日本将出新型新干线 实现自动定速行驶

发布时间:2013年01月29日  阅读次数: 100   新闻来源:人民网财经频道 【字体:大 中 小】

日本东海道新干线时隔6年推出的新型列车将于2月8日开始运行。新型列车实现了自动驾驶,在出现恶劣天气和故障,导致列车延迟的时候,可以尽快恢复正常运行。

借助自动驾驶,迅速使因大雪等恶劣天气及故障而被打乱的运行时刻恢复正常;而且还缩短了地震等意外发生时紧急制动的停车距离。这样一款最新型新干线列车将于2月8日开始在东京到新大阪之间运行,这就是日本东海旅客铁道公司(JR东海)的新型列车“N700A”。

此次,东海道新干线继2007年导入N700系之后,时隔6年再次采用新型列车。在新兴市场国家的高速铁路市场不断扩大的背景下,这次采用新型列车还有一个目的,那就是利用海外企业追赶不上的技术革新,赢得更多的订单。

“行驶和停车,铁路列车这两个最基本的性能得到了大幅提升”,开发负责人、JR东海新干线铁道事业本部车辆课科长坂上启说道。

N700A最大的亮点当属为新干线列车首次配备了能够实现自动驾驶的“定速行驶装置”。这样一来,就可以快速恢复因恶劣天气等原因打乱的运行时间。

新干线列车原本就配备了列车自动控制装置(ATC),该装置能够根据与前一辆列车的间距、弯道等路线的情况,设定行驶容许速度,由驾驶员根据容许速度来控制车速。其作用是遵守每个区间的限速、确保安全,而不是用来消除延误。

通过振动检测异常,预防故障

放眼全世界,东海道新干线都算得上是极少有延误的铁路线。东京到新大阪的平均延误时间仅为0.6分钟(36秒)。但是,由于众多列车的运行是依靠精密的控制加以协调,一旦碰上大雪、台风等恶劣天气,或是出现事故、故障,就会影响到多趟列车。

发生延误后,通常,驾驶员会反复加速、减速,使车速尽可能接近ATC显示的限速,一点点挽回时间。因此,根据驾驶员技术的差异,消除延误的程度也各不相同。

而安装了定速行驶装置的N700A能够自动把车速维持在ATC计算出的最大限速值。发生延迟时,驾驶员只需按下驾驶台上定速行驶装置的按钮。车速就能维持在限速的上限,无需手动反复加速、减速,有望快速消除延迟。

提高准时性的另一项改进,是针对误点的一大原因——故障采用的预防技术。过去,新干线列车是根据车轴附近配备的温度计检测到的温度变化,感测车轴的异常,借此判断故障。但是,一旦行驶中发生故障,难免会造成大规模的交通混乱。

能否在故障发生之前预先察觉到异常?JR东海一直在寻找检测故障预兆的方法。其关注点是列车的振动。

当转向架快要发生故障的时候,传递到列车的振动就会开始出现微妙的变化。根据故障的种类,振动的模式也各式各样。安装在列车下面的传感器能够检测到这些人类感觉不到的振动的微妙差别,察觉到故障的前兆,从而防患于未然。回顾开发历程,坂上课长表示:“哪怕是在正常的状态下,根据天气和乘客数量的不同,晃动的模式也会改变。区分是正常还是故障的技术开发起来非常困难。”

改善制动、缩短停车距离

作为安全性的关键的“停车”技术方面,N700A缩短了紧急制动到列车停止的距离和时间,降低了在大地震等意外发生时酿成事故的危险。

东海道新干线的最高运行时速达到270公里,当铁路沿线的地震仪感测到晃动后,变电站将自动切断对列车的供电。与此同时,各车轮外侧的环状制动盘将夹紧车轮,使其停止转动。

然而,让高速飞驰的“大铁块”一下子停下来并非易事。因为制动盘如果施力过猛,有可能会出现盘身破损、车轮打滑的现象。因此,制动盘需要以强大的力道稳稳夹紧车轮,使其停止转动。

有数据显示,700系列车从紧急制动到停止需要大约90秒,停车距离在4公里以内。而N700A从紧急制动到停止的距离比700系缩短了2成,比N700系缩短了1成。

为了能稳定而又有力地夹紧车轮,盘身材料采用了耐久性比以往更高的金属。通过调整连接盘身与车轮的螺栓的位置,提高了摩擦系数。JR东海利用新干线本线,在雨、雪等所有天气条件下反复进行测试,改善了紧急制动的性能。

乘坐舒适性提升一个档次

消除延误、预测故障、强力紧急制动——N700A的这些最新技术都是在出现问题时才会派上用场。对于大多数乘客而言,乘车时感受到的变化应该是乘坐舒适性。这一点在弯道上尤其能体会到。

现行的N700系列车为了在弯道上也维持270公里的最高时速,采用了“车体倾斜系统”,通过倾斜车体,弱化横向离心力的方式维持乘坐舒适性。在东京到新大阪之间,需要倾斜的弯道共有约60个。而N700A把需要倾斜的弯道增加到了约120个。

除此之外,N700A还把300系和700系也配备的安装在车体下方吸收侧晃的减震器换成了最新型。

虽然统称侧晃,但也分很多种类,有大约1秒1次的大晃,也有微弱的振动。有些时候,如果只抑制大的晃动,小振动就会变大,反而有损乘坐舒适性。JR东海新干线铁道事业本部车辆课代理课长吉田理一郎说:“为了使大晃动、小振动都能被均衡吸收,我们对减震器进行了反复调试,抑制了容易让人感到不舒服的晃动。”

对于N700A,坂上课长自信地表示,“拿汽车打比方的话,就是提升了一个等级”。今后,在向海外出口时,日本开发的这些最新铁路技术将成为强大的武器。
(人民网财经频道 2013/01/29)

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