世界高速铁路发展概况

中国铁道科学研究院Page1目录1.世界高速铁路发展概况2.高速铁路系统集成3.高速铁路关键技术4.高速铁路建设经验与教训中国铁道科学研究院Page2世界高速铁路发展概况高速铁路的兴起1964年，日本新干线开通运营，开启了世界铁路发展的新时代。1981年，法国高速铁路后来居上，将高速铁路的发展推上一个新台阶，同时带动了欧洲高速铁路的发展，意大利、德国、西班牙等国先后投入建设高速铁路的行列中国铁道科学研究院Page3世界高速铁路发展概况中国高速铁路2008年中国大陆拥有了第一条时速350公里的高速铁路-京津城际铁路。2009年中国拥有了世界上一次建成里程最长、运营速度最高的高速铁路-武广客运专线。中国铁道科学研究院Page4世界高速铁路发展概况高速铁路的发展法国在发展高速列车方面一直居世界领先地位，曾在1990年创造了每小时515.3公里的世界最高时速纪录。2007年4月3日，在刚刚竣工的巴黎－斯特拉斯堡东线铁路进行了ＴＧＶ试验，列车时速达到574.8公里。中国铁道科学研究院Page5世界高速铁路发展概况日本高速铁路面对法、德等发达国家的激烈竞争，日本声言:21世纪是新干线时代。日本要使新干线总长从目前的2000公里增加到7000公里，届时在日本全国将形成以东京为中心的全国一日交通圈(即当日到达东京以外的任一大城市)。中国铁道科学研究院世界高速铁路发展概况Page6日本高速铁路技术特点1.线路中桥、隧比重不断增加，线路标准不断提高2.建立试验段，通过试验研究解决技术关键3.高速列车采用动力分散型，不断降低轴重，全面提高列车性能4.列车运行密度高、定员多、旅客输送量大5.安全性能好、无旅客死亡事故6.增加服务设施、提高服务质量、方便旅客换乘中国铁道科学研究院Page7世界高速铁路发展概况法国高速铁路驰名世界的高速铁路是法国技术的骄傲，但在经济上却使国家背上了沉重的包袱，目前法国高速铁路只有1282公里，法国计划在21世纪的头10年内，把东南线延伸至马赛，还要修建通向意大利和西班牙的南部欧洲线以及巴黎至德国斯特拉斯堡的东部欧洲线。高速铁路是个典型的法国传奇—技术上的成功与财政方面的灾难密不可分。中国铁道科学研究院世界高速铁路发展概况Page8法国高速铁路技术特点1.动车组采用动力集中方式及铰接式车厢2.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。3.采用符合ETCS标准的TVM列车控制系统4.注重系统的安全性与可靠性。5.高标准、高质量的线路。中国铁道科学研究院Page9世界高速铁路发展概况德国高速铁路德国的高速铁路技术储备不亚于法国，1988年他们电力牵引的行车试验速度突破每小时400公里大关，达到406.9公里。但是德国的实用性高速铁路直到20世纪90年代初才开始修建。目前已建成总长约2620公里的高速运输走廊。中国铁道科学研究院世界高速铁路发展概况Page10德国高速铁路技术特点1.客货混跑对高速铁路线路的要求更高2.三相交流传动技术3.计算机控制的机车牵引与列车制动技术4.轻型车体构造5.列车自诊断技术6.统一调度指挥7.无渣轨道技术中国铁道科学研究院Page11目录1.世界高速铁路发展概况2.高速铁路系统集成3.高速铁路关键技术4.高速铁路建设经验与教训中国铁道科学研究院高速铁路的定义Page12高速铁路是指通过改造原有线路（直线化、轨距标准化），使营运速率达到每小时200公里以上，或者专门修建新的“高速新线”，使营运速率达到每小时250公里以上的铁路系统。中国铁道科学研究院系统集成的定义Page13系统集成是一个寻求整体最优的过程,是根据总体系统的目标和要求,对分散的现有子系统或多种硬软件产品和技术,以及相应的组织机构和人员进行组织、结合、协调或重建,形成一个和谐的整体系统,为组织提供全面的支持中国铁道科学研究院高速铁路系统集成的意义Page141.客运专线建设是一项采用大量新技术，高标准建设的复杂系统工程，线下与线上工程、站前与站后工程、固定设备与移动设备之间存在着相互联系、相互作用和相互制约的关系。2.根据具体项目的特殊性和复杂性，事先有针对性地综合考虑整体系统集成技术方案、整体系统适应性、整体系统联调、整体系统评价，对于顺利进行客运专线建设，尽快形成与完善具有自主知识产权和我国特点的客运专线的技术体系，成功建成一流的客运专线至关重要。中国铁道科学研究院高速铁路系统集成的特点Page15高速铁路系统集成是在受到工程规模、费用（投资预算）、质量（功能和性能）与工期（时间、进度）４个管理指标的限制下，集中人力资源、管理资源、设计资源、施工资源及装备制造资源，实现高速铁路在技术上的优化配置，达到一流工程质量、一流装备水平、一流运营管理的既定设计目标的过程。中国铁道科学研究院高速铁路系统集成的原则Page16全面管理原则：客运专线铁路系统集成是一个复杂的系统过程，各个子系统之间既紧密联系又相互制约。因此，对项目的管理必须涵盖各个子系统的工程实施，以避免各个子系统在建设时间进度和技术接口方面的相互冲突和影响，确保整个系统的建设有条不紊地协调进行，最终保证按照既定的计划开通运营。中国铁道科学研究院高速铁路系统集成的原则Page17多层面管理原则客运专线系统集成是一个复杂的工程，参与其中的单位众多，自上到下包括铁道部、各子系统的核心企业、各子系统的协作单位，乃至各子系统的主要设备分包商。先进、科学的项目管理是系统集成成功的基础，在各个层面上建立统一的项目管理平台，是整个客运专线建设管理协调一致、高效运行的保障。中国铁道科学研究院高速铁路系统集成的原则Page18协同一致原则在高速铁路建设过程中，铁道部作为系统集成的具体组织者，各核心企业与其协作单位在铁道部的组织领导下，对系统集成工作具体实施落实。中国铁道科学研究院高速铁路系统集成的原则Page19阶段目标管理原则对于高速铁路工程这样复杂的项目，在策划期间，要对项目的整个生命周期，按照时间顺序和工作的性质划分出不同的阶段，明确不同阶段的可交付成果，设定明确的里程碑目标。对于每个特定的项目阶段，以实现特定里程碑和完成对可交付成果的确认及认证为完成标志。各级项目管理团队根据每个阶段的里程碑目标，依照滚动式规则，对每个阶段的相关管理领域实施控制和管理。中国铁道科学研究院高速铁路系统集成的阶段Page20设计集成包括以下内容：明确设计的责任；设计要求(设计规范标准，设计计划，设计文件、图纸和资料)；设计接口资料；设计文件和图纸的提交；设计质量与进度控制。中国铁道科学研究院高速铁路系统集成的阶段Page21施工与设备安装集成包括以下内容：明确施工方的责任；施工准备(土建工程预留条件，施工组织设计)；施工接口与调试；施工安全及环保要求；施工质量与进度控制。中国铁道科学研究院高速铁路系统集成的阶段Page22设备调试试验集成包括以下内容：按业主批准的施工组织计划，安排技术熟练的施工人员开展调试；每周按项向业主报告调试内容、工程进度、事故、存在的不利因素、可能的延误及补救方法的建议等内容；调试全过程接受业主监督；详细记录调试结果，并形成文件，以纸张文件和电子文件方式提交给业主。中国铁道科学研究院高速铁路系统集成的阶段Page23系统集成联调联试集成包括以下内容：联调联试组织机构的确定；联调联试的工作阶段划分及任务确定；联调联试大纲的管理(大纲审批、内容及标准确定、制定计划)；联调联试质量控制；联调联试安全控制。中国铁道科学研究院高速铁路系统集成的重点Page24系统集成接口管理接口管理通过对每一个接口的识别、定义、澄清、责任划分，解决和闭环控制，从而使接口管理程序化、规范化、易管理、可操作。通过实施接口管理，可方便地对接口进行有效闭环管理，保证工程整体进度、工程质量和工程成本等总体目标的顺利实现。工程实施阶段是出现接口最多、最繁忙时期，要求承包商编制施工、安装、调试、试运营组织设计及方案，建立技术接口复核制度以及接口中间验收、竣工验收制度，尤应注意接口隐蔽工程的施工。中国铁道科学研究院站后预留接口与站前承载主体之间的相互关系Page25中国铁道科学研究院系统集成－系统主要技术接口Page26牵引供电(电气计算)轮轨关系(动车组/线路)电磁兼容供电(短路电路)通信信号(电缆走线,接线柜,信号,远动.)动车组限界(动态限界)动车组供电（弓网、自动过分相）线路道岔动车组列控（动车组/通信信号）土建工程(隧道,高架桥,桥梁,声屏障)道路作业(路基,地面类型)通信信号(接地和电气连接)中国铁道科学研究院系统集成－各子系统关键技术及其匹配Page27轮/轨关系动车/隧道空气动力学弓/网关系车/桥耦合运营管理列控技术中国铁道科学研究院Page28目录1.世界高速铁路发展概况2.高速铁路系统集成3.高速铁路关键技术4.高速铁路建设经验与教训中国铁道科学研究院高速铁路的组成Page29机车车辆基础设施通信信号供电票务执行、监视、控制服务旅客运输指挥决策货物运输中国铁道科学研究院高速动车组－原型车Page30Regina（庞巴迪）E2-1000（川崎重工）Velaro-E（西门子）SM3（阿尔斯通）中国铁道科学研究院高速动车组－九大关键技术Page31牵引控制系统牵引电机制动系统牵引变流器牵引变压器转向架列车网络控制系统铝合金、不锈钢车体动车组系统集成中国铁道科学研究院高速动车组－国产化方案Page32四方股份长客股份BSP引进消化吸收川崎重工E2-1000阿尔斯通SM3庞巴迪Regina中国品牌西门子Velaro-E唐山工厂中国铁道科学研究院高速动车组－国产动车组Page33CRH1动车组CRH2动车组CRH3动车组CRH5动车组中国铁道科学研究院高速动车组-CRH380APage34中国铁道科学研究院高速动车组－技术参数Page35CRH动车组特性曲线中国铁道科学研究院工务工程－钢轨Page36制定了《300公里及以上60kg/m钢轨暂行技术条件》，并在陇海线试铺了12.5km高速钢轨。攀钢、包钢、鞍钢等企业已具备制造客运专线（高速铁路）钢轨条件。中国铁道科学研究院工务工程－道岔Page37中铁宝桥已引进法国科吉富300km/h高速道岔技术，国产化率初期为70%，并逐步达到100%。中铁山桥拟与德国BWG合资企业，引进300km/h无碴、有碴道岔技术。中国铁道科学研究院工务工程－扣件Page38德国VOSSLOH公司和法国PANDROL公司在中国建立合资企业，生产高速铁路扣件。德国RST公司已向浙江晋亿公司转让了无碴轨道扣件生产技术。中国铁道科学研究院工务工程－无碴轨道Page39借鉴国外无碴轨道技术与成熟经验，充分利用国内对无碴轨道研究、验证的成果，进行系统集成、创新，形成具有自主知识产权的CRTS有挡肩、无挡肩板式，双块埋入式、压入式系列无碴轨道技术体系。中国铁道科学研究院工务工程－隧道Page40中国铁道科学研究院工务工程－桥梁Page41中国铁道科学研究院工务工程－站场工程Page42北京南站新武汉站新广州站中国铁道科学研究院牵引供电－关键技术Page43高速接触网设计技术1.高速弓网配合受流技术2.仿真技术3.道岔及电分相布置、装配设计技术主要装备1.接触网导线及悬挂、定位、连接装置2.牵引变压器及AT变压器3.GIS开关柜4.电动隔离开关5.断路器6.综合自动化及保护装置中国铁道科学研究院牵引供电－供电系统Page44从国家电网受电，向线路供电，主要由变电所、开闭所、分区所等构成。1.优先采用电力系统两回独立可靠的220kV电源，互为热备用。2.高速正线采用2X25kVAT供电方式。3.AT供电变电所间距可达60公里、直接供电方式为25公里。中国铁道科学研究院牵引供电－变电系统Page451.2×25kV、1×25kV设备采用气体绝缘开关柜（GIS）。2.牵引变电所馈线断路器上、下行互为备用。将220kv或110kv外部电源转变为27.5kv，向线路供电。主要由牵引变压器、断路器等构成，变电所无人值班。中国铁道科