高 速铁 路;速 度 目标值;中 图 分 类 号:U2 1 2文 献 标 识 码:A 1 9 6 4年 日本 建 成 东 海 道 新 干 线 时速 2 0 0 k m h的 高 速 客 运 铁 路,揭 开 了世 界 高 速 铁 路 发 展 的序 幕 后,世 界 各 国 竞 相 提 高 速 度、修 建 高
4、 速 客 运 铁 路,至 今 已有 1 0个 国 家(日本、法 国、英 国、德 国、美 国、意 大 利、西 班 牙、比 利 时、荷 兰、俄 罗 斯)建 成 时 速 2 0 0 k m h以 上 的 高 速 铁 路。高 速 铁 路 的 修 建 和 发 展 标 志 着 世 界 铁 路 已 进 人 向 高 速 发 展 的新 时 代。1 国 外 高速 铁 路 发展 的原 因 早 在 上 个 世 纪 初(1 9 0 3年)德 国就 用 电 动 车 首 创 试 验 速 度 2 1 0 k m h 的 历 史 纪 录,5 0年 代(1 9 5 5年),法 国用 两 台 电 力 机 车 牵 引 三 节 客 车
5、 进 行 试 验,又 创 造 了 3 3 1 k m h的 世 界 高 速 纪 录。在长 达半 个 世纪 内,为 什 么 高 速 铁 路没 有 发 展 起 来,而 直 到 上 个 世 纪 6 0年 代 日本 建 成 世 界 上 第 一 条 时 速 2 0 0 k m 的高 速 铁 路 后 才 迅 猛 发 展 起 来 呢,这 是 由 于 这 时 高 速 技 术 日趋 成 熟 和 它 自身 所 具 有 的 技 术 经 济 特 征,已适 应 了 各 国经 济、社 会 发 展 的需 要。(1)铁 路 高 速 技 术 集 中地 体 现 了 牵 引 动 力、车 辆、线 路 及 轨 道 结 构、通 信 信
6、号,行 车 调 度 指 挥 系 统、行 车 组 织 和 运 营模 式 等 领 域 的科 学 技 术 进 步。铁 路 高速 技 术 的 研 究 日趋 成 熟,具 备 开 发 2 5 0 3 0 0 k m h甚 至 更 高 速 度 的关 键 技 术 的条 件。(2)社 会、经 济 发 展、人 员 交 往 日益 增 多,人 民 生 活 水 平提 高,旅 游 事 业 的发 展,使 现 有 交 通 拥 挤 和不 适 应。人们 普 遍要 求更 舒 适、安 全、高 速 和 大 容 量 的交 通 工 具 和 在 大 城 市 间提 供 良好、便 利 的交 通 条 件。(3)速 度 方 面,高 速 铁 路 最
7、高 速 度 均 在 2 0 0 k m h 以 上,一 般 高 速 公 路 限速 1 4 0 k m h。(4)安 全 方 面,高 速 铁 路 有 绝 对 可 靠 的 安 全 保 障 系 统。日本、法 国的 高 速 铁 路 自投 人 运 营 以来 至 今 没 有 发 生 过 重 大 事 故、大 事 故 以及 旅 客 伤 亡 事 故。(5)高 速 铁 路 投 资 效 益 高,偿 还 能 力 相 当 大,经 过 5 6年 便 可 以 开 始 偿 还 贷 款,1 2 1 6年 内可 完 全 还 本。因此,高 速 铁 路 给 由于 高 速 公 路 和 航 空 事业 发 展 而 处 于 萧 条 的 铁
8、路 事 业 带 来 生 机。据 国外 资 料 介 绍,高 速 铁 路 将 分 别 从 航 空,公 共 汽 车 和 私 人 小 汽 车 运 输 中 吸 引 过 来 6 0 、5 0 和 8 0 的旅 客。高速 铁 路 将 铁 路 运 输 这 一 传 统 行 业 推 向第 二 个 兴 盛 时代。(6)高 速铁 路 采 用 了不 同 于 传 统 设 备 和 技 术 的新 型 设 备 和 高 新 技 术,从 法 国 巴黎 东 南 新 干 线 资料 分 析,新 线 建 筑 费 和 电 动 车 组 购 置 费 大 约 各 占 总 投 资 的 收稿 日期 2 o 0 3 0 6 2 6 李 长进高级 工程
9、师 男 1 9 5 8年 8月 出生 中 国铁路 工程公 司副总经 理 维普资讯 http:/ 2 铁道工程学报 2 0 0 3年 9月 6 1 和 3 9 ,其 它 高 速 铁 路 一 般 均 在 这 个 比 值 左 右。目 前日 本 已 有1 8 0 0 k m 高 速 铁 路,还 将 建 设 1 4 0 0 k m,从 而 以 高 速 铁 路 把 全 国所 有 的 大 城 市 联 系 起 来。今 还 未 正 式 确 定 京 沪 高 速 系统 如何 修 建。本 论 文 不 涉 及 对 高 速 系统 模 式 优 劣 的 比选,仅 就 对 已报 国 家审 批 的高 中 速共 线 方 案 的 高
10、 速 铁 路 的 目标 值 进 行 研 究和 探 讨。2 高 速铁 路 的特 点4高速 铁路 速 度 目标 值 的确 定 现 已 建 成 的 高 速 铁 路 除 线 路 上 的 特 点 外,还 有 以 下 特 点:(1)高 速 铁 路 的生 命 力 取 决 于它 所 在 地 区的 客 运 需 求 以及 其 经 济 性,这 些 铁路 均 是 建 在 人 口密 集,互 相 间有 较 多往 来 的 大 城 市 间,有 足 够 的 客 流,可 以取 得 短 期 内 收 回投 资 的 巨 大 经 济 效 益。(2)高 速 铁 路 虽 然 通 常 远 离 旧线,但 它 与 大 居 民 点 和 工 业 中
11、心 的 既 有 车 站 的 衔 接,这 就 给 普 通 列 车 和 列 车 之 间 的 换 乘 带 来 便 利,从 而 吸 引 更 多 的客 流。(3)为 吸 引 和 方 便 旅 客,高 速 铁 路 有 较 短 的 发 车 间 隔,一 般 为 1 5 mi n、3 0 mi n,最 长 为 1 h。在 这 种 行 车 量 的情 况 下,满 员 率 在 工 作 日不 少 于 6 5 ,休 息 日和 节 假 日不 少 于 8 5 。(4)高 速 铁 路 寻求 动 车 组 和 线 路 建 筑 的 最 佳 总 体 配 合,充 分 发 挥 线 路 效 率,线 路 和 区段 的旅 行 速 度 和 最 高速
12、 度 之 比值 一 般 应 在 0 8 O以 上,这 是 高速 铁 路 运 营 组 织 质 量 的 重 要 指 标。(5)根 据 大城 市 间 的 距 离,高 速列 车 的停 站 距离 有 短 距 离 和 长 距 离 等 不 同类 型,一 般 在 1 0 02 0 0 k m 之 间,短 于 此 范 围 的 有 联 邦 德 国 策 勒 一 于 尔 岑 距 离 为 5 2 3 k m,最 高 速 度 2 0 0 k m h。旅 行 速 度 1 6 5 2 k m h,旅 行 速 度 与 最 高 速 度 之 比 值 为 0 8 3,运 行 时 间 为 1 9 mi n;而 前 苏 联的 莫 斯 科
13、 一 列 宁 格 勒 长 达 6 4 9 9 k m,最高速度2 0 0 k m h。旅行速度 1 4 4 4 k m h,旅 行 速 度 与 最 高 速 度 之 比值 为 0 7 2,运 行 时 间 为4 5 h。(6)随 着 运 行 速 度 的 提 高,列 车 运 行 阻 力 增 加,高 速 列 车 不 采 用 传 统 的 机 车 牵 引,而 采 用 轴 重 一 般 为 1 7 t的密 封 式 流 线 型 动 车 组。(7)为 保 证 高 速 列 车 的 安 全,传 统 的 信 号 系 统 已 不 适 用,取 消地 面 信 号 机,采 用 以 机 车信 号 为 主 体信 号 的数 字 式
14、高 速 列 车 机 车信 号 系统。3我 国 高速 铁 路模 式 我 国早 在 2 0世 纪 9 0年 代 初 就 进 行 了京 沪 高 速 铁 路 的 可 行 性 论 证,对 纯 高 速 客 运 专 线 和 高 中速 共 线 方 案 进 行 了论 证,在 当 时 条 件 下 决 定 采 用 高 中速 共 线 方 案 并 报 国 家 准 备 立 项 修 建,后 由于磁 悬 浮 列 车 的 出 现,又 出现 了 高 速 轮 轨 系 统 与磁 悬 浮 系 统 的 比选 论 证,至 高 速 铁路 最 高 列 车 运 行 速 度 值 的选 择 是 确 定 高 速 铁 路 总 体 技 术 方 案 的前
15、提 条 件,速 度 目标 值 选 取 得 过 低 将 不 能 满 足 人 们 对 提 高 铁 路 运 输 服 务 水 平 日益 增 长 的需 要,高 效 率 运输 的新 技 术 得 不 到 采用,使 铁 路 运 输 企 业 继 续 滞 后 于 国 民经 的发 展;选 取 的 速 度 过 高,脱 离 国情,不 但 技 术 上 难 以 完 善 和 配 套,经 济 上 也 难 以 承 受,给 国家造 成 相 当 大 的 财 力 和 物 力 的 浪 费;选 取 的速 度 过 低,达 不 到 应 有 的 社 会 效 益。因此,高 速 铁 路 作 为 社 会 进 步 的一 种 标 志,选 择 技 术 上
16、先 进、经 济 上 合 理 的 最 高 运 行 速 度 作 为 我 们 发 展 目标 是 保 证 我 国高 速 铁 路 能 否 正 常、稳 定 发 展 的 重 要 因 素 之 一。4 1 选 择 速 度 目标 值 应 遵 循 的主 要 原 则(1)兼 顾 长 远 和 近 期 的 利 益,既 要 技 术 先 进,利 于 发 展,又要 从 国情 路 情 出 发,适 用 可 行,经 济 合 理;(2)在 大 交 通 中,能 充 分 发 挥 铁 路 技 术 经 济 优 势;(3)有 利 于缓 解 交 通 运 输 通 道 上 旅 客 运 输 的 紧 张 状 态,从 而促 进 沿 线 的经 济 与 社 会
17、 发 展。4 2制 约 速 度 目标值 的 主 要 因素 4 2 1经 济 上 的 合 理 性 是 制 约 速 度 目标 值 的 最 主 要 因 素 由于 速 度 越 高,要 求 线 路 参 数(如 最 小 曲线 半 径、线 间距)标 准、路 基 质 量、轨 道 结 构、桥 梁 结 构、隧 道 断 面 等 越 高,将 相 应 增 加 土 建 工程 投 资。据 估 算,最 高 时 速 由 2 5 0 k m h提 高 到 3 5 0 k m h,以 京 沪 高 速 铁 路 为 例,增 加 的 工 程 投 资 约 占 5 ,基 础 工 程 设 施 按 3 5 0 m h 设 计 与 施 工,一 步
18、 到 位,不 但 可 满 足 初 期、近 期 高 中 速 混 跑 的行 车 要 求,为 远 期 进 一 步 提 高 速 度 打 下 了基 础,而 且 可 避 免 日后 技 术改 建 的巨 额 投 资,在 经 济上 是 合 理 的。4 2 2 技术上 的可能性是制约速度 目标值的决定因素 速 度 越 高,技 术 难 度 越 大,尤 其 是 动 车 组、机 车 车 辆。可 以说 动 车组、机 车 车 辆 的 开 发 将 是 我 国高 速 铁 路 成 败 的 关 键,也 是 速 度 目标 值 的 决定 因 素。根 据 分 析,3 0 0 k m h 以上 的 动 车 组 或 机 车 车 辆 制 造
19、难 度 大,成 本 高。我 国 当前 正 在 积 极 研 制 和 开 发 高 速 机 车 车 辆 和 动 车组,现 在 尚不 具 备 规 模 性 的生 产 条 件。维普资讯 http:/ 第 3期 李 长 进:我 国 高 速 铁 路 速 度 目标 值 问题 的研 究 3 高 速 铁 路 所 需 的 动 车 组 和 机 车 车 辆 暂 只 能 靠 引 进、消 化 与 自我 开 发,以逐 步 实 现 国产 化 的办 法 来 解 决。长期 完 全 依 赖 国外 进 口不符 合 我 国 民族 工 业 发 展 的 基 本 国 策。运 营初 期 适 当 整 列 引 进,促 进 技 术 转让,积 极 消化
20、吸 收,加 速 国产 化。引 进 与 开 发 即不 可 从 国 际上 第 一 代 产 品(最 高 时 速 2 5 0 h m h以 下)开 始,也 不 能 由 国际 上 最 新 一 代 产 品(最 高 时 速 3 5 0 h m h 以上)起 步,而 应 瞄 准 国 际 上 第 二 个 台 阶 产 品,最 高 运 行 速 度 3 0 0 k m h 的 动 车 组 或 机 车 车 辆。这 样,通 过 8 1 0年 的攻 关 开 发,有 可 能 全 部 国产 化。因此,从 动 车 组 或 机 车 车 辆 及 其 我 国相 应 的 技 术 水 平 出 发,速 度 目标 值 在 3 0 0 k m
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- 期刊论文 我国 高速铁路 速度 目标值 问题 研究
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