高鐵列車
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
高鐵列車的實(shí)例教程
接觸網(wǎng)受重力后整體下垂，得到接觸網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)的初始狀態(tài)，其狀態(tài)和位移情況如下圖所示：
圖4 接觸網(wǎng)受重力作用和預(yù)緊力后初始狀態(tài)
列車運(yùn)行狀態(tài)下，受電弓以恒定275km/h的時(shí)速行駛。與接觸線發(fā)生接觸，受電弓頂部節(jié)點(diǎn)設(shè)置為從接觸單元組，接觸線整體設(shè)置為主接觸單元組。
圖5 接觸單元組設(shè)置
05 求解和結(jié)果分析
針對(duì)受電弓和接觸線之間的接觸和受電弓本身的運(yùn)動(dòng)情況，我們使用通用結(jié)構(gòu)仿真軟件的非線性動(dòng)力學(xué)求解器進(jìn)行求解。計(jì)算受電弓完全通過(guò)這段接觸網(wǎng)的過(guò)程中兩者之間的接觸和運(yùn)動(dòng)情況。我們輸出了受電弓頂部節(jié)點(diǎn)上的所受接觸力情況，繪制了接觸力隨時(shí)間變化的時(shí)程曲線。
圖6 時(shí)速為275km/h時(shí)受電弓上接觸力的時(shí)程曲線
可以看出當(dāng)受電弓經(jīng)過(guò)接觸線上定位器和承力索上懸掛點(diǎn)所在位置時(shí)，接觸力會(huì)出現(xiàn)一定程度的波動(dòng)情況。并且當(dāng)受電弓經(jīng)過(guò)每根吊弦的過(guò)程中，接觸力也會(huì)出現(xiàn)微小變化的情況。并且在列車啟停過(guò)程中，接觸力也會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)比較大的情況。
06 總結(jié)
本案例使用通用結(jié)構(gòu)仿真軟件中的CABLE單元和彈簧-阻尼-質(zhì)量單元對(duì)高鐵列車的弓網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真。得到了受電弓所受接觸力隨時(shí)間變化的時(shí)程曲線。證明了通用結(jié)構(gòu)仿真軟件在非線性力學(xué)行為和非線性動(dòng)力學(xué)求解方面的強(qiáng)大能力。
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一鍵登錄，開(kāi)啟仿真！
展開(kāi) 1月2日，中國(guó)鐵路總公司總經(jīng)理陸東福在中國(guó)鐵路總公司工作會(huì)議上透露，目前時(shí)速300公里—350公里高鐵的自動(dòng)駕駛技術(shù)在世界上尚屬空白，中國(guó)鐵路總公司正在組織攻關(guān)，該技術(shù)將在京張高鐵首次得到應(yīng)用。
資料圖：“復(fù)興號(hào)”。中新社記者 卞正鋒 攝
ATO設(shè)備代替司機(jī)
科技日?qǐng)?bào)記者從中國(guó)鐵道科學(xué)研究院（以下簡(jiǎn)稱鐵科院）了解到，目前高鐵列車都是在中國(guó)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（CTCS）的防護(hù)下，由司機(jī)駕駛的。
“高鐵列車司機(jī)是根據(jù)行車調(diào)度命令、按照前方信號(hào)顯示和線路狀況等信息，人工駕駛控制列車的啟動(dòng)、加速、減速和停車。”鐵科院專家說(shuō)，操作由司機(jī)完成，安全由ATP來(lái)保證。
ATP為列車超速防護(hù)設(shè)備，其首要任務(wù)是實(shí)時(shí)監(jiān)督列車的運(yùn)行速度，并根據(jù)列車運(yùn)行的限制條件，自動(dòng)控制列車的制動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)列車超速防護(hù)。
“隨著技術(shù)的發(fā)展，采用ATO（高鐵列車自動(dòng)駕駛）設(shè)備來(lái)代替司機(jī)駕駛已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。在地鐵上，已經(jīng)應(yīng)用了不少ATO系統(tǒng)。”前述鐵科院專家透露，中國(guó)鐵路總公司也已在珠三角的莞惠、佛肇兩條時(shí)速200公里的城際鐵路使用了ATO，這也是全球首次在運(yùn)營(yíng)速度200km/h的鐵路采用ATO設(shè)備。
只需按一個(gè)啟動(dòng)按鈕
ATO其實(shí)是一個(gè)大系統(tǒng)，包括車站里安裝的地面設(shè)備，動(dòng)車組上安裝的車載設(shè)備，還有在這些設(shè)備之間傳遞信息的通信系統(tǒng)。
“采用ATO以后，司機(jī)只要按一個(gè)啟動(dòng)按鈕，就可以實(shí)現(xiàn)列車從車站自動(dòng)發(fā)車、在站間自動(dòng)運(yùn)行、運(yùn)行時(shí)間按計(jì)劃自動(dòng)調(diào)整、到達(dá)車站精確停車、停車后自動(dòng)開(kāi)門等功能。”鐵科院專家說(shuō)。
ATO的工作流程是這樣的。“地面調(diào)度中心制定好行車計(jì)劃后，通過(guò)地面的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)把計(jì)劃送到ATO的地面設(shè)備，這個(gè)設(shè)備再通過(guò)鐵路移動(dòng)通信網(wǎng)，把計(jì)劃發(fā)送給動(dòng)車組上的ATO車載設(shè)備。”
展開(kāi) 近年來(lái)，我國(guó)的高鐵取得了長(zhǎng)足發(fā)展，以至于開(kāi)始在海外的競(jìng)爭(zhēng)中也開(kāi)始聲譽(yù)顯赫。對(duì)于散仙這么一個(gè)小老百姓而言，可能最直接的感受就是，從成都到蘭州特快列車需要19小時(shí)左右，現(xiàn)在高鐵僅需7小時(shí)左右。我們所見(jiàn)到高鐵列車車頭大多是近似尖頭狀的，很顯然，這是為了列車頭有更好的外形氣動(dòng)性能，以降低高速行駛時(shí)迎面的垂直于截面的滯止壓力，減小列車風(fēng)阻。外形氣動(dòng)性能分析是高鐵列車頭外形設(shè)計(jì)必經(jīng)的步驟之一，那么，列車頭的風(fēng)阻到底能達(dá)到一個(gè)什么樣的程度呢？
以往對(duì)于列車、汽車、飛機(jī)等進(jìn)行外形氣動(dòng)分析，依靠的主要是按比例縮小的風(fēng)洞模型試驗(yàn)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是按一定比例做一個(gè)產(chǎn)品的縮小模型，將它靜置于一個(gè)高速空氣流動(dòng)的環(huán)境，風(fēng)向與模型車頭的方向相逆，以模擬產(chǎn)品在真實(shí)環(huán)境中行進(jìn)的情況，并從中測(cè)算風(fēng)阻等數(shù)據(jù)。目前，很多重要交通、國(guó)防裝備依然要進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。央視紀(jì)錄片《超級(jí)工程》曾出現(xiàn)CRRC動(dòng)車組縮小比例模型風(fēng)洞試驗(yàn)的畫面。
CRRC風(fēng)洞試驗(yàn)（圖片來(lái)自紀(jì)錄片《超級(jí)工程》，侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除）
但隨著20世紀(jì)60年代起計(jì)算流體力學(xué)理論（CFD）和計(jì)算機(jī)的發(fā)展，CFD相關(guān)軟件在這些裝備的氣動(dòng)分析方面起著越來(lái)越重要的作用。人們通過(guò)質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒和能量守恒三大方程為世界上大多數(shù)物理、化學(xué)現(xiàn)象建立了離散化的數(shù)學(xué)模型并不斷完善，而計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展有支持了復(fù)雜幾何和現(xiàn)象的大規(guī)模運(yùn)算。加上對(duì)于高速列車、大型飛機(jī)的風(fēng)洞試驗(yàn)成本極高、周期長(zhǎng)，而CFD技術(shù)則更有效率上的優(yōu)勢(shì)。有分析稱，目前90%的風(fēng)洞試驗(yàn)已被CFD模擬所取代。所以，一個(gè)算法完善的CFD工具在計(jì)算列車風(fēng)阻上已不存在問(wèn)題。
這里散仙使用Star-CCM+進(jìn)行列車風(fēng)洞系統(tǒng)建模和CFD模擬。首先依照國(guó)內(nèi)比較常見(jiàn)的A型高鐵列車頭建模，列車截面寬3m，高3.8m，總長(zhǎng)約50m，列車頭型按常見(jiàn)的和諧號(hào)建模。
展開(kāi) 目前的中歐班列采用輪軌列車重載貨運(yùn)方式，40尺小柜集裝箱的重量在23-25噸重，80尺大柜集裝箱的重量達(dá)50噸重，這樣大的載重量是目前磁懸浮列車技術(shù)達(dá)不到的，只能采用重載輪軌貨運(yùn)專列,而且需要在120公里時(shí)速以下運(yùn)行，否則會(huì)超過(guò)軸承的壽命極限而出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)。中歐班列按始發(fā)和終到站的路線不同，列車運(yùn)輸時(shí)間在12-21天左右。磁懸浮列車具備50噸以上大載重量能力后，可以讓重載運(yùn)輸速度最高達(dá)到600公里時(shí)速，運(yùn)輸時(shí)間可以縮短到3-4天，運(yùn)輸效率提升5倍。載重能力的提升讓客運(yùn)列車可以做成雙層列車，每次運(yùn)送更多的乘客，降低運(yùn)輸成本近50%。
3、爬坡能力強(qiáng)。重載爬坡能力可由原來(lái)的100 ‰提升一倍到200 ‰，可爬越丘陵地帶或陡坡，而不必穿鑿隧道。牽引能力的提升可以縮短站間距，以提升上客率 ，制動(dòng)能力的提升可縮短剎車減速距離。
4、節(jié)能省電。在同等載重情況下比德國(guó)電磁懸浮列車節(jié)電40-50% 。提高了每次運(yùn)載貨物量，降低運(yùn)輸成本近50%。
5、建設(shè)成本低。不采用超導(dǎo)技術(shù)，技術(shù)要求不高，列車不采用超導(dǎo)材料，材料要求不高，建造這樣高效的磁懸浮高鐵，成本比目前高鐵高出約20-30%左右，運(yùn)輸效率相當(dāng)于4條高鐵線路，而且后期有提升到1000公里時(shí)速的發(fā)展儲(chǔ)備空間。
6、實(shí)現(xiàn)客貨混跑。原來(lái)輪軌高鐵采用車輪鋼軌支撐，受軸承疲勞極限的制約，重載下速度不能快，高速時(shí)不能載荷大，使得目前高鐵的載重能力只有15噸左右，只能客運(yùn)或者輕載運(yùn)輸。重載貨車速度慢不能與高速客運(yùn)高鐵線路混跑，客運(yùn)和貨運(yùn)需要單獨(dú)建設(shè)專用線路。比如，煤炭運(yùn)輸必須建設(shè)單獨(dú)的運(yùn)輸線，從煤炭產(chǎn)地運(yùn)輸?shù)交鹆Πl(fā)電廠要7天的運(yùn)輸時(shí)間，必須建設(shè)龐大的倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)備，如果采用大載重量磁懸浮列車，只需一天時(shí)間即可到達(dá)，其余運(yùn)載能力可以提供客運(yùn)和其他貨物運(yùn)輸。
展開(kāi) 印度首列國(guó)產(chǎn)動(dòng)車組18列車（Train 18）自今年11月下旬開(kāi)展試運(yùn)行以來(lái)，成為印度的驕傲，時(shí)速達(dá)到了160公里/小時(shí)，成為印度歷史上最快的一列火車。
▲18列車（Train 18）
不過(guò)，試運(yùn)行中的18列車（Train 18）在近日發(fā)生了意外，又悲劇了，火車正在德里和阿格拉之間風(fēng)馳電掣地試運(yùn)行中，竟然遭到多名路人的襲擊。
▲18列車（Train 18）
據(jù)印度媒體報(bào)道，當(dāng)18列車（Train 18）進(jìn)行速度試驗(yàn)時(shí)，一些破壞者站在鐵路旁一邊起哄一邊不停地向火車砸石頭，火車的車窗玻璃瞬間被砸碎。
▲18列車（Train 18）
破壞火車的事件在印度屢有發(fā)生。2017年5月，印度最豪華火車Tejas Express（光輝特快）開(kāi)行時(shí)，車廂座椅上安裝了電子影音娛樂(lè)系統(tǒng)，并配備了便攜式耳機(jī)，乘客可以戴上耳機(jī)聽(tīng)音樂(lè)或者看電影。
▲Tejas Express（光輝特快）
可是，當(dāng)Tejas Express（光輝特快）列車第一天運(yùn)行后，車上的耳機(jī)就大量失蹤，原來(lái)是下車的乘客明知耳機(jī)是非贈(zèng)品，但還是悄悄的將耳機(jī)偷走了。
▲Tejas Express（光輝特快）
這導(dǎo)致下一班次的乘客沒(méi)有耳機(jī)可用，于是氣憤的乘客們一邊譴責(zé)偷耳機(jī)的人素質(zhì)低，一邊氣憤地破壞列車影音系統(tǒng)的LED顯示屏，更有一些乘客干脆直接把列車的車窗玻璃給打碎，以示憤怒。
▲Tejas Express（光輝特快）
印度的乘客為什么喜歡砸火車的玻璃呢？
有網(wǎng)友認(rèn)為，可能是近年來(lái)印度上線的新火車大多采用全密閉式車廂，車窗不能自由打開(kāi)，乘客無(wú)法通過(guò)窗戶上下車，更不能掛在車廂外面看風(fēng)景，這給習(xí)慣了走車窗和喜愛(ài)掛票的乘客帶來(lái)了不便
展開(kāi) 
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高鐵列車的最新內(nèi)容
01 案例介紹
弓網(wǎng)系統(tǒng)也稱受電弓/接觸網(wǎng)系統(tǒng)，它由受電弓、接觸網(wǎng)以及兩者之間的接觸力學(xué)和運(yùn)動(dòng)關(guān)系構(gòu)成，是高鐵列車上的供電受流系統(tǒng)。受電弓與接觸網(wǎng)之間的接觸行為和受力情況是進(jìn)一步研究評(píng)價(jià)弓網(wǎng)可靠性的基礎(chǔ)。
但SIL4級(jí)安全認(rèn)證并不能保證系統(tǒng)不存在安全隱患，隨著高鐵運(yùn)營(yíng)里程、列車運(yùn)行時(shí)間的快速增長(zhǎng)，發(fā)生安全事件的概率逐漸增加，因此提升列控系統(tǒng)安全性的需求迫切。總體解決思路是應(yīng)用系統(tǒng)安全的理念，通過(guò)多系統(tǒng)、多設(shè)備、多模塊安全比較來(lái)提升系統(tǒng)安全性。
而在實(shí)際火車動(dòng)車運(yùn)行過(guò)程中會(huì)存在很多問(wèn)題，其中動(dòng)車組給水衛(wèi)生系統(tǒng)故障最為常見(jiàn)，動(dòng)車高鐵等列車組中車內(nèi)的污水無(wú)法直接排入下水道，需要預(yù)先儲(chǔ)存在一個(gè)箱體內(nèi)，箱體內(nèi)的環(huán)境比較復(fù)雜，無(wú)法通過(guò)人工直接查看箱體內(nèi)液體變化，需要借助傳感器技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)液位。當(dāng)液位到達(dá)警戒點(diǎn)時(shí)能夠及時(shí)檢測(cè)到并發(fā)出警報(bào)。
值得注意的是，在監(jiān)測(cè)液位變化情況的同時(shí)由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境特殊，傳感器在這種環(huán)境比較容易損壞。
車體就像是列車這房子的框架，是高鐵列車之“骨”，是高鐵列車整車制造的核心技術(shù)之一。車體的構(gòu)成主要用到了不銹鋼、鋁合金還有一些復(fù)合材料。
相關(guān)關(guān)鍵支持技術(shù)有：新增列車條件下運(yùn)行線智能調(diào)整理論與方法；車站到發(fā)線運(yùn)用計(jì)劃優(yōu)化理論與方法；列車進(jìn)路優(yōu)化使用的理論與方法；多線分布式智能編圖的協(xié)同控制技術(shù)；考慮不同調(diào)度臺(tái)協(xié)同的列車運(yùn)行圖優(yōu)化與運(yùn)行調(diào)整技術(shù)；成網(wǎng)條件下新建高鐵線路列車開(kāi)行方案編制方法研究等。
文章來(lái)源：高鐵書院
也借此機(jī)會(huì)悼念，不久前貴廣高鐵D2809次列車事故中，為保護(hù)乘客而殉職的司機(jī)楊勇，愿此后技術(shù)不斷的改進(jìn)，此類的事情不再發(fā)生。
中國(guó)的鐵路交通史可以說(shuō)是中國(guó)近現(xiàn)代史的一個(gè)縮影，中國(guó)軌道交通的發(fā)展進(jìn)程和中國(guó)近現(xiàn)代的國(guó)家發(fā)展意義印刻。我在以各種渠道了解中國(guó)軌道交通發(fā)展史時(shí)，就越發(fā)的覺(jué)得了解的其實(shí)是中華民族崛起的歷史。這讓我不禁想，鐵路的發(fā)展是否影映著一個(gè)國(guó)家的發(fā)展趨勢(shì)呢？
繼中國(guó)600公里高速磁浮列車成功下線后，中國(guó)民企大連奇想科技有限公司經(jīng)過(guò)十幾年研發(fā)，成功研制出電磁懸浮高鐵新技術(shù)，據(jù)悉這項(xiàng)技術(shù)讓目前的磁懸浮高鐵的運(yùn)載能力提升一倍以上，首次實(shí)現(xiàn)大載重量的高速運(yùn)輸，時(shí)速600公里高速磁懸浮列車的載重能力由原來(lái)的20噸提升到40噸甚至60噸，將有效提升高鐵運(yùn)輸效率。
隨著時(shí)代的變化和科技的進(jìn)步，人們周圍的交通工具發(fā)展得越來(lái)越多，給每一個(gè)人的生活都帶來(lái)了極大的方便
不知道大家有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)
咱們做高鐵的時(shí)候
大多情況下
高鐵的車廂是以下面這種方式
連接在一起的
跑起來(lái)的時(shí)候
大家稱此為“親親”式前進(jìn)
↓↓
而下面這種遠(yuǎn)觀形式
大家稱之為：“牽手”式快跑
↓↓
這種連接方式實(shí)際上是高鐵列車重聯(lián)
即兩列8編組高鐵列車
連掛在一起運(yùn)行
那么，高鐵是怎么牽手連接在一起的
ANSYS SPEOS通過(guò)對(duì)高鐵或地鐵列車內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行光學(xué)模擬，配合環(huán)境光源進(jìn)行眩光分析，了解其產(chǎn)生機(jī)理，在設(shè)計(jì)前期進(jìn)行最大的設(shè)計(jì)改進(jìn)規(guī)避眩光，優(yōu)化光環(huán)境設(shè)計(jì)。
通用照明解決方案
在建筑設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)建筑與建筑之間，在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)反射眩光，除了可能會(huì)刺傷眼睛，更嚴(yán)重的情況就是聚光引起火災(zāi)。
ANSYS SPEOS通過(guò)對(duì)高鐵或地鐵列車內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行光學(xué)模擬，配合環(huán)境光源進(jìn)行眩光分析，了解其產(chǎn)生機(jī)理，在設(shè)計(jì)前期進(jìn)行最大的設(shè)計(jì)改進(jìn)規(guī)避眩光，優(yōu)化光環(huán)境設(shè)計(jì)。
4）通用照明解決方案
在建筑設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)建筑與建筑之間，在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)反射眩光，除了可能會(huì)刺傷眼睛，更嚴(yán)重的情況就是聚光引起火災(zāi)。
