为什么日本新干线放置硬币不能直立，中国和谐号可以保持5分钟？
你有没有好奇过，为什么在日本乘坐新干线，想用一枚硬币来测试列车平稳性时，却发现它很难直立？而在中国的高铁，尤其是和谐号，很多人都能轻易地让一枚硬币在车厢里挺立上好几分钟，甚至更久。这其中的差异，可不是什么玄学或者运气，而是隐藏在两国轨道交通发展思路、技术细节和运营理念中的深刻体现。
要理解这个“硬币站立”的现象，我们得从几个关键维度去剖析。
一、轨道是根基：平整度与吸震能力的较量
首先，最根本的因素在于轨道本身。
日本新干线的轨道： 日本新干线在设计时，非常注重轨道的平顺性，这确实是其平稳运行的基础。然而，早期的设计以及为了应对日本多地震、多山的复杂地质条件，新干线的轨道铺设有时会采用一种叫做“弹条扣件”的方式，并且在一些路段会允许一定程度的“弹性”。这意味着轨道系统在承受列车通过时，会有一点点微小的、可控的“形变”或“回弹”。这种设计虽然有助于吸收和分散一部分震动，减少对轨道结构的冲击，但同时也意味着轨道表面的绝对平整度可能不如一些后来的高标准设计那样极致。
想象一下，即使是最微小的起伏，对于一个脆弱的平衡点——直立的硬币来说，都可能是致命的。即使是零点几毫米的上下波动，也足以让硬币失去平衡。
中国和谐号的高铁轨道： 中国的高铁，尤其是“和谐号”系列，在建设初期就瞄准了世界一流的标准。在轨道铺设上，采用了更加先进的“无缝线路”技术，并且大量使用了“扣件系统”和“整体道床”。
无缝线路： 这种技术消除了传统钢轨接头处的缝隙，使得轨道线形更加连续平滑，大大降低了因接头引起的冲击和振动。
扣件系统与整体道床： 中国高铁普遍采用更坚固、更精确的扣件系统，并将钢轨直接固定在整体浇筑的混凝土道床上。这种结构使得轨道系统更加整体化、刚性更强，对微小形变的容忍度极低。道床的混凝土作为整体，就像一个坚实的地基，减少了轨道下方土体的位移和变形。
吸震材料与技术： 同时，为了进一步提升平稳性，中国高铁在道床下方和轨道侧面也使用了各种吸震材料和减振垫。这些材料的设计目标是吸收和耗散高频振动，而不是让轨道本身产生大的弹性形变。这就像是在一个极其平坦的台面上，又加上了一层薄薄的、能吸收微小扰动的材料。
因此，和谐号的轨道表面可以达到一个近乎极致的平整度，而且在列车高速通过时，轨道系统能够更有效地将振动传递到更深层的结构中，而不是在轨道表面产生肉眼难以察觉的微小起伏。
二、列车运行的精细化控制：速度、加速度与平稳转向
除了轨道，列车本身的运行控制也至关重要。
日本新干线的运行控制： 新干线在速度控制、减速进站等方面都有严格的规定。但早期的设计理念和技术允许在某些环节存在一定程度的“滑行感”或“惯性”。例如，在进站减速时，可能会有一段相对平缓的减速过程，这个过程中，即使是硬币，也可能因为微小的惯性波动而难以维持直立。
中国和谐号的运行控制： 中国高铁在“平稳性”的追求上，达到了非常高的水平。
精确的速度控制： 通过先进的列车运行控制系统（CTCS），和谐号能够实现精确到小数点后的速度控制，以及更加平滑的加减速过程。这使得列车在运行时，其加速度的变化非常小且连续。
优化的转向设计： 列车在弯道上的转向设计，尤其是在引入了先进的车辆动力学模型后，能够更好地控制车辆的侧倾和摇摆。这意味着即使在过弯时，车厢内部的“地面”也尽可能保持水平，硬币的倾斜角度极小。
车辆悬挂系统： 和谐号列车普遍采用了先进的空气弹簧悬挂系统，并且经过了精密的调校。这套系统能够主动感知和补偿来自轨道的不平顺以及外部风力等扰动，最大限度地隔离了车厢内部的振动和倾斜。它就像是为整个车厢安上了一个“智能稳定器”。
三、运行模式与历史积累
还有一些历史和模式上的差异也可能影响到我们对“平稳性”的感知。
日本新干线的运营历史与考量： 日本新干线拥有悠久的历史，其设计也经历了多次迭代。在满足高速运行的同时，也需要考虑运营的经济性、维护的便捷性以及对既有线路的兼容性。一些早期的技术选择，在当下看来，可能不如最新的技术那样极致。
中国高铁的“后发优势”与全盘规划： 中国高铁是“后发者”，这使得我们在建设过程中，可以直接采用和融合全球最先进的技术和理念，并且进行了更高水平的整体规划。在高铁建设之初，就将“极致平稳性”作为重要的设计目标之一，这使得从轨道铺设、桥梁设计、车辆制造到信号控制，都围绕着这个目标进行了优化和整合。
总结：极致的平整度与精密的控制
所以，日本新干线上的硬币难以直立，并非因为它不平稳，而是在更细微的尺度上，其轨道系统可能存在的微小起伏，加上列车运行过程中某些环节的惯性，使得这个极度敏感的平衡被打破。
而中国和谐号之所以能让硬币轻松站立，是因为其拥有：
1. 更为平坦和刚性的轨道系统： 采用了无缝线路、整体道床等技术，将轨道表面打磨得如同镜面。
2. 更精密的车辆运行控制： 通过先进的悬挂系统、转向设计和速度控制，最大限度地减少了车厢内的微小晃动和倾斜。
这枚小小的硬币，就像一个极其灵敏的指示器，它直观地反映了两国在轨道交通领域对于“平稳性”追求的极致程度，以及背后所蕴含的技术深度和理念差异。和谐号的“硬币站立”，是新时代中国高铁技术实力和精益求精的生动注脚。
网友意见
1.线路平顺度方面，东海道新干线是有砟轨道，行车密度最大，虽然列车轴重很轻但是通过总重依然很大，加上线下基础先天不足（开通后曾大规模整治路基限速运行），因此要维持高平顺性不容易。其它新干线大量采用无砟轨道，但是这种无砟轨道属于单元板式轨道，下垫柔性沥青砂浆、单块分离结构，在列车高速运行冲击下，有点像席梦思上面铺块木板，动态稳定性不足。中国当初引进了4种无砟轨道，包括这种（称为CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道），但是铺设较少，有沪宁城际、宁安城际、哈大客专、哈齐客专等，后两者主要考虑防寒性能。而地位最高的京沪客专铺设的是源自德国的纵连板式轨道，它针对单元板的缺陷，采用了很硬的沥青砂浆，并且板端用钢筋连接，动态平顺性大大提高。其它线路铺设的轨枕埋入式无砟轨道整体性更强只是野外施工进度太慢、混凝土养护困难、新旧混凝土界面容易开裂。因此目前大力推广CRTS-Ⅲ板式轨道，这是中国的原创发明，性能确实不错。
2.曲线参数方面，新干线建设较早，设计速度不是太高，东海道为200/210（＋10这个余量是当时考虑速度表可能存在5％误差），其它新干线多为250/260。但是曲线超高值与缓和曲线长度标准设置得较高，比如东海道新干线曲线的均衡速度（没有欠超高也没有过超高）约195km/h，其它新干线为230~250km/h！有些人经常鼓吹东海道新干线就是个国内提速干线的水平，你看人家那么破的路居然跑270~285，啊，中国铁路是垃圾呀吧啦吧啦……国内线路的超高均衡速度可没那么大，250客专（已建成的）基本为200~220，300客专（极少）才有250，350客专多为300左右。至于那些200提速线路，仅140~160而已。显然，新干线的曲线超高设置更有独立客运专线的特点：列车速度单一。而我国的高铁，都有兼顾较低速度跨线列车的要求。因此，如果都按设计速度运行，新干线列车在曲线上承受的未平衡横向加速度（欠、过超高）其实不必中国高铁差。但是，新干线已经经历多次提速，有砟轨道考虑到维修性和列车临停舒适度超高值不大于200mm，无砟轨道一旦建成不可更改，所以在300系那个时代大幅放宽了欠超高也就是曲线通过舒适度标准，列车能够以更高的速度通过曲线，到了N700、E5E6时代，旅客承受的欠超高已经没法再增大（其实比欧洲还低很多），要想进一步提高曲线通过速度，只能给列车增加摆式功能，使列车整体以更大的欠超高通过曲线而车身欠超高不超标。从300系开始，欠超高已经放宽到110mm，直到现在。而我国已建成的线路，即使按照设计速度运行，欠超高也不会超过60mm，有些线路甚至只有40mm——显然，在更剧烈横向加速度下，新干线里的硬币更容易倒。关于此条，一定要记清：新干线是超速通过曲线，我国是以设计速度或低于设计速度通过。
3.气动作用和车身刚度方面，新干线的线间距较小，与对向列车的间距很小，交会时气动作用较强。而且新干线隧道孔径小，列车距离洞壁更近，高速通过时，气动效应会吸引列车向更近一侧的洞壁靠拢。我国列车也有此现象，山区高铁车轮呈现不对称磨损（我国高铁左行，更近的洞壁总是在左侧）。此外，新干线列车轻量化程度高，车体刚度相对不足，气动作用引起的变形量更大。
4.转向架方面，新干线习惯在空气弹簧与附加空气室之间设置节流孔，气体流过时产生阻尼，起到垂直液压减振器的作用，缺点是弹簧柔性降低。同时以较大的左右跨距安装空气弹簧，起到抗侧滚作用，不必另加抗侧滚扭杆。这2项措施，往好了说是一件多能、减轻重量，往坏了说是弹簧柔性嫌不足，振动较大。国内从引进的CRH2发展到380A时，即提高了弹簧柔性增加垂直方向的舒适性，由于柔性增加后抗侧滚能力降低因此加装抗侧滚扭杆。
你应该比比这个：
1934年至1943年运营于南满铁路新京至大连区间的亚细亚号超特急快车
最高时速 130KM
平均时速 82.5KM
（PASHINA型机车在测试平台上的最高时速能达到140公里，但在实际路轨上时速超过135公里时会发生振动，所以将130公里/小时作为最高运营速度。）
1993年，全国列车
平均时速 48.1KM
1997年4月1日，铁路第一次提速，三大干线才开行了40对快速列车和64列夕发朝至列车
最高时速 140KM
平均时速 90KM
全国列车
平均时速 54.9KM。
2007年4月18日第六次提速
全国列车
平均时速 70.18KM。
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开通时间
日本新干线： 1964年 10 月 1 日
京津城际铁路（大陆第一条350KM高铁）：2008年 8 月 1 日
相差44年时间，无论是铁路轮轨技术发展，还是相关线路设计，轨道精调标准，都有了天翻地覆的进步和发展。拿一条44年前的高速线路和现在刚建成的高速线路比较，不考虑线路设备的老化因素（假设两条线路折旧率相同）也是不公平的：
前者区线半径小，路轨精调标准低，超高较低，后者曲线半径大，路轨精调标准高，超高较高，后者还直接花钱引进的的西门子原装信号系统。即使是拿刚出厂的全新复兴号动车组列车，在两条线路上跑一遍，也是完全不同的乘坐感受。更何况，复兴号动车组根本就不是摆式列车，上曲线较多较小的新干线运营，会让人很不舒服的。
关公战秦琼不可取，也无意义。
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