導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高速鐵路運營安全，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：撞擊載荷、鐵路橋梁、高速、列車、安全運行

中圖分類號： F530 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、橋梁撞擊載荷的形式

我們最常見到的有關(guān)橋梁搜到的撞擊是行駛在橋梁上的車輛，而對于建立在江河上的橋梁還會遭受到來往穿梭于橋墩洞的船只與漂浮物的撞擊，對于北方的地區(qū)，初春時節(jié)還容易遭受到融化的冰流的撞擊，這些撞擊有些是日常的行駛摩擦撞擊，有些則是意外事故的撞擊，這些撞擊對橋梁造成的損害也是不容忽視的，甚至有的撞擊對于橋梁是毀滅性的；科技與經(jīng)濟(jì)的作用使交通變得快捷、迅速，而這些快捷與迅速一旦發(fā)生撞擊，對橋梁也會造成重創(chuàng)。

橋梁的撞擊問題是應(yīng)該受到關(guān)注的，根據(jù)撞擊的類型一般可分為兩類：第一種是由于自然災(zāi)害與在橋梁上、橋梁附近行駛的車輛、船只、漂浮物對橋梁產(chǎn)生的外力撞擊；第二種則是對于現(xiàn)在的高速鐵路橋梁而言，行駛在橋梁上的高鐵對橋梁產(chǎn)生的摩擦撞擊，也就是學(xué)術(shù)中說到的車-橋耦合振動撞擊。

二、車-橋系統(tǒng)在撞擊載荷的作用下的動力研究

在正常運行的高速列車與高速鐵路之間的撞擊是日常性的，所產(chǎn)生的撞擊載荷作用于橋梁與列車之間，所產(chǎn)生的振動撞擊也是長久作于與彼此之間的，通過建立車-橋摩擦振動系統(tǒng)模型對其進(jìn)行分析研究。 圖1-1是撞擊荷載作用下的車-橋耦合模型圖，通過此模型分別建立列車模型、橋梁模型、撞擊載荷模型、車-橋撞擊荷載模型。

圖1-1車-橋耦合受力分析模型圖圖1-2簡箱截面圖

三、模型分析

1、列車模型。列車是由多節(jié)車廂組成，因此也將它的模型分成多節(jié)車廂，每一節(jié)車廂都是一個獨立子模型，且是由一個車體、兩個轉(zhuǎn)向架、四個車輪組成的所自由度體系，將車體、轉(zhuǎn)向架及輪子看作是自由度系的剛體，并暫時忽略列車各廂體之間的連接，由此可知每個廂體和轉(zhuǎn)向架各自會擁有5個不同自由度，分別是橫擺y、沉浮z、側(cè)滾θ、點頭φ、搖頭ψ，每節(jié)車廂有兩副輪架，共計15個自由度，每一個輪子則有橫擺y、沉浮z、側(cè)滾θ3個自由度，共12個自由度，由此得出每一節(jié)車廂擁有27個自由度；車輛系統(tǒng)的運動方程為: 其中：Mv、Cv、Kv 和Xv 分別是集中質(zhì)量、阻尼矩陣、剛度矩陣以及列車子系統(tǒng)的位移向量，F(xiàn)v 為作用在車輛子系統(tǒng)上的外加力。

2、橋梁模型。橋梁的子模型由有限元的方法建立：其中：MB、CB、KB、XB 分為橋梁結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量矩陣、整體阻尼矩陣、整體剛度矩陣以及橋梁結(jié)構(gòu)的位移向量，F(xiàn)B 為施加在橋梁結(jié)構(gòu)上的力；結(jié)構(gòu)的運動方程表示為：公式中：與分別為橋梁第n 階振型的阻尼比和圓頻率；Fn 是對應(yīng)第n 階振型的廣義力。

3、撞擊載荷模型。對于橋梁的撞擊載荷的標(biāo)準(zhǔn)，國家有一定的衡量標(biāo)準(zhǔn)，對于橋梁墩臺的設(shè)計也要考慮到所處在的航道內(nèi)的水流速度、漂浮物或船只對墩臺的可能發(fā)生的撞擊力、撞擊物體自身的重量與形狀等因素，在進(jìn)行計算時可參照國家標(biāo)準(zhǔn)的計算公式，本文在這里主要說的是測量的方法，一種是最為直接的現(xiàn)場測量法，依據(jù)現(xiàn)場采集得來的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，作為參照依據(jù)；第二種是建立數(shù)學(xué)模型，模擬可能會發(fā)生的撞擊，通過數(shù)學(xué)模擬撞擊受力，所得的數(shù)據(jù)計入設(shè)計的設(shè)計參考數(shù)據(jù)中。

4、車-橋撞擊載荷模型。根據(jù)前文所述的車-橋撞擊載荷受力模型圖，參照運動方程式：

式中：M、C 和K 分別為動力系統(tǒng)的質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣；計算冰體漂浮物對橋墩臺的撞擊力時，可假設(shè)撞擊力是平均作用在橋體的墩臺上的，其計算式為：

式中：φhn （k）為橋梁第n 階振型的水平分量在第k個節(jié)點的函數(shù)值；N 是橋梁模型的節(jié)點總數(shù)；Fk(t)為橋梁第k 個節(jié)點的冰撞力時程，僅在受到撞擊的橋墩節(jié)點處有值，橋梁其余節(jié)點的Fk(t)為零。

四、橋梁的動力響應(yīng)及列車的運行安全

以高速鐵路5×32m簡支箱為例，圖1-2為簡箱截面圖（橋墩臺為圓形截面，直徑4m，墩高17.5m，橋上軌道為無碴軌道），車輛全長(鉤到鉤距離)24775mm、定距17375mm、固定軸距2500mm、車輪半徑460mm。車輛軸重：動車為160kN，拖車為146kN。

對于高速鐵路橋梁的撞擊載荷動力響的分析應(yīng)從兩個方面進(jìn)行研究與分析，即有撞擊物和無撞擊物，以江河中的流冰為例，在有流冰撞擊的情況下，橋梁跨中部的各相關(guān)系數(shù)發(fā)生了變化，相比較下，有撞擊物時橋梁跨中的橫向位移與加速度都發(fā)生了較大的增量變化，列車的速度越快，這些系數(shù)的增量越大；但由于一般的撞擊發(fā)生的時間都非常短，因此可在計算與分析時暫不考慮列車車體自身的加速度，對于列車的安全行駛指標(biāo)的研究，也只考慮列車的脫軌系數(shù)Q/P 和輪重減載率P/P ，而無論橋梁是否受到撞擊，列車的速度越快，列車的脫軌系數(shù)及列車輪重就會隨之增加，撞擊力度不同，增量的變化也不同因此在設(shè)計高速鐵路橋梁時也要對其進(jìn)行撞擊的受力分析，以保證在后期橋梁受到撞擊載荷作用是而產(chǎn)生不安全的隱患，同時在考慮增量的變化的同時對橋梁要進(jìn)行必要的保護(hù)措施的設(shè)計。

五、結(jié)論

通過對車-橋所受的撞擊載荷模型的分析，得出撞擊載荷對于橋梁的動力特性的影響較大，而大體積的流冰撞擊橋梁的墩臺時，對于列車的行駛安全也有一定的程度的影響，而對于高鐵橋梁的設(shè)計，這一點也是必要的參考數(shù)據(jù)；而高速列車的脫軌系數(shù)則與在撞擊中橋梁的跨中唯一及加速度有關(guān)；而在對橋梁進(jìn)行設(shè)計是還要考慮航道內(nèi)流冰的撞擊力與產(chǎn)生撞擊載荷后對橋梁墩臺造成的影響，并對有這種情況發(fā)生的橋梁進(jìn)行必要的防護(hù)設(shè)計；本文中大量采用的數(shù)據(jù)與所列公式均為模擬數(shù)據(jù)，建議在對于橋梁進(jìn)行設(shè)計時，要多進(jìn)行實際的現(xiàn)場測量，由此所獲得的數(shù)據(jù)要比計算模型更為準(zhǔn)確，所參照而做出的設(shè)計更為安全實用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李小珍,張黎明,張潔.公路橋梁與車輛耦合振動研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].工程力學(xué).2008(03)

篇2

關(guān)鍵詞：高速鐵路；區(qū)域經(jīng)濟(jì)；影響

中圖分類號：F207 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291　X（2012）32-0043-02

引言

1964年，日本建成世界上第一條高速鐵路，取得了非常好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。自此，高速鐵路經(jīng)歷了從無到有、迅速發(fā)展的過程，并已成為各個國家解決運輸問題的重要突破點。目前，許多國家都在進(jìn)行高速鐵路的建設(shè)。我國鐵路運輸多年來一直是超負(fù)荷、低水平運行，鐵路運輸系統(tǒng)與高速發(fā)展的社會經(jīng)濟(jì)之間的矛盾日益尖銳，交通運輸成為制約經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的瓶頸。為此，我國將高速鐵路的建設(shè)和發(fā)展納入到國家的重要戰(zhàn)略部署中，現(xiàn)已初步形成“四縱四橫”的快速客運網(wǎng)。高速鐵路的建設(shè)對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展尤其是對沿線區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大而深遠(yuǎn)的影響。目前，中國是世界上高速鐵路發(fā)展最快、系統(tǒng)技術(shù)最全、集成能力最強(qiáng)、運營里程最長、運營速度最高、在建規(guī)模最大的國家。本文僅就我國高速鐵路的建設(shè)和運營對其沿線區(qū)域經(jīng)濟(jì)所產(chǎn)生的重要影響進(jìn)行探討。

一、高速鐵路的優(yōu)勢與特征

高速鐵路，簡稱“高鐵”，是一個具有國際性和時代性的概念。各國可根據(jù)其自身情況確定本國高速鐵路的概念，而一般認(rèn)為，高速鐵路是指在既有線路上通過提速改造，使?fàn)I運速率達(dá)到每小時200公里以上，或者專門修建新的“高速新線”，使?fàn)I運速率達(dá)到每小時250公里以上的鐵路系統(tǒng)。高鐵是個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，被稱做“大國技術(shù)”，是一個集成各項最先進(jìn)的鐵路技術(shù)、先進(jìn)的運營管理方式的十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程。嚴(yán)格意義上，高速鐵路除了營運要達(dá)到一定速度標(biāo)準(zhǔn)外，其車輛、路軌及操作都需要相應(yīng)地配合和提升。廣義的高速鐵路還包含使用磁懸浮技術(shù)的高速軌道運輸系統(tǒng)。

高速鐵路彌補(bǔ)了普通鐵路速度低的不足，與高速公路、航空等運輸方式相比較，它具有一些非常明顯的優(yōu)勢和特征。

第一，高鐵的運行速度快。高速鐵路是目前陸地上運行速度最高的交通運輸方式。它的時速不僅大大超過了公路交通的速度，就是與客運速度最快的航空運輸相比，其在進(jìn)出站方便、發(fā)車間隔時間短、隨到隨走等方面也顯示出強(qiáng)大的競爭力。

第二，高鐵的運輸能力強(qiáng)。運輸能力強(qiáng)是高速鐵路的主要技術(shù)優(yōu)勢之一。其客運專線年單向輸送能力為5　600萬—7　000萬人，而航空運輸?shù)膯蜗蜉斔湍芰s只能達(dá)到1　500萬—1　800萬人。高鐵的運輸能力是傳統(tǒng)鐵路、高速公路以及民用航空等交通方式都無法達(dá)到的。

第三，高鐵的正點率高。高速鐵路采用自動化裝置，設(shè)有先進(jìn)的控制系統(tǒng)，線路全封閉，全天候行車，受氣候變化等環(huán)境影響較小，能夠達(dá)到極高的正點率，很少延誤。

第四，高鐵的安全性好。高速鐵路由于是在全封閉環(huán)境中自動化運行，有一系列完善的安全保障系統(tǒng)，其安全程度是任何交通工具無法比擬的。高速鐵路運營幾十年來，很少發(fā)生事故，其事故率及人員傷亡率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他現(xiàn)代交通運輸方式，被認(rèn)為是最安全的。

第五，高鐵的舒適度高。高速鐵路技術(shù)等級高，列車中工作、生活設(shè)施齊全，空間大，運行穩(wěn)，走行性能好，減震，安靜，和汽車、飛機(jī)相比較，長途旅客感覺舒適度較高。

第六，高鐵的環(huán)境污染輕。航空、汽車、火車等運輸工具，除了本身的能源和材料消耗外，為環(huán)境保護(hù)和交通事故所花費的額外的社會運輸成本也相當(dāng)高。高速鐵路則基本上消除了各種有害氣體所造成的污染，在環(huán)境保護(hù)方面明顯優(yōu)于汽車和飛機(jī)。

第七，高鐵的能源消耗低。我們以“人·公里”單位能耗進(jìn)行比較：高速鐵路為1，小轎車為5，大客車為2，飛機(jī)為7。高速列車?yán)秒娏恳幌膶氋F的石油等液體燃料，可以利用多種形式的能源，符合低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求。

第八，高鐵的土地占用少。有些甚至還要占用大量耕地。而高速鐵路的占地面積只為高速公路的1/3左右，而民航由于需要建大型機(jī)場，用地會高出鐵路的2-3倍。

最后，高鐵的經(jīng)濟(jì)效益高。高速鐵路自建成運營以來，其經(jīng)濟(jì)效益十分可觀，給各個國家都帶來了高額利潤。高鐵運營還會給沿線省份特別是旅游省份帶來非?？捎^的收入，促進(jìn)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

二、高速鐵路對沿線區(qū)域經(jīng)濟(jì)的重要影響

高速鐵路對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響一直是國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點，不同研究基于的研究視角和采用的研究方法有所不同，而結(jié)論均表明高速鐵路的建設(shè)和運營對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響巨大而深遠(yuǎn)。高速鐵路工程浩大，總體來說，它對區(qū)域經(jīng)濟(jì)的影響作用范圍廣，持續(xù)時間長，作用效果越來越大，且難以量化。

1．推動經(jīng)濟(jì)總量持續(xù)增長

高速鐵路建成并運營后，沿線城市的GDP指標(biāo)均不同程度有所增長。以京滬高鐵為例，京滬高速鐵路運營半年后對沿線城市經(jīng)濟(jì)總量的貢獻(xiàn)率達(dá)到了3.54%。高速鐵路對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的拉動作用，充分體現(xiàn)出高速鐵路的投資效果，也是高鐵對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展所產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效果，關(guān)鍵在于高速鐵路能夠大量節(jié)省運輸時間，降低運輸成本，從而加大沿線區(qū)域的經(jīng)濟(jì)開發(fā)力度，提升沿線城市房地產(chǎn)市場規(guī)模，促進(jìn)土地升值，進(jìn)一步推動科技進(jìn)步，整體帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。高鐵對區(qū)域經(jīng)濟(jì)的這種影響隨著時間的推移將更加明顯。

高速鐵路建成后，在沿線形成了大批的中小城市，這將有利于農(nóng)村的城市化進(jìn)程，還能帶動沿線區(qū)域與外界的物資、人員、技術(shù)、商品的流通，改善投資環(huán)境，吸引新的資本投入，形成新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)業(yè)群，并為我國的城鎮(zhèn)化、工業(yè)化、信息化建設(shè)提供嶄新的發(fā)展契機(jī)。

2．加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐

高速鐵路對沿線地區(qū)的第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值影響較為顯著，這主要是由于高速鐵路的投資高，對于鋼鐵和建材的需求量極大，從而帶動了沿線地區(qū)的工業(yè)和建筑業(yè)的發(fā)展。高速鐵路的建設(shè)對第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值增長也有一定的貢獻(xiàn)，但較第二產(chǎn)業(yè)少。這主要是由于高速鐵路的建設(shè)和運營對沿線地區(qū)第三產(chǎn)業(yè)的帶動主要是依靠地方政府圍繞高速鐵路的站點建設(shè)和規(guī)劃新城，來帶動當(dāng)?shù)氐穆糜螛I(yè)和服務(wù)業(yè)的發(fā)展。這種效應(yīng)在近期和遠(yuǎn)期有較大的不同。隨著時間的推移，高速鐵路對第三產(chǎn)業(yè)的帶動作用將比第二產(chǎn)業(yè)還要明顯。

高速鐵路的建設(shè)會影響沿線區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局的變化，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。再以京滬高鐵為例，在沒有建設(shè)高速鐵路的情況下，沿線區(qū)域三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的比例為3.68：44.33：51.89，而2011年京滬高鐵建成后，沿線區(qū)域三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的比例變化為3.63：44.60：50.77，產(chǎn)值已由第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)向第二產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。

3．促進(jìn)區(qū)域“同城化”發(fā)展

高速鐵路拉近了沿線地區(qū)之間、城際之間和城鄉(xiāng)之間的距離，實現(xiàn)了區(qū)域的“同城化”。經(jīng)濟(jì)合作是當(dāng)今社會發(fā)展的一種勢頭，“同城化”最主要的目標(biāo)就是加強(qiáng)相鄰城市和區(qū)域之間的合作，不同城市間的交流協(xié)作更加密切，各城市的優(yōu)勢得到更好的發(fā)揮，，特別是最大限度地減少一些項目的重復(fù)建設(shè)，較好地實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)。

“同城化”效應(yīng)改變了人們的生活方式，大大減少了兩個城市的生活成本，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的更快發(fā)展和生活質(zhì)量的更快提高。

“同城化”還有利于促進(jìn)各地間信息流、資金流、技術(shù)流、人才流的流通，并能帶動周邊地區(qū)的發(fā)展，從而帶動大批與之相關(guān)的產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如休閑娛樂業(yè)，旅游業(yè)，金融業(yè)等。

4．保障經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展

我國國情的基本特點是人口多、耕地少、資源緊張。目前，資源短缺、生態(tài)失衡和環(huán)境惡化成為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的制約因素。高速鐵路具有占地省，能耗低，污染小，運能大等優(yōu)勢，還具有全天候、適應(yīng)性強(qiáng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，與公路、航空運輸比較，是中長距離運輸中最具節(jié)約特征的綠色環(huán)保型交通運輸方式。高鐵建成后，可以大大保障沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求。正是由于高鐵的這些突出優(yōu)勢才使得它在世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展。

5．形成走廊經(jīng)濟(jì)帶

高速鐵路能將其沿線區(qū)域的大中小城市連接在一起，形成一個交通走廊或整體經(jīng)濟(jì)走廊，這將產(chǎn)生空間范圍和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的大變化。還是以京滬高鐵為例，隨著京滬高速鐵路的開通，將全國政治文化中心和經(jīng)濟(jì)管理中心首都北京所在的京津唐經(jīng)濟(jì)圈，以及全國最繁榮、經(jīng)濟(jì)很發(fā)達(dá)的城市上海所在的長三角經(jīng)濟(jì)圈與山東半島環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈連接在一起，這三大都市圈連為一體，形成“京滬大都市帶”。環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈向北與京津唐經(jīng)濟(jì)圈的聯(lián)系更加密切，向南與長三角經(jīng)濟(jì)圈的聯(lián)系亦是取得了前所未有的突破，大大提高了三個經(jīng)濟(jì)圈之間的聯(lián)系，促進(jìn)各地區(qū)間的交流。它們根據(jù)各自的資源優(yōu)勢，優(yōu)化生產(chǎn)力布局，改善華北區(qū)的投資環(huán)境，增大對外資的吸引力，增強(qiáng)對東部地區(qū)乃至全國的輻射與帶動效應(yīng)。

6．解決社會就業(yè)問題

高速鐵路的修建和運營能夠給沿線地區(qū)帶來更多的就業(yè)崗位。每1億元鐵路建設(shè)的投資就可以解決6　499人的就業(yè)問題，除去鐵路建筑業(yè)的就業(yè)人數(shù)，還可以為社會解決5　349人的就業(yè)。京滬鐵路的建設(shè)就曾經(jīng)提供了近60萬個就業(yè)崗位。從長遠(yuǎn)來看，高鐵的建設(shè)還將加速農(nóng)村剩余勞動力向二、三產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，對提高地區(qū)居民收入，繁榮市場經(jīng)濟(jì)，解決剩余勞動力問題起到了較好的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 薛戰(zhàn)軍.展望中國高速鐵路發(fā)展的戰(zhàn)略意義[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2008，（21）.

篇3

關(guān)鍵詞:高速鐵路;運營成本;旅客需求;路軌網(wǎng)絡(luò)

提高列車運行速度是加快鐵路物流和客流運轉(zhuǎn)效率的重要手段。我國鐵路部門1997-2007年間進(jìn)行了六次大面積提速,但是在原有的軌道條件和基礎(chǔ)上,提速的空間是有限的。因此,發(fā)展高速鐵路成為一項必然的選擇。目前在我國一般把運營速度達(dá)到或超過200km/h的客運專線稱作高速鐵路。高速鐵路具有輸送能力大,運行速度快,安全性高,舒適方便等顯著優(yōu)點,但是也存在著投資額度高,施工難度大,軟硬技術(shù)要求較高,票價較高等不利因素。通過合理的布局,細(xì)致的市場調(diào)研,選擇合適的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),走適合我國國情的高速鐵路發(fā)展之路,是我國發(fā)展高速鐵路的必然選擇。

一、我國高速鐵路發(fā)展現(xiàn)狀

(一)高速鐵路里程延長勢頭迅猛

近幾年是我國高速鐵路發(fā)展的黃金時期。1999年8月開工,2003年10月正式運營的秦沈客運專線是我國自己研究、設(shè)計、施工的時速200公里的第一條快速客運專線,是我國鐵路步入高速化的起點。2008年,我國高速鐵路建設(shè)步伐加快。2008年8月1日,我國第一條具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)、世界一流水平的時速達(dá)350公里的京津城際高鐵通車運營。2008年4月18日,投資規(guī)模達(dá)2200億的京滬高速鐵路正式宣告開工。截至2008年8月,我國已經(jīng)開工建設(shè)的客運專線和高速鐵路有7000余公里,即將開工建設(shè)的有近4000公里,這些客運專線和高速鐵路將在未來3-5年內(nèi)建成投入使用。2009年12月9日,全長1068公里的武廣鐵路客運專線成功試運行,最高時速394公里。2010年2月6日全長484.518公里的鄭西高鐵通車運行,時速350公里。

截至2010年底,用于擴(kuò)大內(nèi)需各項政策的總投入將高達(dá)4萬億元,其中鐵路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將是重中之重。根據(jù)新調(diào)整的《中國鐵路中長期發(fā)展規(guī)劃》,到2020年,將建立省會城市及大中城市間以“四縱四橫”鐵路快速客運通道為主體的快速客運通道,建設(shè)里程1.6萬公里以上。屆時,我國200公里及以上時速的高速鐵路建設(shè)里程將超過1.8萬公里,將占世界高速鐵路總里程的一半以上。

(二)高速鐵路硬件技術(shù)處于國際先進(jìn)水平

我國高速鐵路建設(shè)起步相對于發(fā)達(dá)國家較晚,但是也因此能夠吸取多個國家高鐵建設(shè)的先進(jìn)經(jīng)驗和先進(jìn)技術(shù),總結(jié)失敗教訓(xùn)。由于高速鐵路具有的長遠(yuǎn)性特征,即由于成本太大,一旦建成,則數(shù)十年內(nèi)無法改建和重建,建設(shè)晚的國家在硬件設(shè)施上可以后來居上。我國為了建設(shè)高速鐵路先后考察了日本、法國、德國等先進(jìn)國家的經(jīng)驗,幾十年間,無論是軌道技術(shù)、鋪路技術(shù)還是列車制造技術(shù)都有巨大的進(jìn)步,所以我國的高速鐵路一開工,就呈現(xiàn)出速度快、質(zhì)量高的特點。

以京津城際高速鐵路為例,京津城際是我國自主創(chuàng)新建立的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高速鐵路技術(shù)體系。在工務(wù)工程方面,京津城際全線鋪設(shè)的無砟軌道,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、免維修、使用壽命長;全線鋪設(shè)的無縫鋼軌,依托先進(jìn)的長鋼軌焊接工藝,保證了旅客乘坐的舒適度,創(chuàng)造了世界一流的軌道質(zhì)量。通信信號方面全線采用GSM-R鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng),實現(xiàn)了移動話音通信和無線數(shù)據(jù)傳輸;采用CTCS-3D高速鐵路列車運行控制系統(tǒng),滿足了本線列車最高時速350公里、最小追蹤間隔3分鐘的運行控制要求,實現(xiàn)了高速線路與既有線路的互聯(lián)互通。

另外,高速動車組方面各項評估結(jié)果表明,國產(chǎn)CRH2型和CRH3型“和諧號”動車組設(shè)備狀態(tài)良好,牽引能力、制動性能、空氣動力學(xué)性能完全滿足時速350公里運行安全要求,車體振動低,沖動小,低噪聲、空間大、新風(fēng)足,溫度濕度可調(diào)、座椅可旋轉(zhuǎn)、制動曲線平滑、綜合舒適度最好,節(jié)能環(huán)保,各項指標(biāo)達(dá)到世界先進(jìn)水平。經(jīng)過一年運營實踐檢驗,這一整套高鐵技術(shù)安全可靠、舒適高效,標(biāo)志著我國高速鐵路技術(shù)進(jìn)入了世界先進(jìn)行列。

(三)高速鐵路對我國客運結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生巨大影響

相對于其他客運方式,高速鐵路具有比公路運輸速度快,安全性高,乘坐舒適程度高,票價比飛機(jī)運輸?shù)土奶攸c。其他擁有高速鐵路的國家實踐顯示,高速鐵路將大大改變?nèi)藗兊某鲂辛?xí)慣。如法國的高速鐵路里程只占全國鐵路里程的9%,卻占了客運量的85%以上。高速鐵路帶來的直接效益是以其強(qiáng)大的客運輸送能力能夠分擔(dān)較大份額的客運任務(wù),從而較大程度上促進(jìn)運輸市場的供求產(chǎn)生變化。這種變化體現(xiàn)在兩點。一是高速鐵路轉(zhuǎn)移了旅客對其他運輸方式的運輸需求,從而改變了客運市場的運輸分配結(jié)構(gòu);二是高速鐵路的建成誘發(fā)了新的客運需求,擴(kuò)大了市場規(guī)模。

相對于原來承擔(dān)中短途運輸主力的公路運輸,高速鐵路擁有票價差距很小,而速度明顯增加的巨大優(yōu)勢,高速鐵路對公路客運帶來巨大壓力。以合肥至上海客運為例,高速鐵路建成前,高速公路客車承擔(dān)了大部分商務(wù)旅客的運量,票價在150元,用時7-8個小時,每天一個來回班次,進(jìn)城堵車的話更長。高速鐵路建成后,合肥至上海3個小時,票價160元,每天3個來回班次,不存在進(jìn)城堵車問題。動車組通車后,合肥至上海的高速公路班車客流量在一個月內(nèi)減少了一半以上。

此外,高速鐵路與高速公路和航空運輸相比,在多項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中具有明顯優(yōu)勢,尤其在速度和價格方面,可以說高速鐵路是性價比最好的運輸方式。高速鐵路的這些優(yōu)勢,使鐵路在與航空的競爭中第一次獲得了勝利。如日本新干線使原來東京至名古屋線路鐵路運行時間從6.5小時縮短到3.2小時,旅速提高了一倍,票價比飛機(jī)還便宜,迫使東京至名古屋航班停運。德國ICE高速列車投入運營后也對航空產(chǎn)生巨大壓力,漢莎航空公司不得不削價,并逐步地把中短途線路讓給ICE經(jīng)營。我國武廣高速鐵路剛剛建成通車,就已經(jīng)傳來武漢至廣州飛機(jī)票價低至3折的消息。

二、我國高速鐵路發(fā)展存在的問題

(一)高速鐵路系統(tǒng)整體技術(shù)有待進(jìn)一步提高

高速鐵路系統(tǒng)是一項非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,主要包括軌道、交通控制系統(tǒng)和車組三個部分。我國在軌道鋪設(shè)方面已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平,我國鐵路已經(jīng)掌握高速鐵路線型精測精調(diào)、客站功能完善、路基沉降控制、長大梁制運架、大跨高橋長隧、無砟和有砟軌道等設(shè)計與施工成套關(guān)鍵技術(shù),成功開展了工務(wù)工程、通信信號、牽引供電、調(diào)度指揮、旅客服務(wù)等各專業(yè)系統(tǒng)的集成創(chuàng)新,機(jī)車車輛制造具有比較好的基礎(chǔ),但是在高速列車的設(shè)計制造方面與發(fā)達(dá)國家還有不少差距。如美國正在建設(shè)的高速鐵路準(zhǔn)備使用正在研發(fā)完善中的新型的非電力機(jī)車。傳統(tǒng)電力機(jī)車需要從架空的電線獲得電力來驅(qū)動發(fā)動機(jī),架空電線需要昂貴的投資(320萬美元/公里-480萬美元/公里)。并且,電力機(jī)車的發(fā)動機(jī)重量大,會對鋼軌造成較大磨損。而新計劃研制一種渦輪-電子發(fā)動機(jī)動力的機(jī)車,依靠自身獲得電力,無需架空電線,以實現(xiàn)重量輕、提速快、效率高的目標(biāo)。而我國目前使用的動車組目前采用的仍是傳統(tǒng)電力機(jī)車技術(shù)。

(二)高速鐵路建設(shè)成本太高

由于我國幅員廣大,城市之間距離相對較遠(yuǎn),如果要建設(shè)成四通八達(dá)的高速鐵路網(wǎng)絡(luò),所需建設(shè)里程長,消耗成本大。一是造價高昂,如京滬高速鐵路總長1318公里,預(yù)計造價為2000億元,每公里造價約1.5億元。二是除了造價之外,高速鐵路的還要計算運營成本,包括了設(shè)備購置成本、旅客發(fā)送服務(wù)成本、列車運行維護(hù)成本、軌道線路運轉(zhuǎn)成本、電務(wù)牽引供電成本5個部分。以京滬高速鐵路為例,鐵道部研究院估算約為每年70億元。三是其他外部環(huán)境成本,比如噪聲和空氣污染和土地使用影響,仍以京滬高速鐵路為例,鐵道部研究院估算約為每年35億元。如此之高的建設(shè)成本,意味著巨額的投資和沉重的財政負(fù)擔(dān)。

(三)對高速鐵路的需求還存在疑問

由于高昂的建設(shè)和運營成本,高速鐵路的票價肯定比原有普通鐵路票價要高。票價的差距跟通車?yán)锍涕L短呈正相關(guān)關(guān)系,中遠(yuǎn)距離的高速鐵路,比如武廣線,其票價比普通客車高3-4倍。中短距離線路票價差距也在2倍以上,但因為短途原本票價較低,所以即便提高一倍票價,旅客也不顯得難以承受。如“京津城際”高速鐵路,該鐵路為短途線路,列車運行時間為30分鐘。京津之間原來的空調(diào)硬臥車的票價是19元?，F(xiàn)在高速客運專線價格是二等58元,一等69元。58雖然比19元高出許多,但是由于總價不高,仍屬于一般百姓可以承受的范圍。而類似武廣高鐵這樣的遠(yuǎn)途高速線路,票價則達(dá)500元左右,雖然比飛機(jī)便宜很多,但是能否滿足廣大從內(nèi)陸省份去廣東沿海打工的農(nóng)民工需求就是很難說了。鐵路是一個大運量的一種交通工具,它應(yīng)該面對的是中低收入的群體,但是現(xiàn)在的高速客運專線面對的主要是商務(wù)出行旅客以及部分旅游者。如果長期運量不足,我國高速鐵路將面臨長期嚴(yán)重虧損的局面。國外現(xiàn)有經(jīng)驗表明,500公里以內(nèi)的高速鐵路有競爭優(yōu)勢,超過500公里則跟飛機(jī)相比失去優(yōu)勢,特別是在我國高速鐵路站臺建設(shè)很多選在郊區(qū)的情況下更是如此。

三、我國高速鐵路發(fā)展的優(yōu)化建議

(一)進(jìn)一步加強(qiáng)高速鐵路系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)

高速鐵路的軌道技術(shù)我國目前已處于世界領(lǐng)先水平,但是車輛技術(shù)仍落后于世界先進(jìn)水平。為此,應(yīng)在積極引進(jìn)國外現(xiàn)有車輛的基礎(chǔ)上,爭取同時引進(jìn)最先進(jìn)的技術(shù),同時努力研發(fā)出自主產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)動車組,以進(jìn)一步降低成本。國內(nèi)機(jī)車車輛制造企業(yè)和有關(guān)科研院所應(yīng)該發(fā)揮科技創(chuàng)新的主體作用,努力搭建一流的研發(fā)平臺和制造平臺。

(二)合理設(shè)計高速鐵路運行網(wǎng)絡(luò)

我國現(xiàn)有普通鐵路線路7萬余公里,經(jīng)過6次改建和提速,使用新型動車組,很大一部分可以到達(dá)每小時160公里時速,如現(xiàn)有的京滬鐵路。所以我國在建設(shè)高速鐵路時應(yīng)合理利用舊有路網(wǎng),避免重復(fù)建設(shè)。特別是長距離客運線路上馬之前一定要慎重,仔細(xì)調(diào)查研究,以免造成巨大的浪費。根據(jù)鐵道部建設(shè)規(guī)劃,到2012年,我國鐵路將有1.3萬公里客運專線和城際鐵路投入運營。這意味著原有的經(jīng)過擴(kuò)建的線路將主要改為貨物運輸線路,這是否會造成貨物運輸成本的上升還有待驗證,但是旅客出行成本增加必將成為現(xiàn)實。

(三)合理預(yù)測旅客需求

中遠(yuǎn)距離高速鐵路建設(shè)之前應(yīng)做好需求預(yù)測工作。雖然高速鐵路作為公共物品,不能完全從其自身能否盈利的角度考慮建設(shè)與否,還要考慮到交通便利所帶來的附加社會經(jīng)濟(jì)效益,但是由于高速鐵路建設(shè)成本和運營成本都非常高,如果不能有效吸收客流,利用效率低,就會造成巨大的浪費,這和城市地鐵建設(shè)是一個道理。以京滬鐵路為例,由于北京和上海的人均收入水平處于全國領(lǐng)先水平,線路沿線停靠站點也多為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市如天津、濟(jì)南、南京等。雖然其票價較高,但是仍可以預(yù)計京滬鐵路能夠得到較為充分的利用。而內(nèi)陸高鐵線路則存在需求疑問,其所經(jīng)沿線多為居民收入相對較低的城市。高昂的高鐵票價可能會阻止相當(dāng)一部分人的出行次數(shù),高鐵利用率也會相對降低。目前我國高鐵建設(shè)也是先從經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)開始,再向內(nèi)陸延伸,旅客需求的預(yù)測工作應(yīng)該是先行任務(wù)。

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關(guān)鍵詞：高速鐵路；線路養(yǎng)護(hù)；線路維修；運行質(zhì)量；運行速度 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U459 文章編號：1009-2374（2017）06-0111-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.056

隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，綜合交通運輸體系逐步完善，鐵路運輸?shù)男枨蟛粩嘣黾?，在保障運營安全的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高運輸能力是鐵路部門亟需解決的問題?！笆濉逼陂g，我國鐵路網(wǎng)規(guī)模將達(dá)到12萬公里，極大地緩解了運輸能力的緊張，但與此同時，鐵路基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)量也將迅速增加。鐵路線路是列車運行的基礎(chǔ)，始終保持線路設(shè)備狀態(tài)良好對運輸安全至關(guān)重要。充分的線路養(yǎng)護(hù)維修需占用大量的時空資源，不利于運輸能力的釋放；壓縮維修作業(yè)時間會導(dǎo)致線路設(shè)備維修不足而影響運輸質(zhì)量。維修和運輸之間矛盾的加劇將嚴(yán)重制約我國鐵路運輸事業(yè)的發(fā)展。鐵路線路維修計劃編制和優(yōu)化技術(shù)是線路養(yǎng)護(hù)維修科學(xué)管理的重要手段，既能保障運輸安全，也可兼顧經(jīng)濟(jì)效益，是解決運輸與維修之間沖突的有效途徑。

國外在該領(lǐng)域已經(jīng)積累了大量的成果和經(jīng)驗，但我國這方面的研究較為薄弱。在此背景下，本文立足于我國鐵路線路維修管理的實際需求，系統(tǒng)分析線路養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)特點，研究完善線路養(yǎng)護(hù)維修，充分考慮維修資源優(yōu)化配置，兼顧運輸與維修之間的關(guān)系，制定合理的線路養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)計劃，最終實現(xiàn)維修成本和運營安全雙控制。高速鐵路線路養(yǎng)護(hù)維修是按設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行必要的“狀態(tài)修”。要積極建立起綜合的信息傳輸網(wǎng)，制定合理的維修方案，運用信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和管理，確保設(shè)備一直維持在可控制范圍內(nèi)，繼而提升線路養(yǎng)護(hù)維修的質(zhì)量。

1 高速鐵路與線路養(yǎng)護(hù)維修

我國高速鐵路始建于1999年，在歷經(jīng)10多年的發(fā)展歷程后，鐵路的整體建設(shè)已經(jīng)取得了飛速發(fā)展。當(dāng)前我國高速鐵路是全世界發(fā)展最快、運營速度最高、規(guī)模最大的高速鐵路網(wǎng)。高速鐵路具有自身優(yōu)勢：其一，運輸能力強(qiáng)大，高速鐵路平均每隔3分鐘就會出發(fā)一輛，具有強(qiáng)大的運輸能力；其二，全天候運輸，在正常的自然環(huán)境狀態(tài)下可以實現(xiàn)全天候的運行狀態(tài)，并不受雨雪等天氣的影響；其三，高速鐵路有助于節(jié)能環(huán)保，屬于綠色交通運輸形式，可以實現(xiàn)節(jié)能減排的需要。

保證線路的質(zhì)量與設(shè)備的完整是當(dāng)前我國鐵路維修與養(yǎng)護(hù)的最根本任務(wù)。因此，為了保證鐵路運行始終能夠處于安全、平穩(wěn)狀態(tài)下，應(yīng)該進(jìn)行必要的線路維修與保養(yǎng)，以有效提升線路的運行質(zhì)量。要將“預(yù)防為主，防止結(jié)合”的原則切實落實到線路維修過程中，以設(shè)備的變化規(guī)律作為依據(jù)對線路進(jìn)行臨時補(bǔ)修，以便對病害進(jìn)行有效的防治。當(dāng)前，高速鐵路線路養(yǎng)護(hù)應(yīng)不斷更新新技術(shù)，使用新設(shè)備，通過先進(jìn)的施工工藝與完善的檢測技術(shù)不斷推動線路養(yǎng)護(hù)維修的現(xiàn)代化與信息化，推動我國高速鐵路的健康、高速發(fā)展。

2 高速鐵路線路養(yǎng)護(hù)維修特點

隨著我國高速鐵路的不斷發(fā)展，許多新設(shè)備、新技術(shù)層出不窮，給鐵路線路的養(yǎng)護(hù)與維修帶來了新的生機(jī)與活力。在我國高速鐵路的新技術(shù)、新設(shè)備主要包括無線線路、無砟軌道、板式軌道，這些設(shè)備對我國線路養(yǎng)護(hù)維修提出了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。為此，我國高速鐵路線路應(yīng)在不斷吸取西方先進(jìn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上，與我國鐵路線路的實際情況相結(jié)合，實現(xiàn)線路養(yǎng)護(hù)維修的有效結(jié)合與統(tǒng)一。

當(dāng)前，為切實提升軌道的使用壽命，充分利用無縫線路與板式軌道可以給養(yǎng)護(hù)與維修工作提供較大的便利。由于高速鐵路行車速度較高，但是軸重很輕且種類較為單一，加之負(fù)載情況具有一定的周期性與重復(fù)性，這樣一來就對軌道的平穩(wěn)性提出了更高的要求。只有不斷提升養(yǎng)護(hù)維修質(zhì)量才能確保高速鐵路保持高效、安全、平穩(wěn)運行。

3 提升我國高速鐵路線路的養(yǎng)護(hù)維修措施

當(dāng)前，高速鐵路線路在養(yǎng)護(hù)與維修方面我國采用的是三級運營管理方式，“修養(yǎng)合一”和“修養(yǎng)分開”是兩種較為普遍的組織管理方式。為切實滿足我國線路維修的需求，要從我國高速鐵路線路養(yǎng)護(hù)維修的實際情況出發(fā)，積極開展“修養(yǎng)分開”的方式，不斷推動維修技術(shù)的提升和完善。

3.1 提高線路綜合檢測水平

線路綜合檢測是指檢測設(shè)備當(dāng)前運行狀態(tài)，了解相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，并以此為依據(jù)制定相關(guān)的設(shè)備修養(yǎng)計劃。線路綜合檢測方式以車載檢測為主，結(jié)合人工巡查的方式，實現(xiàn)人工巡查、車檢與添乘相互補(bǔ)充，全面分析檢測結(jié)果。使用軌道檢查車作用在于幫助了解線路實時狀況，幫助維修養(yǎng)護(hù)工作提供有力支撐并提供科學(xué)

依據(jù)。

3.2 制定線路養(yǎng)護(hù)維修規(guī)則

養(yǎng)護(hù)維修規(guī)則包括線路的維修類型、維修周期、維修內(nèi)容三個方面。在線路的維修與養(yǎng)護(hù)的過程中應(yīng)該將重點放在應(yīng)用狀態(tài)的維修模式上。以應(yīng)用狀態(tài)維修模式的特點為依據(jù)，并采用現(xiàn)代化的維修手段，以此制定切實可行的養(yǎng)護(hù)維修規(guī)則，確保養(yǎng)護(hù)維修工作有制可循。

3.3 強(qiáng)化綜合維修

高速鐵路線路的維修均在“天窗”內(nèi)借助養(yǎng)路機(jī)械得以完成，實現(xiàn)對線路的檢測、養(yǎng)護(hù)與維修。所謂的天窗時間的長短主要是根據(jù)施工機(jī)械設(shè)備的工作效率以及維修性質(zhì)來決定的。通常情況下，大型養(yǎng)路機(jī)械在開展線路維修工作過程中通常需要的天窗時間為180～270分鐘范圍內(nèi)。綜合維修應(yīng)使用綜合檢測列車、軌道狀態(tài)確認(rèn)車等實現(xiàn)對軌道的臨時檢查與定期檢查，發(fā)送實時檢測信息，并對“天窗”時間進(jìn)行合理的安排，確保高速鐵路線路維修的安全與高效。

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【關(guān)鍵詞】高速鐵路；公鐵立交橋；施工方法

隨著高速鐵路大面積運營和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，新建等級公路（城市主干道路）上跨高速鐵路的立交橋，將成為涉鐵公路（市政）工程的主要內(nèi)容。高速鐵路具有速度快、行車密度大等特點，結(jié)合高速鐵路運營特點，研究上跨高速鐵路立交橋的橋式結(jié)構(gòu)和施工方法，確保高速鐵路運營安全。

1.橋梁跨度和橋式結(jié)構(gòu)

1.1橋梁跨度

跨線立交的橋墩一般要求路塹地段設(shè)在側(cè)溝外側(cè)，路堤地段不應(yīng)侵占路基邊坡，且應(yīng)確保排水系統(tǒng)的暢通和路基邊坡的穩(wěn)定性。橋墩設(shè)置除滿足限界要求外，尚應(yīng)考慮橋墩及其基礎(chǔ)施工影響范圍，對于上跨高速鐵路立交橋，如果正交通過，主孔橋墩邊至相鄰線路中心的距離，一般應(yīng)不小于15m，因此，主孔橋梁跨徑L=15×2+線間距+橋墩縱向尺寸，一般應(yīng)不小于40m。

1.2橋式結(jié)構(gòu)

1.2.1不得采用裝配式空心板及組合式T梁結(jié)構(gòu)

上海市城市道路和公路設(shè)計指導(dǎo)意見（試行）規(guī)定：高速公路、一級公路、城市快速路、城市主干路和專用重車線路上的大中橋應(yīng)采用行車舒適、耐久性好、養(yǎng)護(hù)方便的結(jié)構(gòu)型式，優(yōu)先選用連續(xù)結(jié)構(gòu)體系，一般不得采用預(yù)制裝配式空心板結(jié)構(gòu)。

組合式簡支T梁采用分片預(yù)制架設(shè)，跨越能力較大，施工簡便，但由于橫隔梁數(shù)量較多，橋位現(xiàn)澆的濕接縫圬工量大，如出現(xiàn)問題，將造成混凝土塊體下墜，對高速鐵路運營危害較大，另外，T梁的橫向連接是薄弱環(huán)節(jié)，容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)病害。

1.2.2可采用組合式簡支小箱梁

組合式簡支小箱梁與T梁相比，由于橫隔板數(shù)目少，現(xiàn)澆濕接縫工作量小，通過在箱梁內(nèi)預(yù)埋不銹鋼板作為濕接縫底模，減小了對高鐵運營的干擾。在中橫隔板能避開高鐵線路上方的情況下可以采用。

1.2.3采用整體結(jié)構(gòu)

鑒綜電〔2010〕455號要求：必須新建上跨立交橋時，在設(shè)計上橋面要形成整體。

因此，對于上跨高速鐵路的立交橋橋式結(jié)構(gòu)，要求整體性好，即使采用簡支結(jié)構(gòu)，也應(yīng)采用連續(xù)橋面?？鐓^(qū)間線路立交橋梁宜優(yōu)先采用箱梁，當(dāng)采用多片式箱梁時，應(yīng)加強(qiáng)橋面板的連接，使其具有較好的整體性。

1.2.4盡量采用養(yǎng)護(hù)工作量小的混凝土梁結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)、鋼混結(jié)合梁等，養(yǎng)護(hù)工作量較大，拱橋及斜拉橋等結(jié)構(gòu)，吊桿和拉索易銹蝕失效，造成結(jié)構(gòu)承載能力降低，均應(yīng)謹(jǐn)慎采用；盡量選擇混凝土梁結(jié)構(gòu)，對于大跨度橋梁，可采用變截面連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)等。

2.上跨既有高速鐵路立交橋施工中的主要安全風(fēng)險

2.1施工對高鐵運營的影響

（1）距既有高鐵較近的橋梁基礎(chǔ)開挖可能影響到既有高鐵的基礎(chǔ)設(shè)施。

（2）施工過程中使用的機(jī)械設(shè)備可能會傾覆等侵入既有高鐵限界。

（3）跨線上部結(jié)構(gòu)施工過程中可能會有垮塌、橋上施工機(jī)械翻落、物件墜落或液體（水、油）下流等威脅列車安全。

2.2高速列車行駛對施工的影響

前述可知，施工影響范圍至少需在線路中心5.8m以外。

對于跨高鐵橋梁施工方案時，應(yīng)考慮盡量減少在高鐵上空及附近的作業(yè)時間，不在線路間設(shè)置結(jié)構(gòu)；施工作業(yè)與線路間應(yīng)有一定的安全距離，施工防護(hù)結(jié)構(gòu)檢算應(yīng)充分考慮高速列車通過所產(chǎn)生的氣動力作用。

3.公路上跨鐵路立交橋常用施工方法介紹

3.1預(yù)制架設(shè)法

預(yù)制架設(shè)施工是在工廠或現(xiàn)場專門辟出橋梁的制作場地，集中制作預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼梁。通過場內(nèi)或場外運輸至吊裝工地，根據(jù)現(xiàn)場的不同情況采用相應(yīng)的起重機(jī)械和吊裝工藝，將梁按設(shè)計的順序吊放安裝至墩柱的支座上，最后根據(jù)設(shè)計要求，形成簡支梁或經(jīng)過力系轉(zhuǎn)換形成連續(xù)梁。

預(yù)制架設(shè)常采用起重機(jī)和架橋機(jī)等設(shè)備架設(shè)預(yù)制梁體。采用起重機(jī)架設(shè)，要求的吊裝設(shè)備比較簡單，但起吊能力有限，且占用施工場地，如圖3-1，一般適用于架設(shè)中、小跨度梁。

采用架橋機(jī)架設(shè)梁體，可不受橋下凈空限制，對橋下鐵路干擾小，但所需架橋設(shè)備較復(fù)雜。一般也用于中、小跨度梁的架設(shè)。如圖3-2。

因此，預(yù)制架設(shè)法適用于跨鐵路的中、小跨度梁。

3.2懸臂灌筑法

懸臂灌筑法又稱掛籃法（如圖3-3）。在墩柱兩側(cè)常采用托架支撐，灌筑一定長度的梁段，稱為起步長度。以此節(jié)段為起點，通過掛籃的前移，對稱地向兩側(cè)跨中逐段灌筑混凝土，并施加預(yù)應(yīng)力，如此循環(huán)作業(yè)，每個節(jié)段一般2～6m。我國已建成的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)體系橋梁，大多數(shù)都采用這種方法施工。如錢塘江二橋、虎門大橋副航道橋混凝土剛構(gòu)橋等的施工中采用了懸臂灌筑法。

懸臂灌筑法施工的優(yōu)點是：

（1）修建過程中，不需要繁重費工的支架工程；

（2）梁的跨度可做得較大；

（3）工序簡單，施工設(shè)備少；

（4）施工時可以采用多工作面施工，縮短總工期。

其缺點是：在線路上方作業(yè)時間較長，需要設(shè)置防護(hù)棚。防護(hù)棚的施工與線路運營相互干擾，存在不確定的安全風(fēng)險。

3.3頂推法

頂推法是沿橋軸線方向的墩臺后開辟預(yù)制場地，通過水平液壓千斤頂施力，借助不銹鋼板與聚四氟乙烯模壓板特制的滑動裝置，將預(yù)制梁逐段向?qū)Π俄斖疲臀缓舐浼?，更換正式支座完成橋梁施工，如圖3-4。根據(jù)頂推裝置布置不同，可有單點頂推與多點頂推。集中設(shè)在一處的為單點頂推，將總的頂推力分散到多個橋墩上的為多點頂推。

頂推法的優(yōu)點是：

（1）適用于中等跨徑、等截面、多跨連續(xù)梁橋施工；

（2）適于施工場地狹小，橋下空間不能利用的施工現(xiàn)場；

（3）混凝土的澆筑和頂進(jìn)工作面始終不變，適于工廠化生產(chǎn)。

（4）當(dāng)孔徑小于50～60m時可不設(shè)臨時支墩，對既有線干擾小。

（5）跨線作業(yè)時間較短（頂推速度可以大于10m/h）。

其缺點是：

（1）不適應(yīng)變截面橋梁等橋型施工；

（2）通常全橋只能有兩個工作面，不能多孔同時施工；

（3）對于大跨度橋梁施工時，要設(shè)置臨時墩，對既有線造成干擾，線內(nèi)作業(yè)較多，存在較大安全風(fēng)險。國內(nèi)采用頂推法施工的部分跨鐵路橋梁見表3-1。

3.4 轉(zhuǎn)體施工

橋梁轉(zhuǎn)體施工是指將橋梁結(jié)構(gòu)在非設(shè)計軸線位置制作（澆注或拼接）成形后，通過轉(zhuǎn)體就位的一種施工方法。它可以將在障礙物上空的作業(yè)轉(zhuǎn)化為岸上或近地面的作業(yè)。根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動方向，它可分為豎向轉(zhuǎn)體施工法、水平轉(zhuǎn)體施工法（簡稱豎轉(zhuǎn)法和平轉(zhuǎn)法）以及平轉(zhuǎn)與豎轉(zhuǎn)相結(jié)合的方法，其中以平轉(zhuǎn)法應(yīng)用最多。如圖3-5。

圖3-5 黑龍江綏芬河新華街斜拉橋轉(zhuǎn)體施工中

豎轉(zhuǎn)法主要用于肋式拱橋中，當(dāng)跨徑增大以后，拱肋過長，豎向塔架過高，轉(zhuǎn)動也不易控制，因此一般只在中小跨徑中應(yīng)用。

采用平轉(zhuǎn)法施工的橋梁除斜拉橋外，還有T構(gòu)橋、鋼桁梁橋、預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋和拱橋。

大量跨線橋的施工非常適合采用轉(zhuǎn)體施工技術(shù)，同時轉(zhuǎn)體橋梁也在朝著大噸位、大跨度的方向發(fā)展、具有廣泛的應(yīng)用前景。

其優(yōu)點是：

（1）適合連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)橋、斜拉橋和拱橋橋型施工。

（2）可在跨中或梁端合龍.施工跨越能力大，對既有線干擾小。跨線作業(yè)時間短 （對于高鐵，可利用0～4小時的天窗時間轉(zhuǎn)體到位），安全風(fēng)險小。

（3）轉(zhuǎn)體施工法用橋梁結(jié)構(gòu)本身做成轉(zhuǎn)動體系，充分利用結(jié)構(gòu)本身及結(jié)構(gòu)用鋼作施工設(shè)備，大大減少了鋼管等周轉(zhuǎn)性材料的投入。

（4）改變了施工環(huán)境和施工條件，施工安全得到了保證。

（5）施工簡單快速，有利于加快工程進(jìn)度，縮短施工周期。

其缺點是：

（1）施工中鋼筋混凝土球鉸（上、下轉(zhuǎn)盤）的加工支座、磨合等工藝都很繁瑣復(fù)雜，精度控制對于土建施工而言難度較大。

（2）轉(zhuǎn)體施工結(jié)構(gòu)為了減輕質(zhì)量、增大跨度，盡量采用輕型結(jié)構(gòu)或勁性骨架，這樣很容易使得結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性降低，所以轉(zhuǎn)體階段容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的現(xiàn)象，必須予以關(guān)注。

（3）轉(zhuǎn)體階段結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裂縫，給結(jié)構(gòu)埋下了安全隱患。

（4）設(shè)計較復(fù)雜，施工費用相對較高。

國內(nèi)采用轉(zhuǎn)體法施工的部分跨鐵路橋梁見表3-2。

3.5整體支架澆筑法

該方法包括滿堂支架施工和組合支架施工。整體支架澆筑法因為需要在橋下滿布膺架或者搭設(shè)大量臨時支墩再在其上方搭設(shè)支架，阻礙或?qū)Ω咚勹F路行車有很大影響，對于上跨高鐵既有線的橋梁不宜采用，可用于上跨新建鐵路的橋梁。如圖3-6～圖3-7。

4.施工方法比選

跨越高速鐵路各種施工方案優(yōu)缺點對比如表4-1。

跨高鐵立交橋設(shè)計的首要出發(fā)點是要保證鐵路的正常安全運營，而合理的施工方法是實現(xiàn)這一點的關(guān)鍵所在。在選擇跨越高速鐵路的橋梁施工方案時，應(yīng)盡量減少在高速鐵路上空及附近的作業(yè)時間及工作量，盡量不在線路內(nèi)設(shè)置結(jié)構(gòu)物。

根據(jù)以上分析，對于上跨既有高速鐵路的立交橋梁施工，整體支架澆筑法和懸臂澆筑法施工對既有線列車運營有較大影響，存在較高的安全風(fēng)險，故一般僅用于上跨在建高鐵的立交橋施工。

預(yù)制架設(shè)、縱向頂推、轉(zhuǎn)體施工方法對高速列車運營影響小，安全風(fēng)險亦較小，能較好地適用于上跨高鐵立交橋的建設(shè)，且在架梁、頂推、轉(zhuǎn)體過程中，由于作業(yè)時間較短，一般利用高鐵的“天窗”時段。對于上跨在建高速鐵路的立交橋梁施工，上述幾種施工方法也可因地制宜選用。

5.結(jié)論

綜合前述分析，上跨既有高速鐵路橋梁不同橋式結(jié)構(gòu)及施工方案建議如下：

（1）不得采用裝配式空心板及T梁結(jié)構(gòu)，盡量采用混凝土梁。

（2）跨度L≤50m時，采用整體箱梁或組合式箱梁。采用等截面連續(xù)梁，整體結(jié)構(gòu)，縱向頂推法施工。對于40m左右中小跨徑，也可采用組合式箱梁，施工方法推薦采用預(yù)制架設(shè)法，待吊裝完畢后施工橋面接縫，形成整體橋面。

（3）跨度L>50m，適合采用連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)、鋼-混結(jié)合梁、斜拉橋等結(jié)構(gòu)?？梢虻刂埔诉x用縱向頂推法、水平轉(zhuǎn)體法施工?？v向頂推法適用于等截面鋼結(jié)構(gòu)、連續(xù)梁，且以不需要設(shè)置臨時支墩為宜，以減少對既有線的干擾；水平轉(zhuǎn)體法可適用于各種常用的橋型，具有跨越能力大，對既有線干擾小、跨線作業(yè)時間短等優(yōu)點，是跨越高速鐵路橋梁比較安全的施工方法。

對于上跨在建高速鐵路立交橋的橋式結(jié)構(gòu)及施工方法，考慮到后期運營對高速鐵路安全的影響，按照以上推薦的橋式結(jié)構(gòu)選用，施工方法根據(jù)具體橋式結(jié)構(gòu)特點因地制宜采用。

參考文獻(xiàn)：

[1]余紹賓，張克，陳濤.跨高鐵橋梁設(shè)計及施工[J].鋼結(jié)構(gòu)，2011；02：61～63.

[2]劉東.跨越既有高速鐵路橋梁施工方案及防護(hù)設(shè)計研究[J].橋梁建設(shè)，2010；6：70～76.

篇6

關(guān)鍵字：高速鐵路；特點；發(fā)展現(xiàn)狀；未來趨勢

一、高速鐵路的概念以及特點

高速鐵路是一個具有國際性和時代性的概念。1985年5月，聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會將高速鐵路的列車最高運行速度規(guī)定為客運專線300km/h，客貨混線250km/h。1996年歐盟在96/48號指令中對高速鐵路的最新定義是：在新建高速專用線上運行時速至少達(dá)到250km的鐵路可稱作高速鐵路。根據(jù)UIC（國際鐵路聯(lián)盟）定義，高速鐵路是指新建鐵路的設(shè)計速度達(dá)到250公里/小時以上或者經(jīng)升級改造（直線化、軌距標(biāo)準(zhǔn)化）的鐵路，其設(shè)計速度達(dá)到200公里/小時，甚至達(dá)到220公里/小時的鐵路。高速鐵路是一個集各項最先進(jìn)的鐵路技術(shù)、先進(jìn)的運營管理方式、市場營銷和資金籌措于一體的十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，具有高效率的運營體系，它包含了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、機(jī)車車輛配置、站車運營規(guī)則等多方而的技術(shù)與管理。

綜上所述，高速鐵路是指列車在主要行車區(qū)間上能以200km/h以上速度運行的干線鐵路。

隨著高鐵時代的開啟，高速鐵路與其它交通運輸方式相比具有很大的優(yōu)勢。

首先，高鐵相對于公路而言，占地較少，土地利用效率較高。麻省理工學(xué)院發(fā)表的《傲展的栓桔》，通過對比分析鐵路和公路投資，以及兩者單位旅客周轉(zhuǎn)量和單位貨物周轉(zhuǎn)量的外部成本，得出的結(jié)論是公路的土地占用是鐵路的10-15倍。在土地資源利用方而，鐵路能夠以相對較少的資源占用發(fā)揮更大的效益，因而更有利于土地集約利用。其次，鐵路能耗相對較低，能源利用效率較高。根據(jù)歐盟的統(tǒng)計，運輸業(yè)能源消耗的98%是石油，公路運輸就消耗了歐盟石油消費總量的大約67 %，汽車消耗了運輸業(yè)石油消費量的大約50%。各國統(tǒng)計資料表明，在不同運輸方式中，鐵路、公路、民航完成單位運輸量能耗之比約為1：8：11。而且，電氣化高速鐵路基本消除了二氧化碳等所造成的污染，對環(huán)境的污染較輕。再有，高速鐵路投入運營幾十年來很少有傷亡事故發(fā)生，安全性高；鐵路運行準(zhǔn)確性高，它與汽車和飛機(jī)不同，它嚴(yán)格按照列車運行時刻表運行，不因大氣等原因而延誤。運價低投資省效益高也是鐵路獨具的特點。

綜上所述，高鐵具有顯著的優(yōu)勢特點。

二、我國高速鐵路的發(fā)展概況

經(jīng)過近幾年的發(fā)展，我國的高速鐵路網(wǎng)初具規(guī)模。2012年底，我國的高鐵路運營里程達(dá)9356公里，居世界第一位，在建里程超過一萬公里。目前己有的高速鐵路主要有：京滬高鐵，京津城際，武廣客運專線，鄭西高速鐵路等。自2007年4月18日零時起，我國鐵路正式實施第六次大面積提速和新的列車運行圖。列車在京哈、京滬、京廣、隴海、膠濟(jì)等既有鐵路干線上實施時速200公里的提速，部分區(qū)段列車運行時速達(dá)到250公里。提速后，全國鐵路客運能力增長18%以上，貨運能力增長12%以上。成渝鐵路在運營初期就可使用國產(chǎn)機(jī)車車輛，開行200km/h的列車或動車組，待條件成熟時，可開行250 km /h，甚至300 km /h及以上的高速列車，我國高速鐵路正處在高速發(fā)展階段。

我國的高速鐵路從一開始就瞄準(zhǔn)世界一流的水平，從鐵路道岔到機(jī)車再到信號設(shè)備，都是采取引進(jìn)加學(xué)習(xí)的方法，即首先引進(jìn)國外的技術(shù)，在消化這些先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，研制出適合我國情況的設(shè)備，短短幾年的時間，我國便掌握了高鐵這個龐大的系統(tǒng)各個組成部分的先進(jìn)技術(shù)，特別是機(jī)車車輛方而，我

國的“和諧號”動車組采納了加拿大、德國、法國、日木等國的先進(jìn)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新研發(fā)，現(xiàn)己形成一個比較完善的車型系列。在管理方而，我國的高速鐵路管理體制也比較先進(jìn)，運輸集中統(tǒng)一指揮，統(tǒng)籌利用鐵路內(nèi)外各方而的科研力量和人力資源，在高鐵從設(shè)計施工到通車運營的各個階段，各個單位都統(tǒng)一步調(diào)，使我國高速鐵路的效率處于一個較高的水平。

三、我國高速鐵路未來發(fā)展趨勢

未來幾年，中國高鐵建設(shè)將進(jìn)入全而收獲期。當(dāng)我國高速鐵路系統(tǒng)初具規(guī)模時，相鄰的省會城市或者大城市將形成1-2小時交通圈，而省會城市與地級市之間將形成1小時甚至半小時交通圈，屆時，“人便其行，貨暢其流”的目標(biāo)將成為現(xiàn)實。但是，需要注意的是，高鐵的發(fā)展也不能太過激進(jìn)，我國高鐵的發(fā)展應(yīng)

該與整個社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相協(xié)調(diào)，如果超前發(fā)展，不僅自身會受到制約，由于高鐵是一項系統(tǒng)性的工程，還可能牽涉到一系列其他系統(tǒng)的紊亂，抑或是過度投資造成的巨額萬損，可能引發(fā)鐵路部門的巨大債務(wù)危機(jī)。另一方而，還要考慮到民眾的承受能力，不能一味追求收同投資成木而使之變成“高價高鐵”，使大多數(shù)人失去享受高鐵發(fā)展的機(jī)會。

隨著高速鐵路技術(shù)的不斷發(fā)展，高速列車的商業(yè)運行速度迅速提高，旅行時間的節(jié)約，旅行條件的改善，旅行費用的降低，再加上社會對人們賴以生存的地球環(huán)保意識的增強(qiáng)，使得高速鐵路呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的強(qiáng)勁勢頭。在第二屆高速鐵路國際會議發(fā)出了一個明確信息，作為主要的公共交通工具之一，高速鐵路將在21世紀(jì)獲得迅速發(fā)展。

四、結(jié)束語

我國高鐵現(xiàn)在處于一個黃金發(fā)展期，大量高速鐵路線路開工建設(shè)并投入運營。高鐵的發(fā)展影響著人們的出行方式和生活節(jié)奏。隨著我國鐵路網(wǎng)不斷完善，在今后相當(dāng)長的一段時間，高鐵將成為人們的出行方式的首選。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】 高速鐵路 技術(shù)創(chuàng)新 優(yōu)勢 發(fā)展 交通運輸

從2004年到2013年的十年間，我國高速鐵路的發(fā)展邁向了一個新里程，截至目前，已建成時速超過200千米的高速鐵路8400余千米，可見，無論是高速鐵路的時速、還是高速鐵路的通車?yán)锍叹辛舜筇げ角斑M(jìn)。我國高速鐵路領(lǐng)域建設(shè)成就的取得，在很大程度上有賴于技術(shù)創(chuàng)新，高速鐵路已成為國民經(jīng)濟(jì)新的增長點。本文結(jié)合高速鐵路技術(shù)革新的歷程，首先介紹高速鐵路技術(shù)創(chuàng)新的現(xiàn)況，接著論述技術(shù)創(chuàng)新的各項優(yōu)勢。

1 我國高速鐵路技術(shù)創(chuàng)新的現(xiàn)狀

在上世紀(jì)90年代以前，由于高速鐵路的融資來源匱乏，財政投入相對較少，票價多年未見改變，因此，高速鐵路的發(fā)展舉步維艱，甚至滯后于經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。90年代中期后，在國家的大力關(guān)懷和扶持下，高速鐵路的建設(shè)規(guī)模及速度不斷加快，發(fā)展相當(dāng)迅猛。同時，隨著技術(shù)改造工作被提上議事日程，政府著力加強(qiáng)自主研發(fā)能力，推行新型引進(jìn)戰(zhàn)略，將研發(fā)所需經(jīng)費納入引進(jìn)資金范疇中，在增強(qiáng)企業(yè)研發(fā)水平的同時，構(gòu)筑起了當(dāng)代領(lǐng)先的高速列車生產(chǎn)基地，走出了一條有中國特色的高速列車品牌道路。

高速鐵路行業(yè)飛速發(fā)展的根源在于成功構(gòu)建起一套完備的、成熟的國家級技術(shù)創(chuàng)新體系，通過政府引領(lǐng)下的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，進(jìn)一步推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新主體——企業(yè)的研發(fā)進(jìn)程。該體系的提出，為高速列車的研發(fā)和投入使用提供了強(qiáng)大的技術(shù)指導(dǎo)作用，它依托大系統(tǒng)動力學(xué)原理，將高速列車與接觸網(wǎng)、周邊密集的大氣環(huán)境和軌道線相整合，開展模擬化仿真，用于明確高速列車同全部相應(yīng)系統(tǒng)的動態(tài)關(guān)聯(lián)，形成了一個強(qiáng)大的集全局優(yōu)化和仿真計算于一體的高速列車系統(tǒng)，在對該系統(tǒng)建立模型時，努力破除傳統(tǒng)軟件對建模自由度所帶來的諸多局限，實現(xiàn)了列車系統(tǒng)的仿真計算。這些研究成果的問世為我國高速鐵路的發(fā)展夯實了牢靠的科學(xué)基礎(chǔ)，提供了強(qiáng)有力的科學(xué)理論和實踐經(jīng)驗，有助于與我國高速鐵路理論所要求的各項技術(shù)規(guī)范相吻合。由此可見，技術(shù)的重大突破和創(chuàng)新帶來了高速鐵路行業(yè)的迅猛發(fā)展。

2 我國高速鐵路技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的主要優(yōu)勢

2.1 我國高速鐵路建設(shè)過程中的技術(shù)要求較高

主要表現(xiàn)在輸送能力強(qiáng)，高速度，高舒適度，高安全性。強(qiáng)大的輸送能力是高速鐵路技術(shù)創(chuàng)新的重要優(yōu)勢，就當(dāng)前來看，我國高速鐵路幾乎全都達(dá)到行車時長相隔4分鐘及其以下的目標(biāo)，在當(dāng)今高速鐵路技術(shù)中居于絕對領(lǐng)先地位；衡量高速鐵路技術(shù)創(chuàng)新水平的最顯著標(biāo)志便是速度，我國研發(fā)的京滬高鐵，在試運行中打破了時速最高紀(jì)錄，達(dá)486km/h，在世界范圍內(nèi)的高速鐵路運行史上前所未有；為提升旅客乘車的便捷化，經(jīng)過科學(xué)調(diào)整，我國高速列車的運行更趨于規(guī)律性，高速鐵路的站臺依照車次固定，并且列車車廂的裝飾力求精美，生活、工作設(shè)施一應(yīng)俱全，座位舒適寬敞，便于行走，運行十分穩(wěn)定，我國高速列車在生產(chǎn)中均保證隔音、減震的高效果，使旅客體會到舒適感；高速鐵路因處于全封閉環(huán)境下自動運行，又具備一整套相對健全的安全防護(hù)系統(tǒng)，所以，其安全程度堪稱最高，在我國高速鐵路問世的數(shù)十年里，從未出現(xiàn)過重特大行車事故，事故致死率幾乎為零，在世界上的安全性能屬罕見。

2.2 我國高速鐵路的建設(shè)工程已實現(xiàn)關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)的突破與創(chuàng)新

目前，我國已總體掌握路基形變、沉降管理技術(shù)，高速道岔及無砟軌道的研制取得突破性進(jìn)展，不論是高速橋梁的修建水平，還是高速加長隧道的開發(fā)均達(dá)到世界一流水平。另外，500米長鋼軌焊接儀器及鋪設(shè)機(jī)組研發(fā)完成，高速鐵路工程的各項基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)范體系已完全形成。

200km/h高速動車組技術(shù)已日臻成熟，我國已建造了200km/h的動車組研發(fā)平臺、技術(shù)規(guī)劃和創(chuàng)新檢驗平臺，最高速度達(dá)350km/h的CRH3型列車已在京津客運專線通過運營，標(biāo)志著具有我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高速列車建造成功，高速動車組技術(shù)在吸收和創(chuàng)新中已趕超世界水平。

2.3 我國高速鐵路呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的趨勢

從長遠(yuǎn)來看，依據(jù)國家鐵路網(wǎng)的具體規(guī)劃，要建成一個龐大的、多功能的高速鐵路網(wǎng)絡(luò)，覆蓋全國九成以上的人口，連接全部50萬人口以上的城市，高速鐵路的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展必將為技術(shù)的進(jìn)一步改造和創(chuàng)新提供原動力，成為綠色交通的中堅力量。伴隨我國人口數(shù)量的增長，城市化進(jìn)程的持續(xù)加快，高速鐵路網(wǎng)絡(luò)所產(chǎn)生的新型客運市場將在國際上首屈一指，進(jìn)而為我國高速鐵路行業(yè)的快速發(fā)展贏得世界市場的主動權(quán)。

2.4 高速鐵路的基礎(chǔ)研究實力雄厚，發(fā)展勢頭強(qiáng)

高速列車國家級技術(shù)創(chuàng)新體系將會進(jìn)一步得到完善和更新，軌道交通實驗室已啟用，新研發(fā)的多功能試驗儀器和設(shè)備在國際上處于領(lǐng)先水平，并在京津、武廣等高速線路上展開精確可靠的追蹤試驗，累計了大量的實測信息數(shù)據(jù)，為今后高速列車的全過程、全壽命的探析創(chuàng)造了成熟的技術(shù)條件。國家級實驗室的創(chuàng)建勢必成為新的技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)平臺，同時，我國高速列車的運距之長也為國際罕見，為高速鐵路的發(fā)展積蓄了強(qiáng)勁的力量。

2.5 我國所采用的技術(shù)設(shè)備和管理手段超越國際水平

我國建設(shè)一流的、發(fā)達(dá)的高速鐵路，離不開一流的技術(shù)設(shè)備。在建設(shè)高速鐵路時，技術(shù)設(shè)備不單要求在技術(shù)上具備前沿性，而且更加經(jīng)濟(jì)、可靠和適用。另外，在高速鐵路運營中要確保高效益、高密度、高正點率，還有賴于高度信息化的管理手段，信息化的大幅運用是我國高速鐵路技術(shù)超越世界水平的關(guān)鍵。

3 結(jié)語

綜上所述，我國高速鐵路的發(fā)展成果來之不易，為此，要進(jìn)一步樹立技術(shù)創(chuàng)新的強(qiáng)大信念，敢于正視技術(shù)研究過程中的缺陷和漏洞，盡快糾正偏差，充分發(fā)揮高速鐵路技術(shù)創(chuàng)新的各項優(yōu)勢，進(jìn)而為我國高速鐵路事業(yè)的復(fù)興做出更大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈志云.論我國高速鐵路技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的優(yōu)勢[J].科學(xué)通報，2012（8）.

[2]趙振輝，秦四平.試論中國發(fā)展高速鐵路的必然性[J].黑龍江科技信息，2009（7）.

[3]馮曉芳.中國高速鐵路的發(fā)展與展望[J].科技資訊，2013（1）.

篇8

關(guān)鍵詞：高速鐵路；接觸網(wǎng)；電氣化鐵路

1 高速鐵路接觸網(wǎng)

牽引供電系統(tǒng)主要包括牽引變電所和接觸網(wǎng)兩個部分，其任務(wù)是保證質(zhì)量良好并不間斷地向動車組供電。

1.1 高速鐵路接觸網(wǎng)接觸懸掛形式

接觸懸掛形式是指接觸網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)形式，它反映了接觸網(wǎng)的空間結(jié)構(gòu)和幾何尺寸。不同的懸掛形式，在工程造價、受流性能、安全性能上均有差別。另外，對接觸網(wǎng)的設(shè)計、施工和運營維護(hù)也有不同的要求。對高速接觸網(wǎng)懸掛形式的要求是：受流性能滿足高速鐵路的運營要求、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、工程造價低。

1.2 高速鐵路接觸網(wǎng)的主要技術(shù)特點

導(dǎo)線高度的確定受多方面的因素制約，如車輛限界、絕緣距離、車輛和線路振動、施工誤差等。高速鐵路接觸導(dǎo)線的高度比常規(guī)電氣化鐵路的接觸導(dǎo)線低，這主要是因為：高速鐵路一般無超級超限列車通過，車輛限界為4800mm；

為了減少列車空氣阻力及空氣動態(tài)力對受電弓的影響，受電弓的底座沉于機(jī)車車頂頂面，受電弓的工作高度較小，所以，高速鐵路接觸導(dǎo)線的高度一般在5300mrn左右。結(jié)構(gòu)高度由所確定的最短吊弦長度決定的，吊弦長時，當(dāng)承力索和導(dǎo)線材質(zhì)不同時，因溫度變化引起的吊弦斜度小，使錨段內(nèi)的張力差小，有利于改善弓網(wǎng)受流特性。③跨距及拉出值取決于線路曲線半徑、最大風(fēng)速和經(jīng)濟(jì)因素等。考慮安全因素及對受電弓滑板的磨耗，我國高速鐵路一般在保證跨中導(dǎo)線在最大風(fēng)速下均不超過距受電弓中心400mm的條件下，確定跨距長度和拉出值的大小。

錨段長度的確定主要考慮接觸導(dǎo)線和承力索的張力增量不宜超過10%，且張力補(bǔ)償器工作在有效工作范圍內(nèi)。吊弦分布和間距。吊弦分布有等距分布、對數(shù)分布、正弦分布等幾種形式，為了設(shè)計、施工和維護(hù)的方便，吊弦分布一般采用最簡單的等距分布。確定吊弦間距時，既要考慮改善接觸網(wǎng)的彈性，又要考慮經(jīng)濟(jì)因素。對高速接觸網(wǎng)，簡單鏈形懸掛設(shè)預(yù)留弛度，彈性鏈形懸掛不設(shè)預(yù)留弛度。錨段關(guān)節(jié)。錨段關(guān)節(jié)是接觸網(wǎng)張力的機(jī)械轉(zhuǎn)換關(guān)節(jié)，是接觸網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，其設(shè)計和安裝質(zhì)量對受流影響較大，高速接觸網(wǎng)一般采用兩種形式的錨段關(guān)節(jié)。安裝處理上，盡量縮短接觸導(dǎo)線工作支和非工作支同時接觸受電弓滑板的長度，降低非工作支的坡度。接觸導(dǎo)線的張力。提高接觸導(dǎo)線的張力，可以增大波形傳播速度，改善受流性能，同時增加了接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性。導(dǎo)線張力的確定受導(dǎo)線的拉斷力、接觸網(wǎng)的安全系數(shù)等因素影響。承力索的張力。受接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性、載流容量、結(jié)構(gòu)高度、支柱容量等因素影響。提高承力索的張力可以增加接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性，但對弓網(wǎng)受流性能影響不大。減少承力索的張力，有利于減少反射系數(shù)，承力索的張力受接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)高度的限制，也就是在一定的結(jié)構(gòu)高度上，要保持跨內(nèi)最短吊弦的長度。

1.3 綜合接地技術(shù)

降低鋼軌電位可采取的技術(shù)措施主要有將上下行鋼軌充分橫向連接；對AT供電方式牽引網(wǎng)，增設(shè)公用保護(hù)線CPW；對帶回流線的直接供電方式牽引網(wǎng)，增設(shè)吸上線；利用接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)作接地極，把AT供電方式的保護(hù)線PW和帶回流線的直接供電方式的負(fù)饋線NF接地。沿線路增設(shè)一條或兩條埋地裸導(dǎo)線GW，并與上下行的鋼軌、保護(hù)線PW或負(fù)饋線NF等充分互連。充分利用線路本身和線路旁邊的各種建筑、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)作自然接地極，將回流網(wǎng)接地。特設(shè)集中接地極，將回流網(wǎng)接地。

2 總結(jié)

通過對普通接觸網(wǎng)與高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)相比較，側(cè)重概述高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)的優(yōu)越性以及我國在這方面具有的相關(guān)成熟技術(shù)。如我國高速鐵路接觸網(wǎng)采用的受流、客運專線接觸網(wǎng)懸掛類型、高速鐵路接觸網(wǎng)采用的供電方式等。同時又概括地介紹了國外高速接觸網(wǎng)的先進(jìn)技術(shù)。

高速電氣化鐵路與普通鐵路相比較，其最大的特點就是要運輸量大、運營速度快、安全可靠。接觸網(wǎng)和受電弓的安全可靠和經(jīng)濟(jì)高效運行，將是制約世界各國鐵路發(fā)展的最大話題。隨著我國高速電氣化鐵道及客運專線的建設(shè)，對接觸網(wǎng)相關(guān)技術(shù)提出了更高的要求。只有妥善解決好高速列車受電弓在與接觸網(wǎng)滑行中的各種問題，高速鐵路才可以有更大的發(fā)展。

[參考文獻(xiàn)]

[1]錢立新.世界高速鐵路技術(shù).北京：中國鐵道出版社，2003.

[2]于萬聚，著.高速電氣化鐵路接觸網(wǎng).西南交通大學(xué)出版社，2002年.

篇9

我國高速鐵路主要創(chuàng)新進(jìn)展

在我國高鐵建設(shè)過程中，科技創(chuàng)新發(fā)揮了重要的支撐作用，解決了一系列技術(shù)難題并取得了一批重大創(chuàng)新成果。

（一）突破了高鐵工程建造技術(shù)難關(guān)

近年來，我國高鐵突破了復(fù)雜地質(zhì)條件、高墩大跨復(fù)雜橋梁建造等系列工程建造技術(shù)難關(guān)。攻克了京津城際高鐵松軟土、鄭西高鐵濕陷性黃土、武廣高鐵巖溶地區(qū)、哈大高鐵防凍脹、京滬高鐵深厚軟土等一系列技術(shù)難題，掌握了復(fù)雜地質(zhì)條件下高速鐵路地基處理和路基填筑成套技術(shù)體系。建成了武漢天興洲、南京大勝關(guān)長江大橋和濟(jì)南黃河大橋等世界一流的新型結(jié)構(gòu)大跨度橋梁，系統(tǒng)掌握了長大橋梁簡支箱梁的設(shè)計、制造、運輸、架設(shè)成套技術(shù)體系。系統(tǒng)掌握了無砟軌道設(shè)計、制造、施工、檢測及維護(hù)等技術(shù)，研發(fā)了高速鐵路鋼軌及扣件、大號碼道岔等重要軌道部件，首創(chuàng)了在長大橋梁、高架站上鋪設(shè)無砟軌道的技術(shù)，構(gòu)建了無砟軌道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

（二）掌握了高速列車成套技術(shù)

通過引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新，系統(tǒng)掌握了時速200～250公里高速列車總成、牽引控制、制動系統(tǒng)、牽引變流等9大核心技術(shù)以及10大配套技術(shù)，形成了我國時速200～250公里高速列車系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。在此基礎(chǔ)上，以提升速度和安全可靠性為核心，在高速列車基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、制造工藝、試驗評估等方面實現(xiàn)系統(tǒng)創(chuàng)新，成功研制出時速350公里高速列車并實現(xiàn)批量生產(chǎn)，成功研制了時速380公里新一代高速列車。在列車控制技術(shù)方面，采用GSM-R無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)地面與動車組控車信息雙向?qū)崟r傳輸，構(gòu)建了時速300～350公里等級的CTCS-3級列控系統(tǒng)，能夠滿足時速350公里、最小追蹤間隔3分鐘運行要求。

（三）掌握了高鐵運營管理技術(shù)

在檢測技術(shù)上，成功研制了時速250、350公里的高速綜合檢測列車。在運營調(diào)度上，針對我國既有線列車與高速列車、不同速度等級高速列車跨線運行的復(fù)雜運輸組織方式，研發(fā)了高鐵運營調(diào)度系統(tǒng)。在安全預(yù)警技術(shù)上，建立了防災(zāi)預(yù)警監(jiān)測和自動應(yīng)急處理系統(tǒng)，實現(xiàn)了對風(fēng)、雨、雪、異物侵限等災(zāi)害的實時預(yù)警和監(jiān)控。在客運服務(wù)技術(shù)上，研制了適應(yīng)大客流量、響應(yīng)時間快、系統(tǒng)安全性高的綜合客運服務(wù)系統(tǒng)以及多種不同類型的制票設(shè)備和自動售檢票系統(tǒng)，設(shè)計開發(fā)了車站旅客服務(wù)集成管理平臺，較好地滿足了旅客自主化、個性化、多樣化的服務(wù)需求。

（四）掌握了高鐵系統(tǒng)集成技術(shù)

系統(tǒng)掌握了高鐵總體設(shè)計技術(shù)、子系統(tǒng)間優(yōu)化匹配技術(shù)、接口管理協(xié)調(diào)技術(shù)、系統(tǒng)測試及安全控制技術(shù)、系統(tǒng)評估和聯(lián)調(diào)聯(lián)試技術(shù)，實現(xiàn)了高速鐵路工務(wù)工程、動車組、牽引供電、通信信號、運營調(diào)度、客運服務(wù)等各子系統(tǒng)的集成，使整體系統(tǒng)功能達(dá)到最優(yōu)。在不同速度等級列車混合運行、高速線與既有線互聯(lián)互通、地車安全信息連續(xù)傳輸、軌道電路對無砟軌道適應(yīng)性等方面實現(xiàn)重大技術(shù)創(chuàng)新，形成了先進(jìn)完善的高速鐵路系統(tǒng)集成技術(shù)體系。高鐵系統(tǒng)集成技術(shù)的建立，為我國優(yōu)質(zhì)高效推進(jìn)高鐵建設(shè)、提高高鐵系統(tǒng)安全可靠性和運行品質(zhì)提供了保證。

京滬高速列車的創(chuàng)新組織

我國于2006年引進(jìn)了時速200公里及以上動車組技術(shù)，通過三幾年的消化吸收再創(chuàng)新，取得了重點實踐和階段性成果。在此基礎(chǔ)上，2007年8月，科技部與鐵道部就依托京滬高速鐵路工程、聯(lián)合推動我國高速鐵路技術(shù)創(chuàng)新達(dá)成共識，2008年2月26日，共同簽署了《中國高速列車自主創(chuàng)新聯(lián)合行動計劃》（以下簡稱《聯(lián)合行動計劃》）。《聯(lián)合行動計劃》確定：以滿足京滬高速鐵路需求的高速列車（動車組）成套關(guān)鍵技術(shù)和適合我國國情的高速鐵路運輸組織和控制系統(tǒng)技術(shù)為研發(fā)重點，加快建立和完善具有自主知識產(chǎn)權(quán)、時速350公里及以上、國際競爭力強(qiáng)的我國高速列車技術(shù)體系。

《聯(lián)合行動計劃》總投資30億元，其中國撥資金10億元，鐵道部組織配套資金20億元，在亟待解決的工程技術(shù)難題、提升系統(tǒng)設(shè)計與集成能力、以及支撐發(fā)展的基礎(chǔ)理論研究等三個層面設(shè)置了l0大課題任務(wù)，分別研究高速列車輪軌耦合等系統(tǒng)動力學(xué)、系統(tǒng)總成等關(guān)鍵技術(shù)及裝置、高速受流等相關(guān)配套技術(shù)等等。實施三年來，基本掌握了時速350公里及以上高速列車（動車組）成套技術(shù)，取得了一批自主創(chuàng)新成果。

一是在高速列車整車研制方面。成功自主研制了符合京滬高速鐵路運輸需求的、持續(xù)運營時速350公里、最高運營時速380公里的新一代高速列車，今年初，在京滬高鐵先導(dǎo)段運行試驗中創(chuàng)造了每小時487.3公里的世界鐵路運營試驗最高速度，預(yù)計今年6月30日將全面投入正式運營。就技術(shù)水平而言，我國新一代高速列車最高運營速度比日本新干線高80公里，比德國ICE和法國TGV高60公里，在節(jié)能環(huán)保性和綜合舒適性等方面也具有較為明顯的優(yōu)勢。

二是在控制系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新方面。自主設(shè)計的列車運行控制系統(tǒng)(CTCS.3級)已成功運用于武廣高速鐵路，首次在時速350公里條件下實現(xiàn)列車控制信息“車地”雙向傳輸，這代表了當(dāng)今世界最先進(jìn)水平。牽引供電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)也取得了重大突破，研發(fā)了世界上首創(chuàng)的、張力達(dá)到37kN的高強(qiáng)高導(dǎo)接觸網(wǎng)導(dǎo)線，突破了不斷電自動過分相技術(shù)，初步測算，采用最新技術(shù)可使京滬高速鐵路節(jié)省社會時間成本4000萬小時以上，年節(jié)電達(dá)到6億度以上。

三是在創(chuàng)新平臺建設(shè)方面。已陸續(xù)建成一系列代表當(dāng)今世界最高水平的試驗研究平臺，其中包括：時速達(dá)到600公里的高速列車滾振試驗臺，1∶1的鋁合金車體模態(tài)與疲勞分析試驗臺，1∶1的高速轉(zhuǎn)向架動力學(xué)參數(shù)響應(yīng)分析試驗臺和1∶1的牽引傳動與網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)綜合試驗臺，試驗風(fēng)速350公里以上并具有噪音測試功能的地面交通工具風(fēng)洞試驗臺，雷諾數(shù)達(dá)到1∶8、試驗速度接近500公里的動模型實驗系統(tǒng)。

高鐵組織創(chuàng)新中的成功經(jīng)驗

《聯(lián)合行動計劃》的成功得益于打破常規(guī)的組織體系，主要經(jīng)驗包括如下幾個方面。

（一）搭建了有利于發(fā)揮“舉國體制”作用的計劃管理架構(gòu)

《聯(lián)合行動計劃》啟動之初，就成立了雙組長制的領(lǐng)導(dǎo)小組和由一大批國內(nèi)頂級專家組建的總體專家組，其中包括中國科學(xué)院和工程院院士、以及鐵路行業(yè)的技術(shù)領(lǐng)軍人物，由兩部門負(fù)責(zé)同志及相關(guān)科研單位、企業(yè)專家共同組建的70余人的計劃管理辦公室。從各個機(jī)構(gòu)的構(gòu)成及運轉(zhuǎn)方面，實質(zhì)上形成了市場經(jīng)濟(jì)條件下有利于發(fā)揮“舉國體制”作用的計劃管理框架，可以總結(jié)出三方面經(jīng)驗：一是兩部門有明確的各自分工，科技部主要負(fù)責(zé)組織全國的科技力量（其中鐵路系統(tǒng)的僅占一小部分）進(jìn)行科研攻關(guān)，鐵道部負(fù)責(zé)組織需求和進(jìn)行政府定購引導(dǎo)。同時，兩部門聯(lián)合按照終端產(chǎn)品安全運行的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行過程把關(guān)。二是突破制度性的束縛，根據(jù)鐵路行業(yè)特殊情況，創(chuàng)造性的允許行政干部進(jìn)入專家組工作，從而更大的發(fā)揮了既懂專業(yè)、又有管理經(jīng)驗的行業(yè)專家的作用。三是創(chuàng)造性的引入項目承擔(dān)單位的骨干人員，進(jìn)入計劃管理辦公室工作，不僅為有效把握各研究單位科研進(jìn)度、促進(jìn)合作提供了可能，而且為培養(yǎng)我國自己的高速鐵路管理人才奠定了基礎(chǔ)。

（二）設(shè)計了投入強(qiáng)度空前、多計劃協(xié)同的國家科技計劃支持模式

該項目不僅僅局限于10億元規(guī)模，也不局限于國家科技支撐計劃本身，而是涉及973、863和科技支撐三個國家科技計劃等五個項目，總投入近15億元，其中科技支撐計劃投入達(dá)10億元。具體來說，在973計劃中，設(shè)立了“最高運行時速500公里條件下的高速列車關(guān)鍵力學(xué)行為研究”項目，共投入3000萬元，委托中科院力學(xué)所牽頭；在863計劃中，分別設(shè)立了“最高試驗速度400公里/小時高速檢測列車關(guān)鍵技術(shù)研究與裝備研制”項目和“高速鐵路用車輪材料及關(guān)鍵技術(shù)的研究”項目，分別投入2億元和6000萬元，前者由鐵道部負(fù)責(zé)組織，由鐵科院牽頭；在國家科技支撐計劃中，分別設(shè)立了“中國高速列車關(guān)鍵技術(shù)研究及裝備研制”項目和“高速輪軌鐵路引進(jìn)消化、吸收與創(chuàng)新”項目，分別投入10億元和9000萬元，前者為《聯(lián)合行動計劃》的主要科研內(nèi)容，后者為《聯(lián)合行動計劃》的預(yù)研項目，由北車集團(tuán)長春客車承擔(dān)。此外，對于國家科技支撐計劃而言，單個項目達(dá)到10億元規(guī)模是從未有過的，是一次創(chuàng)造性的嘗試。從實踐效果看，此次嘗試是非常成功的。

（三）采用了廣泛利用國內(nèi)創(chuàng)新資源的開放式項目組織模式

與以往鐵路領(lǐng)域科研組織不同，《聯(lián)合行動計劃》打破了主要依靠鐵路行業(yè)科研力量進(jìn)行研發(fā)的項目組織模式，更多地發(fā)揮了科技部對全國創(chuàng)新資源的有效組織作用，極大地調(diào)動了全國科研力量的參與積極性。從實際情況看，高等院校、科研院所和企業(yè)均參與踴躍，共同承擔(dān)了攻堅克難的創(chuàng)新研究任務(wù)，其中包括了清華大學(xué)、北京大學(xué)、浙江大學(xué)、中國科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等25所國內(nèi)一流高校，中科院力學(xué)所、軟件所、電工所、金屬所、自動化所等11所國內(nèi)一流科研機(jī)構(gòu)，唐車公司、長客股份和四方股份3大主機(jī)廠、永濟(jì)電機(jī)等7家核心配套企業(yè)，共涉及3家國家實驗室、31家國家重點實驗室、3家國家工程實驗室、7家國家工程研究中心、2家工家工程技術(shù)研究中心，組織了院士68人、教授500余人、工程技術(shù)人員上萬人。同時，《聯(lián)合行動計劃》促進(jìn)了各方資源共享，如共享利用了分屬于科研院校的超級計算機(jī)、地面交通工具風(fēng)洞、振動噪聲試驗臺等一大批大型科研裝備。

篇10

摘要：牽引供電系統(tǒng)在高速鐵路安全穩(wěn)定運行過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，一旦牽引供電系統(tǒng)發(fā)生故障將引起高速列車的全面停運。文章對高速鐵路牽引供電系統(tǒng)基本組成進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，對當(dāng)前高速鐵路牽引供電系統(tǒng)故障診斷以及管理存在的重要問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，對確保高速鐵路牽引供電系統(tǒng)實現(xiàn)更加科學(xué)化管理的措施進(jìn)行了深入探討。

關(guān)鍵詞：高速鐵路，牽引供電，科學(xué)管理，安全預(yù)警

前言

進(jìn)入新的歷史階段，伴隨著我國鐵路事業(yè)的高度發(fā)展，高速鐵路呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展之勢；據(jù)統(tǒng)計，“截至 2010 年底，我國高鐵投入運營里程達(dá)8358千米，高速鐵路運營里程已居世界第一，2012 年底我國高速鐵路總規(guī)模達(dá)到13000千米，我國已成為世界上高速鐵路發(fā)展最快、系統(tǒng)技術(shù)最全、集成能力最強(qiáng)、運營里程最長、運營速度最高、在建規(guī)模最大的國家?！?伴隨著高速鐵路事業(yè)的飛速發(fā)展，其安全性、穩(wěn)定性也日益引起整個社會的廣泛關(guān)注。在高速鐵路整個系統(tǒng)中發(fā)揮核心作用的供電牽引系統(tǒng)的重要性也就不言而喻。

一、高速鐵路牽引供電系統(tǒng)基本組成介紹

第一，高速鐵路牽引供電系統(tǒng)外部電源。牽引供電系統(tǒng)外部電源在整個高速鐵路系統(tǒng)中發(fā)揮著“源頭”作用，為整個高速列車提供能量持續(xù)性供給；供給的方式和途徑是通過牽引變壓器從電力系統(tǒng)到牽引供電能量的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)的。不同于普通鐵路，高速鐵路牽引供電系統(tǒng)所接入的電壓一般為220千伏。高速鐵路牽引供電系統(tǒng)外部電源的主要功能是為高速鐵路持續(xù)性供電提供更加完備供電保障。

第二，高速鐵路牽引供變電所。如果外部電源發(fā)揮的作用主要是提供持續(xù)性的保障，那么牽引變電所將外部供電根據(jù)電力牽引對電流以及電壓的不同需求，轉(zhuǎn)化為適用鐵路牽引需求的電能，之后將轉(zhuǎn)化后的電能輸送到接觸網(wǎng)。高速鐵路牽引變電所所在整個牽引供電系統(tǒng)發(fā)揮著“心臟”般的功能。在整個高速鐵路運行線路中，一般每間隔40-50千米就會設(shè)立一個變電所，每個變電所所中安裝兩套設(shè)備，確保鐵路穩(wěn)定、持續(xù)運行。牽引變電所包含牽引變壓器，除此之外也包括給牽引變壓器配套的其它相關(guān)設(shè)備，如開關(guān)設(shè)備、電壓電流、測量設(shè)備等。

二、高速鐵路傳統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)故障診斷及管理存在的主要問題

第一，傳統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)故障診斷及管理的主要特征。傳統(tǒng)模式下，對牽引供電系統(tǒng)故障進(jìn)行的管理主要是對已經(jīng)出現(xiàn)的故障，是對已經(jīng)發(fā)生故障的診斷、維修，而當(dāng)故障出現(xiàn)之前，證明系統(tǒng)已經(jīng)在非常不健康的運行條件下運行過一段時間；傳統(tǒng)條件下的對牽引供電故障發(fā)生位置以及原因進(jìn)行排查后也能夠使系統(tǒng)恢復(fù)到以前狀態(tài)，但是從很大程度上對鐵路運行秩序產(chǎn)生不利影響，對鐵路運輸帶來一定損失，其經(jīng)濟(jì)性、時效性不強(qiáng)。

第二，傳統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)故障診斷及管理存在的主要問題：一是對出現(xiàn)的故障難以查找到真正原因。二是只是針對故障發(fā)生后進(jìn)行的處理。傳統(tǒng)條件下的故障診斷只能是對已經(jīng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷管理，難以實現(xiàn)事先性、預(yù)警性預(yù)見。三是排除出現(xiàn)故障的時間較長，影響鐵路運行秩序。由于只能是針對故障發(fā)生之后進(jìn)行的處理，故障排除需要一定的時間，在此過程中會對鐵路運行秩序產(chǎn)生諸多不利影響。

三、高速鐵路牽引供電系統(tǒng)科學(xué)管理及安全預(yù)警的主要措施

第一，采取多元化的牽引供電數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)。該種技術(shù)包含對牽引變電所各自動化系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)、故障錄波裝置、接觸網(wǎng)檢測車等監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度、正確率以及各系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)相互之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行管理，獲取高鐵牽引供電變壓器的局放以及互感器介質(zhì)損耗信息，并對不同數(shù)據(jù)的來源以及特征進(jìn)行綜合分析，例如，數(shù)據(jù)發(fā)生的時間與空間等，在相關(guān)數(shù)據(jù)分析處理的基礎(chǔ)上建立起多元化的故障預(yù)警與診斷數(shù)據(jù)模型。多元化的牽引供電數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)所涉及到的主要層面包含四個板塊，分別為數(shù)據(jù)的采集與處理、牽引設(shè)備狀態(tài)的信息采集與處理、牽引設(shè)備基礎(chǔ)性的信息采集與處理以及牽引維修信息的采集與處理，在相關(guān)數(shù)據(jù)與信息采集處理的基礎(chǔ)上，作出對故障性相關(guān)分析、監(jiān)測特征量的選取以及故障特征的提取等方面的分析結(jié)果。

第二，高鐵牽引供電正常狀態(tài)下的綜合評價技術(shù)。對高鐵牽引供電正常狀態(tài)下的綜合評價，主要涉及通過建立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對供電系統(tǒng)正常運行的結(jié)構(gòu)、特征、運行等進(jìn)行診斷定義，建立包括各項數(shù)據(jù)指標(biāo)的重要度和時效性的動態(tài)評估指標(biāo)、設(shè)備的重要度評估指標(biāo)、元件及網(wǎng)絡(luò)的健康程度指標(biāo)等一系列指標(biāo)體系，在此基礎(chǔ)上對高速鐵路牽引供電系統(tǒng)的正常運行狀況是否健康、良性作出全面的評估。

第三，高鐵牽引供電故障預(yù)警技術(shù)。對于高鐵牽引供電系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，具有一定的必然性，是諸多因素予以累計的結(jié)果。當(dāng)故障發(fā)生時，其前期必然經(jīng)過一段時間的不健康運行狀態(tài)，當(dāng)不健康運行狀態(tài)難以承受正常工作負(fù)荷的時候，故障必然發(fā)生。究竟故障在哪個環(huán)節(jié)發(fā)生、在哪個設(shè)備中發(fā)生，則難以作出預(yù)先性的判斷。如果建立起高鐵牽引供電故障預(yù)警技術(shù)體系，則能夠在故障發(fā)生之前就能夠識別出設(shè)備的異常，對潛在發(fā)生的故障予以避免，建設(shè)事故發(fā)生的概率。高鐵牽引供電故障預(yù)警技術(shù)，重點包含兩種：一種是對潛在的隱形故障予以預(yù)警；第二種是對早期出現(xiàn)的、或已經(jīng)初露的故障端倪進(jìn)行的額預(yù)警。潛在的隱形故障主要是已經(jīng)發(fā)生卻未直接表現(xiàn)出來（或未被發(fā)現(xiàn)）的故障，由于其具有隨機(jī)性和隱蔽性，對于該類故障可以借助于牽引供電故障預(yù)警技術(shù)中的各設(shè)備相互之間關(guān)聯(lián)所形成的制約關(guān)系技術(shù)予以解決。對于對早期出現(xiàn)的、或已經(jīng)初露的故障端倪的這種情況，早期故障的特征比較微弱，提取往往比較困難，主要采取保證數(shù)據(jù)間幾何關(guān)系和距離測度不變的前提下，展開觀測空間卷曲的流形來發(fā)現(xiàn)內(nèi)在主要變量的技術(shù)措施。

第四，高鐵牽引供電故系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)。對于高鐵牽引供電系統(tǒng)而言，采用科學(xué)、規(guī)范的系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)能夠有效延長系統(tǒng)壽命，提高設(shè)備性能，提高牽引供電系統(tǒng)的穩(wěn)定定與安全性。高鐵牽引供電系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)包含以下兩種：一是主要涉及運行狀態(tài)檢修技術(shù)，在科學(xué)降低維修成本、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性基礎(chǔ)上實現(xiàn)二者的協(xié)調(diào)；二是主要采用定量方法，對不同線路等級的牽引供電系統(tǒng)維護(hù)費用和故障后果損失費用之間實現(xiàn)最優(yōu)化。高鐵牽引供電故系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)，能夠有效降低維修保障費用，提高牽引供電系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性與可靠性。

四、結(jié)語

伴隨著經(jīng)濟(jì)社會的飛速發(fā)展，高速鐵路在整個國民經(jīng)濟(jì)秩序中所發(fā)揮的作用越加突出。而高速鐵路牽引供電系統(tǒng)是確保整個高速鐵路系統(tǒng)穩(wěn)定、健康運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，尤其是作為高速鐵路上電力機(jī)車能量的來源，高鐵牽引供電系統(tǒng)的安全可靠對整個高速鐵路的可靠運行具有非常重要的意義；牽引供電系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，不僅會影響到鐵路運行秩序，為鐵路系統(tǒng)帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失，而且在很大程度上也影響到鐵路的安全穩(wěn)定運行。確保高速鐵路牽引供電系統(tǒng)管理的科學(xué)化，必須要綜合采用采取多元化的牽引供電數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)、供電正常狀態(tài)下的綜合評價技術(shù)、故障預(yù)警技術(shù)、供電故障排除與處理技術(shù)，以更好的確保高速鐵路穩(wěn)健、安全運行。

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