高速鐵路動車組運用管理

高速鐵路動車組運用管理

第一節(jié)高速鐵路動車組構(gòu)成及特點

第一節(jié)高速鐵路動車組構(gòu)成及特點

主要內(nèi)容動車組的構(gòu)成

動車組構(gòu)成動車組的技術(shù)特點車體及車內(nèi)設(shè)備轉(zhuǎn)向架制動及其控制供電與牽引系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制動車組的運用與維修動車組運用動車組維修國外動車組檢修基地簡介國產(chǎn)動車組及維修基地國產(chǎn)動車組情況四種車型的性能對比動車組基地及運用所分布主要內(nèi)容動車組的構(gòu)成動車組的運用與維修國產(chǎn)動車組及維修基地動車組的構(gòu)成

司機室司機室轉(zhuǎn)向架車體供電與牽引系統(tǒng)車端連接車下懸吊設(shè)備空調(diào)系統(tǒng)車頂設(shè)備制動系統(tǒng)車內(nèi)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)輔助供電系統(tǒng)動車組的構(gòu)成司機室司機室轉(zhuǎn)向架車體供電與牽引系統(tǒng)車端連接車動車組的技術(shù)特點由于速度的提高，動車組的設(shè)計與開發(fā)中需要解決一系列關(guān)鍵技術(shù)。如果說高速鐵路是現(xiàn)代化高新技術(shù)的綜合集成，那么動車組則是包括材料、機械、電子、計算機和控制等現(xiàn)代技術(shù)的集中體現(xiàn)。動車組的主要技術(shù)特點有：動車組的技術(shù)特點由于速度的提高，動車組的設(shè)計與開發(fā)中需要解決動車組的技術(shù)特點

動車組的特點：

固定編組

動力集中或動力分散

密接車鉤整體運用

整體保養(yǎng)檢修大修前不解體

采用網(wǎng)絡(luò)控制

交流傳動/液力傳動

制動系統(tǒng)完整設(shè)計

高速（電）動車組的特點：頭部流線型車體輕量化技術(shù)高速轉(zhuǎn)向架高速受流技術(shù)車廂密閉、空調(diào)換氣高功率重量比低噪聲、低輪軌力配現(xiàn)代化動車段、綜合維修基地動車組的技術(shù)特點動車組的特點：高速（電）動1.優(yōu)良的空氣動力學(xué)外形速度/（km/h）2050100160300空氣阻力所占比例2%15%41%55%75%～95%不同列車速度下空氣阻力所占的比例

高速動車組的速度都在200km/h以上，空氣阻力占主導(dǎo)地位。所以動車組往往從頭尾部以及整個列車的流線型（包括車頂和車下設(shè)備）來減低空氣阻力，并盡量降低表面粗糙度和列車高度。1.優(yōu)良的空氣動力學(xué)外形速度/（km/h）205010016車體的流線形結(jié)構(gòu)

1．動車組運行中列車的表面壓力2．動車組會車時列車的表面壓力3．動車組通過隧道時列車的表面壓力4．列車風(fēng)當(dāng)列車高速行駛時，在線路附近產(chǎn)生空氣運動，這就是列車風(fēng)。當(dāng)列車以200km/h行駛時，根據(jù)測量，在軌面以上0.814m、距列車1.75m處的空氣運動速度將達到17m/s，這是人站立不動能夠承受的風(fēng)速，當(dāng)列車以這樣或更高的速度通過車站時，列車風(fēng)將給鐵路工作人員和旅客帶來危害。高速列車通過隧道時，在隧道中所引起的縱向氣流速度約與列車速度成正比。在隧道中列車風(fēng)將使得道旁的工人失去平衡以及將固定不牢的設(shè)備等吹落在隧道中，這都是一些潛在的危險。國外有些鐵路規(guī)定，在列車速度高于160km/h行駛時不允許鐵路員工進入隧道。列車速度稍低時，也不讓員工在隧道中行走和工作，必須要在避車洞內(nèi)等待列車通過。車體的流線形結(jié)構(gòu)1．動車組運行中列車的表面壓力當(dāng)列車高速行車頭流線型車頭流線型5.密接式車鉤緩沖裝置車輛間的牽引緩沖裝置是關(guān)系到緩和列車沖擊，提高旅客舒適性和列車安全的重要部件，高速列車對牽引緩沖裝置提出了更高的要求。目前世界各國高速列車（如日本、德國）普遍采用密接式車鉤連接裝置，該裝置兩車鉤連接面的縱向間隙一般都小于2mm，上下、左右偏移也很小，對提高列車的運行平穩(wěn)性和電氣線路、風(fēng)管的自動對接提供了保證5.密接式車鉤緩沖裝置車輛間的牽引緩沖裝置是關(guān)系到緩和列車6.交流傳動技術(shù)早期的電力牽引傳動系統(tǒng)均采用交一直傳動，用直流電動機驅(qū)動。由于直流電動機的單位功率重量較大，使高速列車既要大功率驅(qū)動又要求減輕軸重，特別是減輕簧下部分的質(zhì)量形成難以克服的矛盾。在交流傳動系統(tǒng)中，交流牽引電動機較傳統(tǒng)的直流牽引電動機具有額定輸出功率大；結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、易維修；速度控制方便；效率高等一系列優(yōu)點。6.交流傳動技術(shù)早期的電力牽引傳動系統(tǒng)均采用交一直傳動，用7.列車自動控制及故障診斷技術(shù)目前在世界高速鐵路上的自動控制方式主要分為兩類，一類是以設(shè)備為主，人控為輔的控制方式，以日本新干線采用的ATC（列車自動控制）方式為代表。另一類是人機共用、人控為主的方式，以法國TGV高速列車為代表，主要采用TVM300型安全防護系統(tǒng)及改進的TVM430型安全防護系統(tǒng)，還有德國ICE高速列車采用的FRS速差式機車信號和LZB型雙軌條交叉電纜傳輸式列車控制設(shè)備等。7.列車自動控制及故障診斷技術(shù)目前在世界高速鐵路上的自動控2.車體結(jié)構(gòu)輕量化為了節(jié)省牽引功率，降低高速所引起的動力作用對線路結(jié)構(gòu)、機車車輛結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的損傷，以及提高旅客乘坐舒適度，需要最大限度地降低高速動車組的軸重。因此，各國高速動車車體的主要材料是鋁合金和不銹鋼，從發(fā)展趨勢看，鋁合金將成為動車組車體的主導(dǎo)材料。2.車體結(jié)構(gòu)輕量化為了節(jié)省牽引功率，降低高速所引起的動力作軸重與輪軌作用車型最高運營速度（km/h）最大軸重（t）平均軸重（t）（日）0系列21016.015.1（日）100系列22015.014.5（日）300系列27011.311.1（法）TGV-PSE27017.016.0（法）TGV-R30017.016.0（法）TGV-2N30017.016.3（德）ICE25019.515.1（德）ICE-228019.514.2（意）ETR-50030017.012.3軸重與輪軌作用車型最高運營速度（km/h）最大軸重（t車體結(jié)構(gòu)的輕量化技術(shù)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化的主要途徑有兩個：一是采用新材料，二是合理優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計目前，國外高速車輛的車體材料主要有：不銹鋼、高強度耐候鋼、鋁合金。車體結(jié)構(gòu)的輕量化技術(shù)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化的主要途徑有兩個：一是采車內(nèi)設(shè)備的輕量化技術(shù)車內(nèi)設(shè)備約占客車總重量的20％，輕量化具有重要意義。1.車內(nèi)設(shè)備如門、窗、行李架、座椅、供水設(shè)各、衛(wèi)生設(shè)備等等，均可選用輕合金或高分子工程材料和復(fù)合材料，使設(shè)備重量大大減輕。

2.車內(nèi)裝飾板材廣泛采用薄膜鋁合金墻板，工程塑料頂板等。3.其它設(shè)備的輕量化。如日本100系采用直流牽引電機，每臺重量為825kg（功率為230kw），而300系采用交流感應(yīng)電機后，每臺重量僅為390kg（功率增至300kw）。德國ICE-3的主變壓器鐵芯采用優(yōu)質(zhì)鐵—鋁合金，使導(dǎo)磁率提高4～5倍，又將銅編線改為鋁編線，冷卻使用硅油，這樣其總重由11.5噸降為7噸，等等。車內(nèi)設(shè)備的輕量化技術(shù)車內(nèi)設(shè)備約占客車總重量的20％，輕量化轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)輕量化技術(shù)l.構(gòu)架結(jié)構(gòu)輕量化。采用焊接構(gòu)架可比鑄鋼結(jié)構(gòu)減重50%左右。2.輪對輕量化。采用空心車軸和小直徑車輪，減輕轉(zhuǎn)向架重量。3.軸箱和齒輪箱采用鋁合金制作。鋁合金軸箱的重量只有原來的40％左右，齒輪箱亦減到原來的56％轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)輕量化技術(shù)l.構(gòu)架結(jié)構(gòu)輕量化。采用焊接構(gòu)架可比鑄車體結(jié)構(gòu)高速動車組車體：輕量化技術(shù)+鋁合金/不銹鋼低車內(nèi)、車外噪聲車體結(jié)構(gòu)高速動車組車體：輕量化技術(shù)+鋁合金/不銹鋼日本100系和300系車輛重量比較單位：t100系300系車體結(jié)構(gòu)10.36.5轉(zhuǎn)向架19.313.4電氣裝置13.510.0車內(nèi)設(shè)備10.69.8l輛車重量（平均）53.439.7日本100系和300系車輛重量比較單位：t300系車動車組類型換算長度計算重量（t）最高運行速度(km/h)CRH1A-20019.4480200CRH1A-200重聯(lián)38.8960200CRH1A-25019.4484250CRH1A-250重聯(lián)38.8968250CRH1B38.8950250CRH1E38.9944250CRH2A18.3354.1250CRH2A重聯(lián)36.6708.2250CRH2B36.5716250CRH2E36.5764250CRH5A19.2464.2250CRH5A重聯(lián)38.4928.4250CRH2C18.3388.4350CRH2C重聯(lián)36.6776.8350CRH3C18.2489.5350CRH3C重聯(lián)36.5979350CRH380A18.5396.4380CRH380A重聯(lián)36.9792.8380CRH380AL36.6810380CRH380BL36.3974380CRH380B18.2489.5380CRH380B重聯(lián)36.5979380CRH380CL36.4977.8380動車組類型換算長度計算重量（t）最高運行速度(km/h)CR車頂設(shè)備

空調(diào)機組制動變阻器受電弓空調(diào)機組制動變阻器受電弓車頂設(shè)備空調(diào)機組空調(diào)機組制動變阻器受電弓車下懸吊設(shè)備牽引變壓器牽引和輔助變流器牽引電機制動模塊空氣壓縮機水箱污物箱蓄電池箱充電機空氣彈簧輔助風(fēng)缸車下懸吊設(shè)備拖車車廂總線拓撲結(jié)構(gòu)門控制；2.壓力、溫度控制；3.防滑控制；4.制動控制；5.軸漸檢測；VCU拖車控制單元（節(jié)點）；MMI人機接口拖車車廂總線拓撲結(jié)構(gòu)車輛信息控制系統(tǒng)動車組介紹通過列車總線來傳送信息控制傳輸部分為雙重系統(tǒng)，系統(tǒng)有冗余性系統(tǒng)組成：信息中央裝置信息終端裝置列車信息顯示器車內(nèi)信息顯示器車輛信息控制系統(tǒng)動車組介紹通過列車總線來傳送信息

動車組監(jiān)測診斷系統(tǒng)實施車上監(jiān)測和診斷的目的是提高其運營安全性和車輛運用率；優(yōu)化運行管理；并便于運用和維修作業(yè)。為此，監(jiān)測和診斷的主要任務(wù)是：（1）識別部件磨耗和偶發(fā)性故障，并記錄故障信息（2）盡量明確顯示故障發(fā)生的部位和功能范圍（3）在故障情況下提示運行方式，包括提出保持功能措施的建議（4）提示迅速排除故障的維修方式（5）在必要時提示緊急制動作用（6）自動化整備作業(yè)，包括全自動制動過程試驗等動車組監(jiān)測診斷系統(tǒng)實施車上監(jiān)測和診斷的目的是提高其運營安第二節(jié)高速鐵路動車動車組與乘務(wù)運用計劃

第二節(jié)高速鐵路動車動車組與乘務(wù)運用計劃

1.基本概念動車組運用計劃是動車組運用和維修的綜合計劃，它根據(jù)給定的列車運行圖、有關(guān)動車組檢修的規(guī)章制度以及檢修基地條件等，對動車組的運用時刻、始發(fā)車站、擔(dān)當(dāng)車次、動車組檢修時間、檢修地點及檢修類型等做出具體安排，以確保狀態(tài)良好的動車組實現(xiàn)列車運行圖，高效完成運輸任務(wù)。當(dāng)列車運行圖調(diào)整時，動車組運用計劃也將重新編制。動車組乘務(wù)運用計劃是動車組乘務(wù)員（組）的綜合乘務(wù)計劃，它根據(jù)給定的列車運行圖、有關(guān)乘務(wù)員乘務(wù)規(guī)程、乘務(wù)基地條件等，對乘務(wù)員（組）在什么時間、什么地點出乘，在什么時刻、擔(dān)當(dāng)哪次列車，在什么時間、什么地點退乘等做出具體安排，以確保列車開行計劃的實現(xiàn)。1.基本概念動車組運用計劃是動車組運用和維修的綜合計劃，它2.高速鐵路動車組運用管理運用管理體制鐵道部統(tǒng)一購買，各客運專線公司統(tǒng)一租用動車組客運專線公司自購，安排擔(dān)當(dāng)本公司列車運行線鐵道部購置和客運專線公司自購相結(jié)合，鐵道部動車組擔(dān)當(dāng)跨公司運行線，客運專線公司動車組擔(dān)當(dāng)本公司內(nèi)運行線2.高速鐵路動車組運用管理運用管理體制3.動車組運用管理的主要內(nèi)容動車組的運用方式固定區(qū)段使用方式

不固定區(qū)段使用方式3.動車組運用管理的主要內(nèi)容動車組的運用方式不固定3.動車組運用管理的主要內(nèi)容動車組乘務(wù)組織動車組周轉(zhuǎn)時間、車組需要量和接續(xù)時間的計算動車組的檢修

3.動車組運用管理的主要內(nèi)容動車組乘務(wù)組織4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃編制管理模式全路集中管理動車組運用計劃編制模式可以充分利用動車組提高使用效率，節(jié)省動車組需要數(shù)量，并且鐵道部鐵路局是上下級關(guān)系使得與從既有線路上高速鐵路跨線車動車組協(xié)調(diào)容易。但是各公司不能根據(jù)客流需要靈活選擇動車組，也不能根據(jù)客運市場變動自主加掛動車組。更改運用計劃客運專線公司需要向鐵道部申請，一旦獲批后改動動車組內(nèi)部設(shè)施或加掛動車組將會給套跑帶來不便，調(diào)整起來涉及面較廣，運輸組織復(fù)雜?？瓦\專線公司管理動車組運用計劃編制模式

可使客運專線公司根據(jù)客運市場變化自主制定動車組運用計劃，有利于發(fā)揮公司運營的積極性。但是跨公司動車套跑協(xié)調(diào)層面多，管理起來困難，且各公司專門設(shè)置動車運用計劃編制部門以及各崗位，較集中管理顯得機構(gòu)臃腫。同時，各公司自行購買容易產(chǎn)生各公司根據(jù)自身條件購買不同型號和制式動車組，可能會造成全路列車標(biāo)準不統(tǒng)一。

4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃編制管理全路集中與客運專線公司自管相結(jié)合管理動車組運用計劃編制模式能很好發(fā)揮上述模式的優(yōu)點，同時避免上述模式缺點。

干線型高鐵，運營初期應(yīng)采用集中與自營結(jié)合模式管理動車組運用計劃，隨著動車運用外部條件的變化和成熟可考慮采用更高效模式。相對獨立城際客運專線系統(tǒng)，其主要服務(wù)對象絕大部分是本線客流，與外交流極少，應(yīng)采用城際客運專線公司自管自營模式，若有少量交流客流列車開行由公司間協(xié)商解決全路集中與客運專線公司自管相結(jié)合管理動車組運用計劃編制模式4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃編制的組織管理垂直機構(gòu)：全路集中管理動車組運用計劃管理模式對應(yīng)的組織機構(gòu)為垂直機構(gòu)。

動車組運用管理部鐵道部調(diào)度中心鐵道部運行圖管理中心鐵道部動車組運用分部動車組運用分部注：虛線連接機構(gòu)表示按需要進行信息交換、反饋的部門，下同動車組運用計劃管理垂直機構(gòu)示意圖4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃編制的組4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃編制的組織管理獨立機構(gòu)：客運專線公司自營自管動車組運用計劃管理模式對應(yīng)的機構(gòu)相對于垂直機構(gòu)是一種獨立機構(gòu)。

信息流流信息流流客運專線運行圖管理中心客運專線公司動車運用部門客運專線公司調(diào)度中心注：虛線表示各公司動車運用部門信息共享動車組運用計劃管理獨立機構(gòu)示意圖4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃編制的組4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃編制的組織管理扁平機構(gòu)：鐵道部與客運專線公司相結(jié)合管理動車組運用計劃的組織結(jié)構(gòu)可以看作一種扁平結(jié)構(gòu)。

動車組運用計劃管理扁平機構(gòu)示意圖信息流信息流鐵道部動車運用管理中心客專公司動車運用管理分部客運專線公司動車運用管理分部鐵道部調(diào)度中心鐵道部運行圖管理中心調(diào)度中心公司運行圖中心調(diào)度中心公司運行圖中心4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃編制的組4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整高速鐵路動車組運用計劃的編制影響因素：動車組檢修模式與體制、動車組配屬基地的設(shè)置動車組運用計劃的種類：平日運用計劃與假日運用計劃、單基地與多基地動車組運用計劃、單車種和多車種動車組運用計劃、各種種類動車組運用計劃的組合編制動車組運用計劃的約束條件：列車運行圖的約束、檢修的約束、交路的約束、其他約束（線路容量、動車組數(shù)量、運用人員的意圖、運輸波動）

4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整高速鐵路動車組運用計劃4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃編制流程鐵道部和客運專線公司（鐵路局）動車運用部門與動車段、所溝通，確定檢修模式、體制、分工及檢修標(biāo)準，并簽訂相關(guān)協(xié)議各客運專線公司（鐵路局）上報鐵道部本公司列車運行圖相關(guān)資料，并由鐵道部整理分析；各單位提報可用動車組數(shù)、備用動用組數(shù)及動車組型號和配置；鐵道部集中各客運專線公司（相關(guān)路局）動車運用人員、各動車段（所）調(diào)度人員編制跨公司列車動車運用計劃草案，公布討論調(diào)整后通過并下發(fā)至各公司；各客運專線公司（鐵路局）動車運用人員在鐵道部方案基礎(chǔ)上編制本公司（鐵路局）動車運用方案并上報鐵道部；鐵道部匯總各客運專線公司方案并分發(fā)至調(diào)度部門、各客運專線公司（鐵路局）以及動車段，公布予以實施，同時賦予其法定效力。

4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃編制流程4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃的調(diào)整調(diào)整原則：持計劃交路原則、優(yōu)先級原則、效率原則調(diào)整措施：（1）變更動車組；（2）壓縮接續(xù)時間；（3）調(diào)整檢修計劃等。壓縮接續(xù)時間只能在實際接續(xù)時間與標(biāo)準接續(xù)時間相差不大的情況下采用，調(diào)整檢修計劃有推遲檢修與提前檢修兩種情況。后兩種調(diào)整措施適用性較小，最常用的措施是變更動車組。

4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃的調(diào)整5.乘務(wù)運用計劃編制乘務(wù)計劃主要分為乘務(wù)日計劃及月度計劃。日計劃由全體乘務(wù)交路構(gòu)成，表示完成一日的運行圖任務(wù)需要的乘務(wù)員數(shù)量以及各乘務(wù)員擔(dān)當(dāng)?shù)某藙?wù)交路。乘務(wù)交路就是一個乘務(wù)員（組）一日的工作計劃，每一行是一個乘務(wù)交路，每條線段上的字符表示車次。月度計劃描述各乘務(wù)員（組）在指定月度中各日擔(dān)當(dāng)?shù)某藙?wù)交路及休息計劃。

5.乘務(wù)運用計劃編制乘務(wù)計劃主要分為乘務(wù)日計劃及月度計劃。日5.乘務(wù)運用計劃編制乘務(wù)運用計劃編制的主要流程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準備乘務(wù)片斷的劃分（以乘務(wù)員可能換乘的車站為分割點，將運行圖中的所有運行線分割成乘務(wù)片段）乘務(wù)交路的制定確定乘務(wù)交路選擇的優(yōu)化評價準則比選確定優(yōu)化的乘務(wù)交路確定可行的乘務(wù)交路方案集合確定月度乘務(wù)員運用計劃

5.乘務(wù)運用計劃編制乘務(wù)運用計劃編制的主要流程高速鐵路動車組運用管理

高速鐵路動車組運用管理

第一節(jié)高速鐵路動車組構(gòu)成及特點

第一節(jié)高速鐵路動車組構(gòu)成及特點

主要內(nèi)容動車組的構(gòu)成

動車組構(gòu)成動車組的技術(shù)特點車體及車內(nèi)設(shè)備轉(zhuǎn)向架制動及其控制供電與牽引系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制動車組的運用與維修動車組運用動車組維修國外動車組檢修基地簡介國產(chǎn)動車組及維修基地國產(chǎn)動車組情況四種車型的性能對比動車組基地及運用所分布主要內(nèi)容動車組的構(gòu)成動車組的運用與維修國產(chǎn)動車組及維修基地動車組的構(gòu)成

司機室司機室轉(zhuǎn)向架車體供電與牽引系統(tǒng)車端連接車下懸吊設(shè)備空調(diào)系統(tǒng)車頂設(shè)備制動系統(tǒng)車內(nèi)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)輔助供電系統(tǒng)動車組的構(gòu)成司機室司機室轉(zhuǎn)向架車體供電與牽引系統(tǒng)車端連接車動車組的技術(shù)特點由于速度的提高，動車組的設(shè)計與開發(fā)中需要解決一系列關(guān)鍵技術(shù)。如果說高速鐵路是現(xiàn)代化高新技術(shù)的綜合集成，那么動車組則是包括材料、機械、電子、計算機和控制等現(xiàn)代技術(shù)的集中體現(xiàn)。動車組的主要技術(shù)特點有：動車組的技術(shù)特點由于速度的提高，動車組的設(shè)計與開發(fā)中需要解決動車組的技術(shù)特點

動車組的特點：

固定編組

動力集中或動力分散

密接車鉤整體運用

整體保養(yǎng)檢修大修前不解體

采用網(wǎng)絡(luò)控制

交流傳動/液力傳動

制動系統(tǒng)完整設(shè)計

高速（電）動車組的特點：頭部流線型車體輕量化技術(shù)高速轉(zhuǎn)向架高速受流技術(shù)車廂密閉、空調(diào)換氣高功率重量比低噪聲、低輪軌力配現(xiàn)代化動車段、綜合維修基地動車組的技術(shù)特點動車組的特點：高速（電）動1.優(yōu)良的空氣動力學(xué)外形速度/（km/h）2050100160300空氣阻力所占比例2%15%41%55%75%～95%不同列車速度下空氣阻力所占的比例

高速動車組的速度都在200km/h以上，空氣阻力占主導(dǎo)地位。所以動車組往往從頭尾部以及整個列車的流線型（包括車頂和車下設(shè)備）來減低空氣阻力，并盡量降低表面粗糙度和列車高度。1.優(yōu)良的空氣動力學(xué)外形速度/（km/h）205010016車體的流線形結(jié)構(gòu)

1．動車組運行中列車的表面壓力2．動車組會車時列車的表面壓力3．動車組通過隧道時列車的表面壓力4．列車風(fēng)當(dāng)列車高速行駛時，在線路附近產(chǎn)生空氣運動，這就是列車風(fēng)。當(dāng)列車以200km/h行駛時，根據(jù)測量，在軌面以上0.814m、距列車1.75m處的空氣運動速度將達到17m/s，這是人站立不動能夠承受的風(fēng)速，當(dāng)列車以這樣或更高的速度通過車站時，列車風(fēng)將給鐵路工作人員和旅客帶來危害。高速列車通過隧道時，在隧道中所引起的縱向氣流速度約與列車速度成正比。在隧道中列車風(fēng)將使得道旁的工人失去平衡以及將固定不牢的設(shè)備等吹落在隧道中，這都是一些潛在的危險。國外有些鐵路規(guī)定，在列車速度高于160km/h行駛時不允許鐵路員工進入隧道。列車速度稍低時，也不讓員工在隧道中行走和工作，必須要在避車洞內(nèi)等待列車通過。車體的流線形結(jié)構(gòu)1．動車組運行中列車的表面壓力當(dāng)列車高速行車頭流線型車頭流線型5.密接式車鉤緩沖裝置車輛間的牽引緩沖裝置是關(guān)系到緩和列車沖擊，提高旅客舒適性和列車安全的重要部件，高速列車對牽引緩沖裝置提出了更高的要求。目前世界各國高速列車（如日本、德國）普遍采用密接式車鉤連接裝置，該裝置兩車鉤連接面的縱向間隙一般都小于2mm，上下、左右偏移也很小，對提高列車的運行平穩(wěn)性和電氣線路、風(fēng)管的自動對接提供了保證5.密接式車鉤緩沖裝置車輛間的牽引緩沖裝置是關(guān)系到緩和列車6.交流傳動技術(shù)早期的電力牽引傳動系統(tǒng)均采用交一直傳動，用直流電動機驅(qū)動。由于直流電動機的單位功率重量較大，使高速列車既要大功率驅(qū)動又要求減輕軸重，特別是減輕簧下部分的質(zhì)量形成難以克服的矛盾。在交流傳動系統(tǒng)中，交流牽引電動機較傳統(tǒng)的直流牽引電動機具有額定輸出功率大；結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、易維修；速度控制方便；效率高等一系列優(yōu)點。6.交流傳動技術(shù)早期的電力牽引傳動系統(tǒng)均采用交一直傳動，用7.列車自動控制及故障診斷技術(shù)目前在世界高速鐵路上的自動控制方式主要分為兩類，一類是以設(shè)備為主，人控為輔的控制方式，以日本新干線采用的ATC（列車自動控制）方式為代表。另一類是人機共用、人控為主的方式，以法國TGV高速列車為代表，主要采用TVM300型安全防護系統(tǒng)及改進的TVM430型安全防護系統(tǒng)，還有德國ICE高速列車采用的FRS速差式機車信號和LZB型雙軌條交叉電纜傳輸式列車控制設(shè)備等。7.列車自動控制及故障診斷技術(shù)目前在世界高速鐵路上的自動控2.車體結(jié)構(gòu)輕量化為了節(jié)省牽引功率，降低高速所引起的動力作用對線路結(jié)構(gòu)、機車車輛結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的損傷，以及提高旅客乘坐舒適度，需要最大限度地降低高速動車組的軸重。因此，各國高速動車車體的主要材料是鋁合金和不銹鋼，從發(fā)展趨勢看，鋁合金將成為動車組車體的主導(dǎo)材料。2.車體結(jié)構(gòu)輕量化為了節(jié)省牽引功率，降低高速所引起的動力作軸重與輪軌作用車型最高運營速度（km/h）最大軸重（t）平均軸重（t）（日）0系列21016.015.1（日）100系列22015.014.5（日）300系列27011.311.1（法）TGV-PSE27017.016.0（法）TGV-R30017.016.0（法）TGV-2N30017.016.3（德）ICE25019.515.1（德）ICE-228019.514.2（意）ETR-50030017.012.3軸重與輪軌作用車型最高運營速度（km/h）最大軸重（t車體結(jié)構(gòu)的輕量化技術(shù)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化的主要途徑有兩個：一是采用新材料，二是合理優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計目前，國外高速車輛的車體材料主要有：不銹鋼、高強度耐候鋼、鋁合金。車體結(jié)構(gòu)的輕量化技術(shù)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化的主要途徑有兩個：一是采車內(nèi)設(shè)備的輕量化技術(shù)車內(nèi)設(shè)備約占客車總重量的20％，輕量化具有重要意義。1.車內(nèi)設(shè)備如門、窗、行李架、座椅、供水設(shè)各、衛(wèi)生設(shè)備等等，均可選用輕合金或高分子工程材料和復(fù)合材料，使設(shè)備重量大大減輕。

2.車內(nèi)裝飾板材廣泛采用薄膜鋁合金墻板，工程塑料頂板等。3.其它設(shè)備的輕量化。如日本100系采用直流牽引電機，每臺重量為825kg（功率為230kw），而300系采用交流感應(yīng)電機后，每臺重量僅為390kg（功率增至300kw）。德國ICE-3的主變壓器鐵芯采用優(yōu)質(zhì)鐵—鋁合金，使導(dǎo)磁率提高4～5倍，又將銅編線改為鋁編線，冷卻使用硅油，這樣其總重由11.5噸降為7噸，等等。車內(nèi)設(shè)備的輕量化技術(shù)車內(nèi)設(shè)備約占客車總重量的20％，輕量化轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)輕量化技術(shù)l.構(gòu)架結(jié)構(gòu)輕量化。采用焊接構(gòu)架可比鑄鋼結(jié)構(gòu)減重50%左右。2.輪對輕量化。采用空心車軸和小直徑車輪，減輕轉(zhuǎn)向架重量。3.軸箱和齒輪箱采用鋁合金制作。鋁合金軸箱的重量只有原來的40％左右，齒輪箱亦減到原來的56％轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)輕量化技術(shù)l.構(gòu)架結(jié)構(gòu)輕量化。采用焊接構(gòu)架可比鑄車體結(jié)構(gòu)高速動車組車體：輕量化技術(shù)+鋁合金/不銹鋼低車內(nèi)、車外噪聲車體結(jié)構(gòu)高速動車組車體：輕量化技術(shù)+鋁合金/不銹鋼日本100系和300系車輛重量比較單位：t100系300系車體結(jié)構(gòu)10.36.5轉(zhuǎn)向架19.313.4電氣裝置13.510.0車內(nèi)設(shè)備10.69.8l輛車重量（平均）53.439.7日本100系和300系車輛重量比較單位：t300系車動車組類型換算長度計算重量（t）最高運行速度(km/h)CRH1A-20019.4480200CRH1A-200重聯(lián)38.8960200CRH1A-25019.4484250CRH1A-250重聯(lián)38.8968250CRH1B38.8950250CRH1E38.9944250CRH2A18.3354.1250CRH2A重聯(lián)36.6708.2250CRH2B36.5716250CRH2E36.5764250CRH5A19.2464.2250CRH5A重聯(lián)38.4928.4250CRH2C18.3388.4350CRH2C重聯(lián)36.6776.8350CRH3C18.2489.5350CRH3C重聯(lián)36.5979350CRH380A18.5396.4380CRH380A重聯(lián)36.9792.8380CRH380AL36.6810380CRH380BL36.3974380CRH380B18.2489.5380CRH380B重聯(lián)36.5979380CRH380CL36.4977.8380動車組類型換算長度計算重量（t）最高運行速度(km/h)CR車頂設(shè)備

空調(diào)機組制動變阻器受電弓空調(diào)機組制動變阻器受電弓車頂設(shè)備空調(diào)機組空調(diào)機組制動變阻器受電弓車下懸吊設(shè)備牽引變壓器牽引和輔助變流器牽引電機制動模塊空氣壓縮機水箱污物箱蓄電池箱充電機空氣彈簧輔助風(fēng)缸車下懸吊設(shè)備拖車車廂總線拓撲結(jié)構(gòu)門控制；2.壓力、溫度控制；3.防滑控制；4.制動控制；5.軸漸檢測；VCU拖車控制單元（節(jié)點）；MMI人機接口拖車車廂總線拓撲結(jié)構(gòu)車輛信息控制系統(tǒng)動車組介紹通過列車總線來傳送信息控制傳輸部分為雙重系統(tǒng)，系統(tǒng)有冗余性系統(tǒng)組成：信息中央裝置信息終端裝置列車信息顯示器車內(nèi)信息顯示器車輛信息控制系統(tǒng)動車組介紹通過列車總線來傳送信息

動車組監(jiān)測診斷系統(tǒng)實施車上監(jiān)測和診斷的目的是提高其運營安全性和車輛運用率；優(yōu)化運行管理；并便于運用和維修作業(yè)。為此，監(jiān)測和診斷的主要任務(wù)是：（1）識別部件磨耗和偶發(fā)性故障，并記錄故障信息（2）盡量明確顯示故障發(fā)生的部位和功能范圍（3）在故障情況下提示運行方式，包括提出保持功能措施的建議（4）提示迅速排除故障的維修方式（5）在必要時提示緊急制動作用（6）自動化整備作業(yè)，包括全自動制動過程試驗等動車組監(jiān)測診斷系統(tǒng)實施車上監(jiān)測和診斷的目的是提高其運營安第二節(jié)高速鐵路動車動車組與乘務(wù)運用計劃

第二節(jié)高速鐵路動車動車組與乘務(wù)運用計劃

1.基本概念動車組運用計劃是動車組運用和維修的綜合計劃，它根據(jù)給定的列車運行圖、有關(guān)動車組檢修的規(guī)章制度以及檢修基地條件等，對動車組的運用時刻、始發(fā)車站、擔(dān)當(dāng)車次、動車組檢修時間、檢修地點及檢修類型等做出具體安排，以確保狀態(tài)良好的動車組實現(xiàn)列車運行圖，高效完成運輸任務(wù)。當(dāng)列車運行圖調(diào)整時，動車組運用計劃也將重新編制。動車組乘務(wù)運用計劃是動車組乘務(wù)員（組）的綜合乘務(wù)計劃，它根據(jù)給定的列車運行圖、有關(guān)乘務(wù)員乘務(wù)規(guī)程、乘務(wù)基地條件等，對乘務(wù)員（組）在什么時間、什么地點出乘，在什么時刻、擔(dān)當(dāng)哪次列車，在什么時間、什么地點退乘等做出具體安排，以確保列車開行計劃的實現(xiàn)。1.基本概念動車組運用計劃是動車組運用和維修的綜合計劃，它2.高速鐵路動車組運用管理運用管理體制鐵道部統(tǒng)一購買，各客運專線公司統(tǒng)一租用動車組客運專線公司自購，安排擔(dān)當(dāng)本公司列車運行線鐵道部購置和客運專線公司自購相結(jié)合，鐵道部動車組擔(dān)當(dāng)跨公司運行線，客運專線公司動車組擔(dān)當(dāng)本公司內(nèi)運行線2.高速鐵路動車組運用管理運用管理體制3.動車組運用管理的主要內(nèi)容動車組的運用方式固定區(qū)段使用方式

不固定區(qū)段使用方式3.動車組運用管理的主要內(nèi)容動車組的運用方式不固定3.動車組運用管理的主要內(nèi)容動車組乘務(wù)組織動車組周轉(zhuǎn)時間、車組需要量和接續(xù)時間的計算動車組的檢修

3.動車組運用管理的主要內(nèi)容動車組乘務(wù)組織4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃編制管理模式全路集中管理動車組運用計劃編制模式可以充分利用動車組提高使用效率，節(jié)省動車組需要數(shù)量，并且鐵道部鐵路局是上下級關(guān)系使得與從既有線路上高速鐵路跨線車動車組協(xié)調(diào)容易。但是各公司不能根據(jù)客流需要靈活選擇動車組，也不能根據(jù)客運市場變動自主加掛動車組。更改運用計劃客運專線公司需要向鐵道部申請，一旦獲批后改動動車組內(nèi)部設(shè)施或加掛動車組將會給套跑帶來不便，調(diào)整起來涉及面較廣，運輸組織復(fù)雜?？瓦\專線公司管理動車組運用計劃編制模式

可使客運專線公司根據(jù)客運市場變化自主制定動車組運用計劃，有利于發(fā)揮公司運營的積極性。但是跨公司動車套跑協(xié)調(diào)層面多，管理起來困難，且各公司專門設(shè)置動車運用計劃編制部門以及各崗位，較集中管理顯得機構(gòu)臃腫。同時，各公司自行購買容易產(chǎn)生各公司根據(jù)自身條件購買不同型號和制式動車組，可能會造成全路列車標(biāo)準不統(tǒng)一。

4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃編制管理全路集中與客運專線公司自管相結(jié)合管理動車組運用計劃編制模式能很好發(fā)揮上述模式的優(yōu)點，同時避免上述模式缺點。

干線型高鐵，運營初期應(yīng)采用集中與自營結(jié)合模式管理動車組運用計劃，隨著動車運用外部條件的變化和成熟可考慮采用更高效模式。相對獨立城際客運專線系統(tǒng)，其主要服務(wù)對象絕大部分是本線客流，與外交流極少，應(yīng)采用城際客運專線公司自管自營模式，若有少量交流客流列車開行由公司間協(xié)商解決全路集中與客運專線公司自管相結(jié)合管理動車組運用計劃編制模式4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃編制的組織管理垂直機構(gòu)：全路集中管理動車組運用計劃管理模式對應(yīng)的組織機構(gòu)為垂直機構(gòu)。

動車組運用管理部鐵道部調(diào)度中心鐵道部運行圖管理中心鐵道部動車組運用分部動車組運用分部注：虛線連接機構(gòu)表示按需要進行信息交換、反饋的部門，下同動車組運用計劃管理垂直機構(gòu)示意圖4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃編制的組4.高速鐵路動車組運用計劃的編制及調(diào)整動車組運用計劃編制的組織管理獨立機構(gòu)：客運