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浅谈铁道运输业科技发展的新趋势

发布时间:2019-02-01 09:18

  摘要:铁路运输业是一个独立的、特殊的物质生产部门,是发展经济、提高人民物质集体化生活水平的重要基础设施。近年来,铁道运输业正面临着快速发展的高速公路、航空、轮船运输业的挑战.但铁道运输也具有自身的优势,如比飞机、汽车更利于环保,比较节约能源等.今后,在城市间以及市区内的交通运输中,铁道运输会被作为交通运输首选.由于国民经济的发展不断推动着铁路运输量的增长,铁路运输在国民经济的发展中处于重要的地位,是能源、矿类等重要物资的重要运输方式。


  关键词:铁路运输;列车


  一、铁道运输业科技发展的必要性


  面对中国13亿人口的旅客运输市场,铁路、公路、民航客运竞争越来越激烈,根据中国铁路客运的现状分析,铁路客运要实现增运增收,必须发展稳定中长途客运市场,积极开发短途客运市场。而铁路运输的竞争对手首先是公路运输,其次是航空运输。因此,铁路要想稳固和开拓市场,保持所处战略集团中的领先地位,必须坚持改革的方向,开放市场,引进竞争,充分发挥产业的吸引力,开发新的运输产品,提供比公路、民航运输更高的顾客认可价值。


  二、运载工具应用工程学科―机车车辆技术


  1.高速列车技术。速度是机车车辆技术发展的一个综合指标。到2012年,我国高速铁路总里程将达到1.3万公里以上,其中350公里高速铁路达到8000公里左右,京哈、京沪、京广等主要干线通道将开通运营,“四纵四横”的高速铁路网初具规模。自2007年国产高速列车投入运营,特别是京津城际、武广、郑西、东南沿海等高速铁路陆续开通运营后,高速铁路这一现代化的交通方式已被普遍接受,并融入了人们的生活方式和工作方式。随着我国经济社会的快速发展,社会与百姓对高速列车的创新发展提出了新的更高的要求。当前,我国铁路全面推进“走出去”战略,已取得重大进展,已有十几个国家明确提出与我国在高速铁路技术与装备领域开展合作意向。当今世界正迎来高速铁路新一轮发展高潮,德、日、法等高速列车原创国的创新一刻也未停步。


  2.重载列车技术。重载运输是国际上公认的铁路运输尖端技术之一,代表着铁路货物运输领域的先进生产力。20世纪20年代,重载铁路在美国首次出现。当时,美国东部的煤矿与铁路合作组成总重约1万吨的单元列车,将整列车煤炭直接送往发电厂或港口,中途不经过任何编组作业,堪称高效。目前,世界上开展重载运输的国家还不是很多,只有澳大利亚、加拿大、中国、南非、美国、俄罗斯、巴西等国土幅员辽阔、资源丰富、铁路较为发达、大宗货物运输较多的国家。当然,更主要的原因还在于重载运输对铁路线路、机车车辆、行车组织等方方面面的要求比较高,一般国家目前还难以达到。尽管国外重载运输起步较早,但要满足大秦铁路这样一种大运量、高密度、快速度的运输需求,我们必须重点发展适合自己国情、路情的重载技术。


  三、我国铁路机车车辆技术的最新进展


  高速列车是高速铁路的技术核心,是机车车辆现代化的具体载体。如果说高速铁路是现代高新技术的综合集成,则高速列车是机械、电子、材料、计算机、控制等现代技术综合集成的集中体现。


  1.旅客列车速度不断提高。最高试验速度已经突破300公里/小时。国产“先锋号”动车组和“中华之星”动车组的最高试验速度2002年分别达到292公里/小时和321.5公里/小时。


  2.旅客列车的种类多样化。由过去单一的集中牵引方式发展为多种形式,包括动力分散型和集中方式的内燃动车组、电力动车组以及各种形式城市轨道交通车辆,满足了旅客运输的各种需求。


  3.货物列车重载技术取得新进展。2002年25吨轴重的大型货车首次在大秦线投入正式运营。以双层集装箱车为代表的专用货车研制取得成功。三种新型的120公里/小时货车转向架研制成功并投入批量生产。


  4.磁悬浮列车技术。我国从20世纪90年代末从德国全面引进常导高速磁悬浮技术,于2002年底建成了上海浦东机场到龙阳路地铁站30公里长的磁悬浮线,并投入试运用。


  四、线路、隧道、桥梁工程技术


  1.线路技术。2002年建成的秦沈客运专线是我国第一条250公里/小时的快速铁路。全长404.651公里,其中231公里地势平坦,地形地貌良好,其基础设施速度目标值为300公里/小时。在线路建设中采用了一系列高新技术、正在建设中的青藏铁路格尔木至拉萨段,全长1144公里,最高海拔5072米,海拔高程大于4000米的地段为965公里,为全长的86%,是多年冻土地区。关键技术是冻土地段路基热稳定性。根据格尔木―拉萨段冻土地区的分布特点,研究路基设计采用了三�原则:(1)保护冻土原则:适用于多年冻土年平均地温低于-1℃的区段;(2)控制融化原则:适用于多年冻土年平均地温-0.5~-1℃的区段;(3)破坏冻土原则:适用于多年冻土年平均地温高于-0.5℃的区段,2002年根据上述原则进行设计和施工的路基,都取得了满意的结果。


  2.隧道技术。正在施工中的兰新复线新乌鞘龄隧道设计长20.4公里,为双孔单线隧道,11‰坡道。由于取消了盘山越岭的展线,铁路比原来缩短了20多公里,最小曲线半径、缓和曲线长等技术标准都有根本的改变,为铁路提速创造了优良的线路条件。隧道掘进设备可分为三类:盾构掘进机、岩石掘进机、顶管掘进机。秦岭隧道是引进直径8.8米TBM敞开式硬岩掘进机。我国近年也自行研制了部分掘进机械,其中直径3.8~6.3米的土压盾构掘进机,国产化率为70%,技术水平已接近国际先进水平。地质预报是隧道施工的依据,超前进行地质预报,可以减少施工的盲目性,特别是确保恶劣地质条件下的施工安全。渝怀铁路是一条山岭铁路,在11公里长的圆梁山隧道施工过程中,采用地质雷达、TSP202探测设备、钻孔法等综合技术,对隧道地质进行超前探测和预报,超前地质预报。


  3.桥梁技术。秦沈客运专线建设中修建的桥梁,以双线和单线整孔预应力混凝土箱型简支梁为主导梁型,24米为主导梁跨;还采用了装配式双向预应力混凝土T形简支梁、预应力混凝土箱型连续梁、小跨度钢筋混凝土刚构连续梁、钢混结合连续梁等新型桥跨结构。该桥设计方案,是在多次实体梁试验和计算机仿真计算的基础上充实和完善的。在工艺细则指导下,质量得到有效控制,构成了我国完整的快速铁路桥梁设计和施工技术。


  五、结语


  我国高速列车科研、设计和制造企业在充分肯定成绩的同时,要树立忧患意识,按照“高标准、讲科学、不懈怠”的要求,全力以赴推进以新一代高速列车技术创新,以面向世界的眼界和胸怀,坚持以我为主、开放创新,继续发扬“苦干实干拼命干”的精神,推动高速列车技术再创新发展跨上新台阶。本文来自《上海铁道科技》杂志

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