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发帖数: 15246 | 1 人民网北京6月27日电 （记者申亚欣）京沪高铁将在7月30日正式运行。今天，本网
就社会普遍关注的京沪高铁的安全性、自主创新等相关问题，独家采访了中国南车四方
股份公司副总工程师、车体总设计师丁叁叁。
记者：京沪高铁上运行的动车组开到350公里时速是否安全？
丁叁叁：中国南车研制的CRH380A新一代高速动车组在京沪高铁上面跑350公里时速
是安全的。设计人员在研发新一代高速列车时都有一个基本理念，就是“以安全可靠为
核心”，安全性放在第一位来考虑。安全性好比100这个数字中的1，如果没有保证安全
，拿掉了这个“1”，即使做了100%的工作也等于零。设计师认为，对人的生命的尊重
是对人的基本尊重。
就CRH380A动车组而言，安全性主要包括这么几个方面：列车的运行安全性、气动
安全性、结构安全可靠性、制动安全性、故障导向安全、防火安全性等六方面。
运行安全性:脱轨系数小于0.13
抑制轮轨接触固有的蛇行运动，保证脱轨安全是轮轨系统动力学研究的首要目标。
通过合理匹配轮轨关系，循环优化系统悬挂参数，采取安全冗余措施，大幅度降低轮轨
作用力，提高了运行安全性。脱轨系数是反映车轮在轮轨间作用力下导致脱轨的可能性
，无论运行速度高或者低，国际标准规定脱轨系数都不得大于0.8。 CRH380A动车组实
测脱轨系数小于0.13（限值0.8），构架横向加速度低于限度的25%，远低于限度标准。
可见，CRH380A的安全裕量十分充足。
气动安全性：尾车气动升力接近零
动车组高速运行，气流绕流尾车，与气流绕流机翼产生升力类似，会使尾车的上下
表面产生气压差，导致尾车气动升力的产生。气动升力过大会引起尾车轮重减载率上升
，降低运行稳定性。为保证安全，设计时应尽量降低动车组的气动升力。CRH380AL头型
通过纵断面轮廓线及鼻锥引流设计，优化头型表面压力分布，控制头型的上下表面压力
基本平衡，达到降低尾车气动升力的目标，试验表明尾车气动升力接近于0，对尾车稳
定性无不利影响。
结构安全可靠性：车体气密承载能力提高50%
京沪高铁全长1318公里，途经244座桥梁、22座隧道，线路之长、运营环境之复杂
堪称世界之最。当动车组高速通过隧道或者两车交会时，车体会受到一个巨大的“挤压
力”（即气动载荷），因此对车体结构的可靠性提出考验。
结构可靠性是指结构承受载荷的能力和长时间运行的结构的抗疲劳断裂的能力。在
高速运行条件下，轨道的高低和横向等不平顺引起的振动会加剧，两车高速交会时产生
的气流急剧变化也会导致结构振动加剧，从而影响安全。
CRH380A通过优化车体、转向架等承载结构强度、合理匹配结构与线路的模态参数
，使承载结构的固有振动频率避开轨道的激励频率，在保证结构强度和刚度同时，避免
了其振幅加大带来的巨大损伤。
CRH380A车体在重量仅增加约4%的情况下，气密承载能力提高了50%（从±4000Pa提
高到±6000Pa），并通过了10万次的气密疲劳试验验证。
转向架构架按照超常载荷设计，安全系数大于2.7。构架、车轴通过1000万次疲劳
强度试验验证，疲劳强度裕度充足。
制动安全性 ：任何状态下平稳停车
CRH380A的电空制动系统在复合制动和空气制动模式下，300km/h紧急制动时制动距
离为3786m，小于标准要求3800m,制动盘热容量充足，满足动车组安全平稳停车。
故障导向安全（可以理解为主动安全）：自诊断、自预警
全车设速度、加速度、电流、电压、温度、压力等多个传感器，全面检测走行部、
承载、乘坐环境等系统及部件的动态行为和参数变化，根据不同的故障设定模式自动实
施警示或保护，实现了故障自诊断、预警与安全导向，从而提高列车运行安全的主动防
御能力。
列车装有通过GSM-R无线移动数据网络进行自动移动追踪的自动列车保护系统（ATP
），在列车超速、司机操作失误等非正常情况下，进行保护性制动，并能够控制停车，
确保安全。
例子：转向架失稳检测——通过在转向架上加装速度传感器，出现蛇形失稳时进行
报警，司机操作画面提示司机采取应对措施。
又如：列车设电流互感器检测变压器的一次绕组电流，当检测到过电流时，列车自
动断开高压真空断路器，从而保护设备。
再如：车门，当列车任一车门未关闭到位时，司机无法启动列车；列车运行过程中
，速度大于5km/h后，如果任一车门异常打开，列车将自动停车，从而保证乘客安全。
防火安全性：全方位的应对措施
CRH380A高速动车组在预防、报警、隔离与疏散等防火全过程进行了周密保全。动
车组采用低烟无毒阻燃材料，防止火灾发生；
车内设有烟火报警、乘客报警装置实现自动报警和人工干预。
设有连锁控制和紧急疏散设施（逃生窗、逃生梯），火灾发生时，可实现列车停车
、乘客紧急疏散。
记者：有说法认为，我们是买了日本200到300公里车的原型，然后开到380，这种
说法是否准确？
丁叁叁：这种说法是不准确的。这个需要从中国南车最初引进技术的路线说起。中
国南车只是一次性引进了200到250公里时速动车组，建立了技术平台，更高速度等级都
是自主研发。这种技术路线虽然增加了难度，但是为自主创新留出了空间，极大提升了
南车的持续创新能力。
就中国南车而言，中国南车2004年引进的是200到250公里时速动车组，也就是最初
的CRH2A型动车组。当然CRH2A型车已经是中外双方联合设计了，由于中国地域广阔，包
括山地平原、隧道桥梁，加上从南到北气候各异，所以动车组的运行环境与日本差异很
大。CRH2A型动车组进行了80多项改进，当然当时的技术改进多是应用型的，还不够系
统和深入，但在改进过程中，中国南车技术人员对相关技术进行了消化吸收，为将来的
创新打下了基础。
此后，中国南车在CRH2A型车的基础上，先后研发了CRH2B型车（16辆编组）、
CRH2E型车（卧铺车），还有关键的CRH2C型车。
CRH2C型车是在原有车型的基础上的自主创新，速度等级达到了300-350公里，在转
向架、车体、牵引系统、制动系统、减震降噪、旅客界面方面实现了技术的全面升级。
CRH380A则是一种全面的创新。第一个证据，中国南车与GE成立合资公司，将把中
国南车的高速动车组技术带到美国。美国是世界上知识产权保护意识最强的一个国家，
他们经过长达半年时间的严格审核后，认可中国南车高速动车组的完全自主知识产权，
这就是一个很好的证明；
第二，以周的四个条件来看，第一，流线型头型、第二，转向架、第三，交流传动
系统、网络控制系统和电流系统，包括电机是否自己设计，第四是整个车的系统集成是
自己设计的，均在南车实现。
第三，去年12月，CRH380AL在京沪高铁先导段创造了486.1km/h的铁路运营试验速
度记录，这是在实际运营线路上用16辆编组的将投入实际运营的列车创造的，在国际上
是一个前所未有的突破。据《人民日报》试验现场的采访报道，衡量高速列车安全性的
三大指标：脱轨系数、轮轴横向力和轮重减载率，在486.1公里时速下实测值分别为：0
.13、15、0.67，分别是安全极限的16%、31%、84%。铁道部总工程师何华武评价“距安
全限值还有很大余地，这说明高速列车的全性、稳定性等指标一切优秀。”请注意，这
是在列车跑到480公里以上时速时获得的数据。这不仅证明了自主研发产品的技术水平
，也表明该车在实际300公里时速运营时将留有十分充足的安全裕量。
记者：有人质疑我们在京沪高铁上的测试时间太短，无法保证安全，怎么看这个问
题？
丁叁叁：在CRH380A研制过程中，进行了最大规模的科学研究试验。关于CRH380A的
试验，包括多个阶段，是一整套科学严谨的试验验证体系。
第一，在研制前期，自2008年初开始，中国南车就对时速350公里动车组进行了一
系列线路试验，完成了动力学性能、弓网受流性能、空气动力学性能、牵引性能等17个
专业门类、1000余项技术测试，积累了大量的科学试验数据和运营维护数据，在此基础
上进行CRH380A的设计研发。在设计过程中，中国南车分“方案设计、技术设计、施工
设计和试验验证”开展设计工作，设计验证贯穿设计过程。
第二，通过系统分析、统筹策划、分步实施，在CRH380A研制的不同阶段，还进行
了完整的部件试验、系统试验、线路运行试验、运营跟踪试验，对高速条件下轮轨关系
、流固关系、弓网关系开展科学试验研究，对动车组动力学、空气动力学、牵引制动、
振动、噪声、结构可靠性等进行了全面验证。
第三，有关运行试验部分。先后在京津、武广、郑西、沪杭、京沪高铁进行了线路
试验，累计达152大类，2800余项，试验运行里程近百万公里，参与单位近百家，对
CRH380A研发提供了有力支撑。
仅就京沪高铁上的线路试验而言，试验从2010年11月开始，长达150多天。分别进
行了18大类54项型式试验、31大类126项科学研究试验，以及8大类40项车-桥-线-网-环
境联调联试试验。共有27列CRH380A和CRH380AL动车组参加试运行，总运行里程为86万
公里，充分验证了上线动车组的运行可靠性。
第四，CRH380A早已投入实际运营。从去年以来已先后投入沪杭、沪宁、武广、海
南东环高铁运营，目前已累计安全运行千万公里，其高速低碳安全舒适等优点已被充分
验证。
记者：有说法称我们在动车上的四项创新没有实现，而南车宣称CRH380技术是自主
创新的，可否针对这一疑问具体的答复？
丁叁叁：第一，在头型方面，这个大家一看便知。CRH380A头型概念取材于长征火
箭，蓄势而动，横空出世，寓意中国腾飞的速度和力量。造型圆润、光滑，线条流畅，
形态饱满，体现着“和”的思想。头型长12米，比CRH2型长2.6米，流线化程度更高。
试验表明，头车气动阻力降低15.4%，尾车升力接近于0，交会压力波小于±6kPa，气动
噪声降低了7%，新头型综合气动性能优良。
具体研究过程：在系统研究各设计要素和不同线路条件的基础上，通过对比分析，
研发人员设计了20种概念头型方案，综合分析技术性、文化性和工程可实施性，初选了
10种头型基本方案。通过三维流场数值仿真分析和多目标优化，确定了5种备选头型，
共进行了17项75次仿真计算。对备选方案制作1：8模型，分别进行了19个角度、8种风
速的风洞气动力学实验和3种风速、4 种编组的风洞噪声试验，对优选出的方案进行了
样车试制，完成了22项试验验证。通过对头型设计变量进行循环优化，最终选定了
CRH380AL动车组头型方案。新头型采用具有旋转抛物体特征的楔形结构，长度为12米，
头部流线化程度更高。
第二是转向架。CRH380A 转向架完全是自主研制的。中国南车技术人员过系统分析
京津、武广高铁高速运行条件下动车组的轮轨作用关系、动力学性能、结构载荷谱和轨
道谱等因素，依据高速列车系统动力学理论，围绕提高临界失稳速度、降低脱轨系数、
改善平稳性指标，通过仿真分析进行循环迭代优化，采用样机台架试验和整车线路试验
相结合的方法，经过多方案的比选，确定转向架结构参数和悬挂参数，实现了转向架性
能的系统提升。
采用精确的高速列车系统动力学模型，分析了高速运行条件下轨道不平顺、气动激
扰和轮轨型面匹配特性以及车辆间的耦合关系对列车动力学性能影响规律，对影响综合
性能的关键参数进行多方案优选，临界速度显著提高，乘坐舒适性明显改善。
在保持低轮轨作用力优势的同时，采用降低簧下重量和控制轮轨粘着的措施，有效
降低了轮轨磨耗速度。
试验结果表明：转向架安全冗余充足、运行品质优良，达到世界先进水平。
系统分析了京津、武广高铁累计里程百万公里线路跟踪试验数据，结合仿真分析，
提出设计方案。完成了涉及动力学、结构强度、磨耗、润滑、温升等数十项分析计算，
进行了地面及线路试验验证。
CRH380A时速380公里范围内，脱轨系数小于0.1，远小于0.8，安全裕量充足。时速
380公里时，客室振动舒适度小于1.5，达到优级。部件结构强度安全裕量充足，疲劳寿
命满足20年使用要求。
转向架技术曾获国家科技进步一等奖。
第三个问题，交流传动系统、网络控制系统和电流系统，包括电机是否自己设计。
中国南车在高速动车组方面是全面布局。中国南车四方股份公司负责动车组总成，重点
攻克系统集成技术、转向架技术和车体技术；中国南车株洲所和电机公司负责牵引电传
动及网络控制系统，包括牵引变流技术、车辆信息控制技术、牵引电机技术和变压器技
术；中国南车浦镇公司负责制动系统技术；中国南车戚墅堰所负责钩缓装置、基础制动
单元和齿轮传动等技术。目前高速动车组的核心技术：总成、转向架、车体、牵引传动
系统（通常再细分为牵引电机、牵引变压器、牵引变流器、牵引控制）、网络控制系统
、制动系统等，均在中国南车实现自主研制，使得CRH380A动车组成为我国自主化率最
高、拥有完全自主知识产权的高速列车。据不完全统计，中国南车在高速动车组方面已
获得专利400多项，并有多项专利正在申请中。
目前，变流技术国家工程技术研究中心、机车和动车组牵引与控制国家重点实验室
都落户在中国南车。
交流传动系统技术被誉为铁路机车的“机芯”。它涉及到多种学科门类，技术相当
复杂，主要包括动力系统和控制系统两大核心技术系统，是机车的“心脏”和 “大脑
”。中国南车株洲所从技术标准和技术模式两个方向着手“机芯”的基础研究。他们综
合欧美两点式变流器驱动电机和日本三点式变流器驱动电机技术的长处，以国内具备条
件的两点式晶闸管变流器驱动异步电机为研究对象，主攻电路研究，并逐步开发以两点
式和异步电机为主、兼有三点式和同步电机的全新技术模式，建立了适合中国国情并获
得国际承认的交流传动技术的技术标准。
实现“机芯”的自主创新，关键是掌握关键核心元器件技术。按照“以我为主”的
思路，中国南车株洲所的科研团队，对交流传动技术中关键元器件变流器、控制器件技
术进行了刻苦攻关，先后自主开发了12种不同型号的变流器模块、6种型号TEC2000系列
传动控制单元、5种型号DTECS网络控制模块等一批创新成果，形成了独有的技术创新体
系和创新能力，真正做到了核心技术不受制于人。
牵引电机也是自主设计，研制单位中国南车电机公司有效解决了高转速轴承润滑、
电机温升控制、空间尺寸受限等一系列的世界性技术难题，技术水平世界领先，具有完
全自主知识产权。在保持交流电机轻量化优点的同时，牵引电机功率提升了22%。单位
体积的容量比指标超过了国际同类产品，代表了世界高速动车组牵引电机研发的顶尖水
平。在2010年12月3日CRH380A动车组冲刺486.1km/h世界铁路运营最高速的试验中，各
项技术指标表现优秀，温升非常稳定。牵引电机额定功率420kW，瞬间功率达到450kW，
牵引变压器额定容量4237kVA，瞬间容量达到 4600kVA。
第四个问题，整个车的系统集成是自己设计的，在上面已经说了，中国南车四方股
份公司全面掌握系统集成。目前高速列车系统集成国家工程实验室以及高速动车组总成
国家工程技术研究中心都落户中国南车。
记者：针对大家关心的铁轨沉降问题，有媒体称，“200公里的北京到沈阳的CRH5
多次因为中途故障而停车。太原到石家庄的石太线才建了2年，已经出现了沉降，据说
线路沉降最大处达到40厘米;据说京津城际也出现了一定沉降。”这种说法是否属实？
我们是如何应对这一问题的？
丁叁叁：线路沉降作为线路建设方面的问题，我不掌握全面的情况。CRH5型车是中
国北车的，我也不掌握全面的情况。
记者：外界传说的音爆问题是否属实？
丁叁叁：关于CRH380A的舒适性方面，已经有很多媒体记者亲自上车体验过了，都
对车辆的舒适性赞不绝口，大量证据都可以在网上查到。我这里有一些相关方面的数据
可以供您参考：
CRH380A高速动车组舒适性综合反映乘客的乘坐感受，主要包括振动、噪声、车内
压力波动、车内乘坐环境。在研发过程中，科研人员采用模态匹配、等声压级、模拟仿
真、人机工程等先进理论和方法,首次建立了基于人体感受的舒适性指标交互作用模型
，形成了时速350公里以上高速列车的综合舒适度指标体系和评估标准。
振动：平稳性与舒适度均达到优级
针对外界激扰，通过合理匹配转向架的悬挂参数和结构参数，可有效衰减来自轨道
及外界的不利振动，并避免与车体产生共振，降低乘坐环境的振动加速度幅值，改善舒
适度。CRH380A动车组全速度范围内的平稳性和舒适度指标，分别达到优级和舒适级水
平。
噪声：低于66分贝
当列车以300km/h运行时，车外噪声急剧增强，其中气动噪声随速度的5～6次方增
长，轮轨噪声随速度的2～3次方增长。因此控制噪声是动车组设计的关键技术。
研发人员按照等声压级和分频段控制原则，设计了全新的动车组头型，使气动噪声
降低7%，通过隔音地板、高隔声车窗、高隔声内风挡、浮筑地板结构等多种新结构的应
用，实现了时速300公里时客室噪声水平不超过66分贝的目标，远低于飞机客舱内噪声
，与普通铁路客车160km/h运行内部噪声水平基本持平，确保了乘坐舒适性。
车内压力波动：小于200帕/秒 耳膜无压迫感
在高气密车体的条件下，采用高静压能力的换气装置，抑制隧道运行或会车时车外
压力波动传入车内，避免给旅客耳膜带来不舒适感，车内压力变化率小于200Pa/s，高
于欧洲车内压力变化的标准要求。
记者：请您介绍一下CRH380A在节能方面的设计。
丁叁叁：CRH380A是节能环保的高速列车，主要体现在低能耗、轻量化、污物收集
等方面。
降低气动阻力是控制高速列车能耗的关键，头型设计以空气动力学理论为指导，对
诸多设计变量循环优化，提升气动阻力性能，头车气动阻力降低15.4%，线路实测整车
阻力降低约5%。
动车组制动时可最大限度使用再生制动，牵引电机转换为发电机，能量反馈电网，
发电功率比牵引功率高50%，再生制动利用率达90%。采用15吨轴重轻量化设计，降低能
耗，可减轻轮轨作用力，降低轮轨磨耗。采用真空集便系统，可实现全程的零排放。采
用LED节能光源。
CRH380A以时速300公里运行时，人均百公里能耗仅为3.64度电，相当于客运飞机的
1/12，小轿车的1/8、大型客车的1/3。京沪一次旅行人均能耗约为48度电。 | t******t
发帖数: 15246 | 2 CRH380A时速380公里范围内，脱轨系数小于0.1，远小于0.8，安全裕量充足。时速380
公里时，客室振动舒适度小于1.5，达到优级。部件结构强度安全裕量充足，疲劳寿命
满足20年使用要求。
这个真是直接给高阻颜色看。 | t******t
发帖数: 15246 | |
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