本書深入地介紹了高速鐵路的線路、高速列車、牽引供電、接觸網(wǎng)、通信信號、運(yùn)輸組織、客運(yùn)服務(wù)、運(yùn)營維護(hù)等主要技術(shù),并對各項技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀及特點做了說明。
高速鐵路是一個龐大復(fù)雜的現(xiàn)代化系統(tǒng),它由工務(wù)工程、牽引供電、高速列車、通信與信號、運(yùn)營調(diào)度、客運(yùn)服務(wù)等多個子系統(tǒng)組成。高速鐵路技術(shù)由各子系統(tǒng)技術(shù)以及子系統(tǒng)之間的耦合技術(shù)共同構(gòu)成,因此,綜合性強(qiáng)或者說系統(tǒng)性強(qiáng)是高速鐵路技術(shù)的一個顯著特點。隨著我國高速鐵路的持續(xù)快速發(fā)展,需要大量的專業(yè)技術(shù)人才參與到高速鐵路的建設(shè)和運(yùn)營管理中來。在此背景下,為了方便我國高速鐵路行業(yè)的技術(shù)人員以及在校學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和了解高速鐵路技術(shù),我們組織編寫了這本《高速鐵路技術(shù)概論》。在編寫過程中,我們注意了以下幾個原則:
一是要全面反映高速鐵路的主要技術(shù)。本書共由9章構(gòu)成,除第1章緒論外,后8章分別介紹了線路、高速列車、牽引供電、接觸網(wǎng)、通信與信號、運(yùn)輸組織、客運(yùn)服務(wù)、運(yùn)營維護(hù)等高速鐵路8個方面的主要技術(shù)。
二是要客觀反映我國高速鐵路的技術(shù)現(xiàn)狀。本書的作者都直接參與過我國高速鐵路的建設(shè)工作,因此,編寫者在介紹各主要技術(shù)的基本概念和原理的基礎(chǔ)上,還對我國高速鐵路技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了說明。以5.4.1節(jié)接觸網(wǎng)波動部分為例,編寫者在介紹接觸網(wǎng)波動速度以及提高波動速度方法等基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上,還介紹了我國京津城際鐵路、京滬高速鐵路的接觸網(wǎng)型式、接觸線張力以及我國相關(guān)的設(shè)計規(guī)范等。
三是要注意橫向比較。雖然本書以反映我國高速鐵路技術(shù)現(xiàn)狀為主,但為了幫助讀者客觀了解同一技術(shù)的國外現(xiàn)狀,編寫者也對國外技術(shù)做了簡明扼要的介紹。例如,讀者通過3.3節(jié)頭型,既可以學(xué)習(xí)到頭型的基礎(chǔ)知識,還可以了解到中、日、法、德等國頭型設(shè)計上的具體差異等。
當(dāng)然,以上原則只是我們的編寫初衷,至于效果如何,還有待讀者的評判和指正。
由于本書各章的知識相對獨立,有一定專業(yè)背景或?qū)δ骋患夹g(shù)感興趣的讀者,可以直接閱讀自己感興趣的章節(jié)。
本書由楊中平主編,由張琦(第1、7章)、高亮(第2章,9.2節(jié))、肖宏(第2章)、虞大聯(lián)(3.1節(jié))、馬龍(3.2節(jié))、林鵬(3.3節(jié),9.1節(jié))、趙桂林、陳大偉(3.3節(jié))、李艷(3.4節(jié))、林飛(3.5節(jié))、韓龍(3.6節(jié))、嚴(yán)翔(3.7節(jié))、吳命利(第4章)、劉文正(第5章)、曹源(第6章)、韓寶明(第7章)、吳振昊(8.1節(jié)~8.3節(jié))、李鋒(8.4節(jié))、尚遵華(9.3節(jié))、邵曉風(fēng)(第8章及第9章的撰寫策劃)、周亞飛(第8章及第9章的撰寫組織及統(tǒng)稿)合作編寫。
在編寫過程中,北京交通大學(xué)的研究生羅奇、葛璇、王溢斐、禹丹丹、劉佩、何紅、趙茜芮、王婷婷、李翔飛等同學(xué)為本書的繪圖和文稿錄入整理工作付出了辛勤的勞動,羅春曉的攝影作品為封面設(shè)計提供了優(yōu)質(zhì)的素材,在此向他們表示衷心的感謝!清華大學(xué)出版社的孫堅編輯、趙斌編輯為本書的出版付出了大量心血,向他們表示誠摯的謝意!
由于高速鐵路技術(shù)涉及面廣,加之我們的學(xué)識有限,錯誤與遺漏之處在所難免,我們殷切地期待讀者的批評、指正。
編者2015年3月
第1章 緒論
1.1 國外高速鐵路發(fā)展概況
1.1.1 日本
1.1.2 法國
1.1.3 德國
1.1.4 西班牙
1.1.5 中國臺灣地區(qū)高速鐵路發(fā)展
1.1.6 其他國家與地區(qū)高速鐵路發(fā)展
1.2 中國高速鐵路發(fā)展概況
1.2.1 中國鐵路高速化發(fā)展歷程
1.2.2 中國典型高速鐵路線路
1.3 高速鐵路子系統(tǒng)技術(shù)概要
1.3.1 線路技術(shù)
1.3.2 高速列車技術(shù)
1.3.3 牽引供電技術(shù)
1.3.4 接觸網(wǎng)技術(shù)
1.3.5 信號與通信技術(shù)
1.3.6 列車運(yùn)輸組織技術(shù)
1.3.7 客運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)
1.3.8 運(yùn)營維護(hù)技術(shù)
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第2章 線路技術(shù)
2.1 概論
2.2 高速鐵路選線技術(shù)
2.2.1 高速鐵路線路特征與選線原則
2.2.2 線路平面
2.2.3 線路縱斷面
2.3 高速鐵路路基及橋隧構(gòu)筑物
2.3.1 路基
2.3.2 橋梁
2.3.3 隧道
2.4 高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)
2.4.1 軌道結(jié)構(gòu)的特點
2.4.2 軌道結(jié)構(gòu)部件
2.4.3 高速鐵路道岔
2.4.4 跨區(qū)間無縫線路
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第3章 高速列車
3.1 概述
3.2 車體
3.2.1 車體的組成
3.2.2 車體的作用和技術(shù)要求
3.2.3 車體材料與結(jié)構(gòu)
3.2.4 車體設(shè)備
3.2.5 風(fēng)擋
3.2.6 連接器
3.2.7 車體輕量化及措施
3.3 頭型
3.3.1 頭型設(shè)計目標(biāo)
3.3.2 頭型的空氣動力學(xué)特性參數(shù)
3.3.3 高速列車頭型形狀參數(shù)與氣動性能的關(guān)系
3.3.4 世界高速列車頭型特點
3.4 高速轉(zhuǎn)向架
3.4.1 高速轉(zhuǎn)向架的組成
3.4.2 高速列車動力學(xué)特性
3.4.3 高速轉(zhuǎn)向架參數(shù)對車輛性能的影響
3.4.4 高速轉(zhuǎn)向架設(shè)計原則
3.5 牽引傳動系統(tǒng)
3.5.1 系統(tǒng)構(gòu)成及功能
3.5.2 變流器主電路
3.5.3 牽引傳動控制策略
3.6 制動系統(tǒng)
3.6.1 制動系統(tǒng)基本要求
3.6.2 制動方式及制動功能
3.6.3 制動系統(tǒng)組成及控制原理
3.6.4 滑行再黏著控制
3.7 列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)
3.7.1 功能概述
3.7.2 主要組成模塊
3.7.3 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)
3.7.4 高速列車控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用
3.7.5 各國列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)發(fā)展差異
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第4章 牽引供電技術(shù)
4.1 概述
4.2 供電電壓與外部電源
4.2.1 供電電壓
4.2.2 外部電源
4.3 變壓器
4.3.1 變壓器基本原理
4.3.2 高速鐵路牽引變壓器
4.3.3 自耦變壓器
4.4 牽引網(wǎng)
4.4.1 變電所向牽引網(wǎng)的供電
4.4.2 牽引網(wǎng)供電方式
4.4.3 中國高速鐵路牽引網(wǎng)
4.5 牽引變電所、分區(qū)所、AT所及開閉所
4.5.1 牽引變電所
4.5.2 分區(qū)所、AT所及開閉所
4.6 鐵路綜合接地
4.6.1 綜合接地的必要性
4.6.2 降低鋼軌電位技術(shù)措施
4.7 供電調(diào)度自動化系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第5章 接觸網(wǎng)技術(shù)
5.1 接觸網(wǎng)概述
5.2 接觸網(wǎng)系統(tǒng)的組成
5.2.1 接觸網(wǎng)懸掛類型
5.2.2 接觸網(wǎng)懸掛的彈性
5.2.3 錨段及錨段關(guān)節(jié)
5.2.4 電分相
5.2.5 線岔
5.3 線索及其懸掛
5.3.1 接觸網(wǎng)懸掛線索
5.3.2 定位與支持裝置
5.4 弓網(wǎng)受流
5.4.1 接觸網(wǎng)波動
5.4.2 受電弓與接觸壓力
5.4.3 弓網(wǎng)離線及其危害
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第6章 通信信號系統(tǒng)
第7章 列車運(yùn)輸組織技術(shù)
第8章 客運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)
第9章 運(yùn)營維護(hù)技術(shù)