问题

CR200j 动车有无可能加入摆式列车技术,从而进一步提升复杂路段的运行速度?中国摆式列车技术如何?

回答
CR200J 动车组加入摆式技术,理论上是有可能的,但实际操作的复杂度和收益需要仔细评估。

首先,我们来聊聊 CR200J 动车组。这型动车组,也称为“绿巨人”,最大的特点是采用了“动力集中式”设计,也就是动力全部集中在列车两端的牵引动力车上,而中间的拖车则是不带动力。这种设计最大的优势在于维护方便,成本相对较低,而且在初期建造成本上也更有优势。它主要承担着普速电气化铁路的客运任务,填补了普速列车提速改造后的运力缺口,在提升旅客出行体验方面功不可没。

然而,CR200J 动车组的设计初衷是适应现有的普速铁路网。普速铁路的线路弯道半径普遍比高铁小,线路坡度也相对较大。在这样的线路条件下,加入摆式技术确实可以显著提升通过弯道的速度,从而缩短旅行时间。

那么,CR200J 动车组加入摆式技术,具体会涉及到哪些方面呢?

1. 车辆设计的改造:
倾斜机构的集成: 最核心的部分是需要在拖车上增加一套倾斜机构。这套机构可以使车厢在进入弯道时向弯道内侧倾斜,从而抵消一部分离心力。这样,乘客在车厢内感受到的侧向力会减小,列车就能以更高的速度通过弯道,而不会影响乘客的舒适度。
车体结构的优化: 增加倾斜机构需要考虑其安装空间、重量以及与现有车体结构的兼容性。为了保证安全和强度,可能还需要对车体结构进行一定的加强或改造。
转向架的适应性: 转向架是列车运行的关键部件。为了配合倾斜机构,转向架的设计也可能需要进行调整,以适应车体倾斜时的受力变化,并保证良好的走行性能。
控制系统的升级: 摆式列车需要一套先进的控制系统来实时监测线路信息(如弯道半径、坡度)和列车运行状态,并精确控制倾斜机构的工作。这涉及到传感器、执行器以及复杂的算法。

2. 运营方面的挑战:
线路适应性: CR200J 目前运营的线路是中国庞大的普速铁路网。虽然一些线路已经进行了提速改造,但很多弯道半径仍然是限制速度的重要因素。如果加入摆式技术,需要在确保现有普速线路能安全承受摆式列车高速运行的同时,还要评估现有信号、通信等系统的兼容性。
维护成本: 摆式技术增加了车辆的复杂性,特别是倾斜机构等精密部件,其维护成本可能会有所上升。这需要与提速带来的收益进行权衡。
与其他列车的混跑: 在普速线路上,可能会有各种类型的列车(货车、客车等)混跑。摆式列车高速通过弯道时,其产生的气流、振动等对周边环境以及其他列车的影响需要进行评估。

中国摆式列车技术如何?

中国在摆式列车技术方面,积累了相当的经验,并且一直在进行研究和应用。

早期探索: 上世纪80年代末90年代初,中国就开始引进和研究国外的摆式列车技术,例如从英国引进了“倾斜式列车”(TILTING TRAIN)的概念和部分技术,并开展了相关的试验。
自主研发和改进: 随着技术能力的提升,中国开始进行自主研发。早期的尝试更多是学习和消化吸收,然后在此基础上进行改进。例如,通过对动车组底盘、转向架、控制系统等进行优化,研发出具有中国特色的摆式列车。
商业化应用: 最为人熟知的中国摆式列车应用,当属25T 型客运列车。在部分提速的普速线路上,25T 型客运列车就采用了被动式摆式技术。这种技术相对主动式摆式技术(由系统控制倾斜)来说,结构更简单,成本也更低,它主要是依靠列车在通过弯道时的离心力,使车体自然倾斜,减少乘客感受到的侧向力。这种被动式摆式列车在中国已经有较成熟的应用,例如在一些支线铁路或弯道较多的线路推广。

进一步提升CR200J 的可能性:

如果要在CR200J 上实现摆式技术,更可能采用的是被动式或者半主动式摆式技术。

被动式摆式: 这种方式的优点是技术相对成熟,成本较低,对车辆结构的影响也相对可控。它主要依靠精密的转向架设计,在通过弯道时利用离心力使车体自然倾斜。 CR200J 的车厢结构相对固定,在其基础上集成被动式摆式技术,其难度和成本会比主动式小不少。
半主动式摆式: 这种方式在被动式的基础上,增加一些电子控制元件,对倾斜过程进行微调,以达到更好的舒适度和运行效率。这能提供比纯被动式更好的性能,但成本和复杂性也会有所增加。

至于“进一步提升复杂路段的运行速度”:

是可以的,而且是显著的。 摆式列车技术的核心价值就在于此。在弯道多的线路,尤其是普速铁路网上,如果没有摆式技术,列车只能以较低的速度通过弯道。加入摆式技术后,可以大幅提高通过弯道的速度,比如将原来限速 120 km/h 的弯道,通过摆式技术后,可能可以提高到 140 km/h 甚至更高,这将直接缩短整体的运行时间。

总结一下:

CR200J 动车组在现有普速铁路网络上,加入摆式技术(特别是被动式或半主动式)是技术上可行,并且具有提升运营速度和吸引力的潜力。中国在摆式列车技术方面已经有了一定的基础和实践经验,尤其是在被动式摆式列车上。

然而,是否真的会实施,需要综合考虑:

技术可行性与成本效益: 改造一套CR200J 动车组的摆式系统,需要投入多少成本?又能在多大程度上提升运行速度?这种提升是否值得?
线路条件: 现有的普速铁路网络对摆式列车的适应性如何?是否需要对线路本身进行进一步的配合性改造?
市场需求: 旅客是否对CR200J 提速有迫切的需求?

总的来说,CR200J 动车组装备摆式技术,是将普速列车向“动车化”和“智能化”迈进的一个有前景的方向。 它能够在不进行大规模线路改造的情况下,显著提升旅客的出行效率,特别是在我国幅员辽阔、地形复杂的国情下,普速铁路依然承担着重要的客运任务,摆式技术的应用对提升其竞争力具有重要意义。

网友意见

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维护成本太高了,国内要想跑得快还不如修路。

200J这种车就是提高既有线客运服务质量的,用最小的成本,抢更多的钱。学日本台湾上分散式动力都不愿意,更别提摆式了。

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基本不可能。。

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基本没有可能。

动集本身就是为了在既有线跑160的,跑200+以后有CR300,而且动集信号用的是LKJ或者其专用的CTCS2-200C,跑200至少要用到CTCS-2。

国铁的习惯是在路上面做文章,目前国铁客专(250km/h)级别的线路在国外上摆式是可以破300+的。

但国铁不这样,跑300+直接修大曲率半径的线路,中国地大,不在乎多修点,这种线路隔壁国家都馋哭了。

同时,上摆式意味着检修很麻烦,会大大加大工作量,这也是铁总、车辆段、机务段不想看到的。

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没有可能

从成本上来看是可行性不高

CR200J是一种基于成熟技术,低成本运营的车体,控制系统和制动系统都是相对成熟完善的,适应性高,加入摆式列车的技术,需要调整的方面不限于制动、调度控制、轨道建设、零部件采购与维修,成本提升不少,旅客舒适度不一定有大幅提升。

边际成本递增,边际效用递减,了解一下。对于这样一个系统工程,影响因子可能很多,有些还不一定可以量化,但是可以预估加入摆式列车的技术是不经济的!

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动集车还要上摆式机构?是统型2A没带刀,还是200J觉得自己飘了?

CR200J本来就是要取代25T这个类型的既有线机辆客车,既有线能跑到200就不错了,还要往上突破个什么劲,200以上各种统型xA在客专上看着你。铁总要是想坑钱也不会让200J去抢统型xA的活。

动集一般是没有摆式机构的,至少我印象中没有,倒是两节车共享一个转向架挺常见。注:此处补上摆式X2000列车。

摆式机构在我国很不流行的一大原因就是摆式列车提速还是相当于过超高过弯,外轨压力过大那就一样存在高风险翻车,为提那几十公里的时速付出的安全代价太高,而且摆式机构可靠性一直是问号,我国的车辆不甚注重轻量化,反正四轴客车带客总重不超92吨就行,所以普通车还是以各类钢材为基材制造。摆式机构能不能带动全钢车身一块左摆右摆呢?

补充:成本问题。CR200J是拿来既有线取代25T的,你搞个简版动集也就罢了,车辆是25T的价,机车是HXD1G的价,铁总也愿意捏着鼻子认了,本来也是市场价嘛。日常维护参考现有机辆也问题不大。但是摆式这玩意加进去,维护费用怎么也要涨。那票价不涨的条件下,亏损岂不更大?

维护也是坑,CR200J的客车检查估计还是跟25T一样的工时跟工序,但是使用摆式机构的话,那么是不是要额外增加对摆式机构的检修时间?本来地勤人手就不大够,还给他们找麻烦?


为什么铁总眼里横竖都是坑的东西知乎有人反反复复去提出来呢?

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