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高速铁路究竟由哪些系统组成?
文 / 王达水2016-05-24 01:43

     

     “7.23”事故发生后,世人对中国高铁无比关心。纵观各路评论,原来许多人对高速铁路并没有真正全面了解与认识。为此,笔者觉得有必要将中国高铁究竟由哪些系统组成等相关知识,专门撰文以科普说明。

      首先,无论普速铁路还是高速铁路,铁路是一个运行着的庞大的系统工程,都主要由“机务、车务、工务、电务、车辆、供电”六大子系统构成:

      机务段(系统),担负机车管理、检修、整备、列车牵引运行等职能;

      车务段(系统),担负车站的管理、旅客或货物的承运,列车运行组织(调度)等职能;

      工务段(系统),担负铁路线路、桥梁、隧道的维护保养等职能;

      电务段(系统),担负通信、信号设备的维护保养等职能;

      车辆段(系统),担负客货车辆的运营检查与保养维修等职能。其中,高速铁路动车组的维护保养职能,由动车组基地(动车组检修段)担任;

      供电段(系统),担负接触网输供电和检修保养职能。

      所有列车在线路上的运行秩序,以运行图规定为准,以信号为命令。“所有与列车运行有关部门的部门,必须按列车运行图的要求,组织本部门的工作,以保证列车按运行图运行。

      显然,铁路是一个每天24小时连续工作的庞大并运行着的系统工程。

      其次,中国铁路系统内部,无论哪个工作系统,就其职能,具有法规特性的《铁路技术管理规程》第173条有明确规定:“铁路行车组织工作,必须贯彻安全生产的方针,坚持高度集中、统一领导的原则,发扬协作精神,运输、机务、车辆、工务、电务、供电、信息等部门要主动配合,紧密联系,协同动作,组织均衡生产,不断提高效率,挖掘运输潜力,完成和超额完成铁路运输任务。

       第三,高速铁路是指列车时速200公里及其以上的铁路运营线路。准高速铁路是指列车时速在160至200公里的铁路运营线路。普速铁路是指时速在160公里以下的铁路运营线路。在高速铁路上运营的列车一定是动车组。

      高速铁路最根本的特点和技术性能,不仅是能够让列车跑得快,而重要的是能够让每一趟飞驰的列车安全可控地有序运行与制动和停车。列车运行速度不同,其紧急制动距离必然不同。

      第四,动车组列车,仅仅是列车在牵引动力方面的不同技术方式,特别是与传统的由机车动力来牵引的运行方式不同。动车组按牵引动力方式,分为内燃动车组和电力动车组。按动力配置方式,分为动力集中式动车组和动力分散式动车组,其中,牵引动力系统并不一定配置于列车头部那辆车中。比如:CRH1型动车组(广深线)由8辆车编组而成,其中5辆动车3辆拖车。CRH2型动车组(沪昆线、京广线)由8辆车编组而成,其中4辆动车4辆拖车。CRH3型动车组为4动4拖8辆编组,采用电力牵引交流传动方式,由2个牵引单元组成,每个牵引单元按两动一拖构成。动车组具有良好的气动外形,其载客速度为350KMH,最高试验速度为404KMH。

        动车组列车主要有九大系统:车体系统、转向架系统、车辆连接系统、列车空调供气系统、列车压力空气自动制动系统、列车电机制动系统、授电配电系统、牵引动力系统、列车运行控制系统(CTCS—目标距离模式自动监控运行系统、LKJ—列车运行监控记录系统、人工目视行车控制系统)。

       显然,动车组不等于就是高速铁路,是指列车牵引方式和机车车辆结构性能与编组情况。在中国普速铁路上,开行动车组列车已经五年多,这是许多人早就乘坐体验过的。

      第五,无论高速铁路还是普速铁路,设计与修建铁路,设计与生产机车车辆,设计与安装通信信号设备,是铁路这个庞大运营系统的前期工作,尽管对铁路运营安全有着直接或间接的影响。

     第六,就铁路行车信号指挥而言,普速铁路以地面信号为主体,高速铁路以机车信号为主体。高速铁路以列车自动安全运行模式(目标制动运行曲线)、列车运行监控记录装置(黑匣子)、列车运行自动防护装置(ATP)为安全防护手段。

     第七,公路上的红绿灯与铁路上的红绿灯有着本质的不同。公路上的“红灯、绿灯”是非此即彼或两个都不是(同时灭灯)的逻辑关系。铁路上的“红灯、绿灯”是严密联锁制约的逻辑关系。也即,针对“红灯转为绿灯”而言,必须保证几个甚至上十个基本联锁制约的逻辑关系,是从信号设备功能上实现的,即使“红、绿、黄”都不亮灯,但信号系统和行车规则一概视为红灯停车。双线四显示(红、黄、黄绿、绿)信号区段,就同一信号机而言,从红灯升级为绿灯,中间要从“一个黄灯、一个黄灯和一个绿灯、一个绿灯”三个联锁阶段逐步升级(《技规》339、341条)。

    第八,无论高速铁路还是普速铁路,“车、机、工、电、辆、供”六大系统都是影响行车安全的主要方面。铁路建设质量和通信信号装备的产品质量,是影响铁路安全的另一重要方面。因此,“7.23”事故,显然是高速铁路上发生的事故。如果说主要是“温州南站信号设备存在严重缺陷”等造成,那么,这次可能就与动车组车辆状况、动力系统、制动系统无关(事故原因以国家调查组近期公布的调查结果为准)。因此,只要将信号系统的设计缺陷与安全大检查从新发现的相关不完备因素彻底消除,那么,中国高铁的高安全性将有更加可靠的保障。面对实际,全球业内同比(设备、运量、密度),中国铁路的总体安全性能应该是一流的。

     第九,“引进技术的整合创新”与“装备工业的自主创新”,是两个基本点不同的概念。因此,CRH与中华之星具有显著的本质区别。中华之星于2000年就跑出了时速321.5公里的当时中国铁路之最,如果持续发展十年,从装备工业到上线运营,其不可俯视规模效应,是无法比拟的。

      “中华之星”比“CRH”动车组直接比较,两项技术条件不可忽视,一是铝合金材料相对使用较少,二是车体要高一些。因此,“中华之星”比“CRH”动车组的列车总自重要明显重一些,空气阻力要略为大一些,进而对整体牵引运行速度有显著影响,不然的话,一定会比时速321.5公里跑得更好。

       相对大飞机“运十”的下马来说,中国铁路在放弃了“中华之星”动车组之后,值得肯定的是,及时广泛引进并发展提升了CRH动车组,并形成规模化生产运营效应。

       综上所述,无论普速铁路还是高速铁路,铁路是一个庞大的系统工程,铁路安全涉及“车、机、工、电、辆、供”六大系统和线路建设质量与通信信号装备的产品质量等方面。因此,如果因为一次重大交通事故,就彻底否定中国高速铁路存在与发展的想法,显然过于片面。如果因为高铁一次重大交通事故,就企图让中国铁路全面私有化,那一定是一些人居心叵测的狼子野心。

     关于中国铁路如何更加人性化地服务国家社会和每一名旅客货主,显然是发展进步中的一个非常重要的方面。

关于中国高速铁路的发展后劲,始终依靠自己装备工业的不断创新进步与规模化效应,比起单纯的引进式整合创新方式,要有更加明显的巨大优势。

     中国高铁网络即将全面已经形成并初步规模。中国铁路的国有化模式,有待进一步巩固而不是分散为私有。中国铁路的管理和经营方式,有待进一步优化。中国铁路更加优质高效与安全可靠地运营,不仅需要全体员工的齐心协力,更需要全社会身临其境地理解与始终如一的大力支持。

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