高铁移动通信(精选8篇)
尊敬的老师、亲爱的同学:
大家晚上好。
我是机车车辆工程系XX班的XX,非常荣幸的参加学校举办的“高速铁路只是演讲比赛”,和大家一起来感受铁路事业的光辉历程。我今天演讲的题目是:我心中的高铁!
高铁,多么熟悉饿又让人热血沸腾的名词,第一次是从一部日本动画片《铁胆火车侠》里知道它的。
《铁胆火车侠》中出现了很多日本新干线上的列车:300系、400系、500系、E1系、0系,甚至还有邓小平坐过的100系。我当时觉得,日本的火车都好帅,要是中国也有这么帅的火车就好了。
2002年11月27日,“中华之星”在冲刺试验中创造了最高速度每小时321.5公里的当时“中国铁路第一速”,(该记录知道CRH2在2008年4月24日于京津客运专线上进行高速测试时才被打破)。我知道,“中华之星”动车组的研制是由国家计委立项,铁道部主持,中国北车集团和中国南车集团参加研制,属于动力集中型动车组设计。
但是,我发现,中华之星似乎没有投入运营。我们依然在使用传统的火车,动车在哪里,飞一般感觉的高铁在哪里?
终于这一天来到了,2007年12月22日,首列国产时速300公里“和谐号”动车组列车在南车四方机车车辆股份有限公司竣工下线。它的成功下线是我国铁路全面实施自主创新战略取得的重大成果,标志着我国铁路客运装备的技术达到了世界先进水平,中国也由此成为世界上少数几个能够自主研制时速300公里动车组的国家。
今年,我考入了武汉铁路职业技术学院的高速动车组驾驶专业,为了能更好的进入状态,早日为我国的高铁事业做贡献,我在网上查了些资料,加深了对高铁的了解:
世界上首条出现的高速铁路是日本的新干线,1959年4月5日,世界上第一条真正意义上的高速铁路——东海道新干线在日本破土动工,经过5年建设,于1964年3月全线完成铺轨,同年7月竣工,1964年10月1日正式通车。运营速度高达时速210公里,它的建成通车标志着世界高速铁路新纪元的到来。随后法国、意大利、德国纷纷修建高速铁路。以日本为首的第一代高速铁路的建成,大力推动了沿线地区经济的均衡发展,促进了房地产、工业机械、钢铁等相关产业的发展,降低了交通运输对环境的影响程度,铁路市场份额大幅度回升,企业经济效益明显好转。
时速300公里的“和谐号”动车组是在消化吸收国外时速200公里动车组的技术平台的基础上,由中国自主研制,是目前世界上运营速度最快的动车组列车之一。
记得,刘部长曾说过这样一段话:“要干,就要占领世界高铁技术的制高点;要干,就要引领世界未来铁路发展趋势;要干,就要干出百年不朽之作,给后人留下宝贵的财富;要干,就要才我们这一代人手中变成现实。”
今后,我们中的绝大多数人将会进入铁路系统,我们将努力学习专业知识,完善自我,认真学习,做高铁事业的接班人!
铁路无线数字列车调度通信系统 (railway radio train dispatch communication system) 以铁路运输调度为目的, 利用无线电波的传播, 完成列车与调度中心之间、列车与车站之间或列车与列车之间通信的系统, 简称无线列调。这是一种铁路专用的移动通信系统, 是铁路调度通信系统的重要组成部分。
列车数字无线调度通信系统分为A, B, C 3种制式, 采用150 MHz或450 MHz频段, 除个别呼叫采用数字编码外, 其他呼叫信令均为模拟信令方式。为了解决弱场强区段通信问题, 采用异频无线中继器。为了解决隧道中通信问题, 采用150 MHz或450 MHz频段漏泄同轴电缆。
高铁中采用A制式系统, 以调度员直接指挥司机为主的作业方式调度区间。采用有线、无线相结合的组网方式, 基站电台与移动电台间的通信采用无线方式, 调度所至基站电台的通信采用四线制音频话路构成。基站电台按场强覆盖合理设置, 并具有跟踪功能以保证通信连续。调度员可以个别呼叫指定的司机, 也能够识别司机的呼叫, 还能够向调度区间内所有的机车司机发出呼叫 (全呼) 。调度员与司机之间除了话音通信外, 还可以传输数据和指令, 并能在调度所内打印和显示, 以便及时掌握列车运行状态。为了保证系统正常工作, 调度所设备能够对各基站电台进行集中监测和检测。在紧急情况下, 机车司机可以向调度员发出紧急呼叫。
1.1 调度台和车站、列车电台间的联系:
调度台呼叫机车台, 该业务利用了网络中智能网。在线运行的机车台通过智能网注册车次功能号码, 车次功能号在机车担当牵引任务时有效。列车在线运行期间, 调度员需要和司机通话时通过拨打机车台注册的车次功能号呼叫司机, 这种方式调度免去了记忆繁琐的机车台MSISDN号码。在机车运行过程中, 调度员会不断地根据线路的运行情况向机车发送调度命令, 根据线路等级不同调度命令发送方式也不同。传统方式是进行语音呼叫通过对话方式传达调度命令。GSM-R系统应用后, 利用GRRS技术实现了调度台给机车台发送调度命令数据。目前利用GPSR数据业务的除调度命令外还有无线车次号校核、CIR出入库检测等。
1.2 车站电台的功能:
车站电台具有自动 (或通过车站值班员人工) 转接调度与司机间通话, 车站值班员可插话, 监听;车站电台与调度通信时, 可有越区自动切换、追踪功能;车站值班员与司机/车长间异频单工呼叫并通话, 车站值班员可与司机间同频或异频呼叫并通话, 也可以与邻站值班员单工呼叫并通话;车站电台可设置测试方式, 便于维修、检测, 以便于及时修复电台故障;车站电台具有调度通信优先的功能, 在突发情况下可优先与调度中心取得联系, 以获得及时调度命令;车站电台具有场强测试遥控自动发信功能, 遥控台可对区间台进行控制;另外车站电台还具有挂机提示、外接录音等功能。
1.3 列车与车站、调度所之间的通信联系:
随着铁路运行不断地发展, 客车的运行速度以达到350km/h及更高的时速, 因此要求列车随时随地都必须和车站及调度指挥中心保持不间断的通信联系, 列车无时无刻都必须得到调度指挥中心的指令, 才能正常地完成列车运行任务。列车上的通信联系是通过无线数字列车调度指挥系统来完成的。
无线列调是一种铁路专用的移动通信系统, 是铁路调度通信系统的重要组成部分。列车电台主安装在各类机车上, 用于司机与调度、车站值班员、车长以及其他司机之间的通信。例如WTTJ-II通用式机车电台主机内部采用模块化结构, 电台功能单元 (收发信机、电源、控制电路部分) 和GPS单元, 连接为插接式, 维修方便。采用大规模集成电路, 具有集成度高、体积小、结构紧凑、可靠性高、维修方便的特点。主机及控制盒均采用微机控制, 具有LCD显示、操作方便。
列车电台具有司机与车站值班员同异频/单工呼叫并通话, 可以司机与司机/车长通过站台、区间台转信异频或同频单工呼叫并通话。同时具有紧急情况下调度优先功能。列车电台可承载调度命令无线传送系统业务, 具有工作模式自动、手动转换功能, 模式转换时具有声、光提示功能;可自动检测GPS接收机工作状态;当GPS功能失效时有听、视觉提示。具有自检功能;可设置测试方式, 便于维修、检测, 列车电台具有可记忆工作模式, 设备开机后, 应工作在关机前所记忆的模式;
通用机车台是通用式无线列调机车电台, 它兼容B、C制式机车台的所有工作模式。安装在列车机车上, 供司机使用。可用于机车与调度、车站、其它机车、车长之间通信联系。利用GPS全球卫星定位系统, 按机车的运行位置, 适时控制机车电台的通信方式的变更, 使之改变到与地面通信设备一致的工作模式上, 从而实现与地面通信设备正常通信的目的。
1.4 地面无线网络设备的支持:
为保障高速列车运行中不间断高质量的通信联系, 无线中继系统是必不可少的, 在高铁沿线分布了无数的中继站 (基站) 。在无线信息传输过程中由于建筑物及地形等的遮挡, 在地面上的两个电台之间的信号可能无法直接互相传送到, 但这两个电台却都能够和这个中继台很好地通联, 于是各个电台就通过中继台的转发覆盖到更广的通联范围, 帮助小功率设备扩大信号的目的。基站接受列车在运行电台发出的信号, 经过由基站控制器处理, 经基站有线设备传到车站电台及无线调度指挥中心, 取得中心调度命令。同时调度命令经有线设备传到列车运行临近车站电台及铁路沿线基站, 通过基站电台发出信号, 完成调度命令的下发。
1.5 弱信号区域信号加强措施:
为避免高铁列车在进入山区及无线电波难以到达的隧道等弱信号区域, 基站发出的信号列车车站电台无法高质量、高效
建筑产业中钢结构的行业优势
杨辉
(重庆市威龙钢结构工程有限公司)
摘要建筑业作为我国经济建设和发展的支柱产业, 已成为稳定社会经济发展的关键, 其中钢结构在建筑行业中优势明显, 除了节能、环保、重量轻等传统优点外, 以往的缺陷在实际建筑中也可以得到完善, 通过有效的数理分析, 钢结构的综合成本低于钢筋混凝土结构, 更奠定了建筑行业中钢结构的行业优势。目前我国的钢结构建筑比重与发达国家仍存在很大差距, 钢结构产业在建筑行业的比重会越来越大。
关键词钢结构钢结构传统优点成本优势
建筑产业作为我国经济建设和发展的支柱产业, 在我国工业化和城市化进程中, 地位不断增强, 已成为稳定社会经济发展的关键。随着建筑行业的发展和成熟, 如今的建筑产业, 传统的钢筋混凝土结构正越来越多地被钢结构所取代。钢结构建筑在建筑行业里的比重逐年增大, 钢结构在建筑产业中的行业优势也越发明显。
1钢结构在建筑行业中的传统优点
(1) 施工速度快, 工期比传统住宅体系至少缩短1/3, 以一栋30层, 5万平米住宅为例, 传统混凝土结构涉及到钢筋、模
益的接收, 必须在这些特定区域增设直放站和泄漏同轴电缆。
直放站也是一种中继产品, GSM移动通信直放站是解决基站覆盖而存在信号盲区的一种方式。通过架设直放站大大改善信号的覆盖效果。直放站中继系统将天线接收到的车站的信号直接放大送到漏缆, 也可以同时将漏缆接收到的机车台信号直接放大后送到天线, 传送给车站, 从而保证列车在隧道及其它无线信号传播不到的地方和车站实现正常的列车无线通信。
2 基于3G网络的高速铁路GSM-R技术
为更好服务、保障铁路通信信息的联系, 高铁列车调度系统全面建设了基于3G网络的高速铁路GSM-R技术。GSM-R (Globle System of Mobile fo R Railway) 专门针对铁路移动通信的需求而推出的综合专用通信系统, 由国际铁路联盟 (UIC) 和欧洲电信标准化组织制定技术标准, 并被许多欧洲国家采纳。它基于GSM并在其功能上有所超越, 是成熟的通过无线通信方式实现移动话音和数据传输的一种技术体制。该系统在GSM Phase2+规范协议下的高级语音呼叫功能:组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上, 加入了基于位置寻址和功能寻址等功能, 适用于铁路专用调度通信的需要。主要提供列车调度、养护维修作业通信、应急通信等语音通信功能, 可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道。
GSM-R系统的GPRS (通用分组无线业务) 高效、低成本、资源配置灵活, 特别适用于间断、突发性、频繁、数据量小的数据传输, 也适用于偶尔的大数据量传输。将GPRS分组交换模式引入到GSM-R网络中, GSM-R在数据传输上产生了由电路交换到分组交换的质的飞跃, 数据传输速率从原来的9.6kb/s提高到最大传输速率171.2kb/s (理论上) 。GPRS方式的数据传输链路, 可以为铁路运输行车指挥提供数据通信业务, 包括列车控制系板、浇筑、养护等多道工序, 每层的最快施工工期按7天计, 综合养护5天计, 至少需要12个月, 五个工种, 至少30人的持续施工方可完工;如采用钢结构, 单层施工进度可以4-7天一层, 3个工种不高于12人即可完成, 工期上可以减少至少1/2, 现场施工人员数量至少减少1/2。
(2) 节能效果好, 墙体采用轻型节能标准化的C型钢、方钢、夹芯板, 90%的结构建筑利用成品构件减少了整个建筑的能量损耗, 保温性能好, 抗震度好。
(3) 将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延展性好、塑性变形能力强的特点, 又因为钢结构建筑具有优良的抗震抗风性能, 大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下, 钢结构能够避免建筑物的倒塌性破坏。
(4) 建筑总重轻, 钢结构住宅体系自重轻, 约为混凝土结构的一半, 可以大大减少基础造价。
(5) 钢结构建筑比传统建筑能更好的满足大开间灵活分隔的要求, 并可通过优化柱、梁的截面面积以及使用轻质墙板, 增加建筑的使用高度、减少墙板夹层厚度, 提高建筑面积利用
统信息传输、机车同步控制信息传输、调度命令传输、调车无线机车信号和监控信息传输、无线车次号传输、进站停稳信息及接车进路信息的传输等数据通信业务。在高铁CTCS-3级模式下, 车载设备通过GSM-R无线通信GPRS子系统向铁路调度指挥中心发送司机选择输入和确认的数据 (如车次号) , 列车固有性质数据 (列车类型、列车最大允许速度、牵引类型等) , 车载设备在调度指挥中心的注册、注销信息, 定期向调度指挥中心报告列车位置、列车速度、列车状态 (正常时) 和车载设备故障类型 (非正常时) 信息, 列车限制性信息以及文本信息等。
中国铁路GSM-R网络的规划, 铁路总公司按国家《中长期铁路网规划》在全国建设三个移动汇接交换中心 (TMSC) , 分别设在北京、武汉、西安。采用铁路专用900MHz工作频段, 885-889MHz (移动台发, 基站收) , 930-934MHz (基站发, 移动台收) 。共4MHz频率带宽。在全国18个铁路局所在地以及拉萨设置共计19个MSC (移动交换中心) , GSM-R核心网络采用二级网络结构。建立全国铁路统一的GSM-R移动通信平台, 在铁路内部实现全国漫游, 加快高速铁路信息化建设, 实现高速铁路跨越式发展。
参考文献
[1]钟章队, 李旭, 蒋文怡.铁路综合数字移动通信系统.中国铁道出版社, 2013.
[2]中国铁路GSM-R网络的规划.北京交通大学讲稿, 2008.
[3]CTCS3-300T列控车载系统.中国铁路通信信号集团公司客运专线培训教材, 2008
[4]王惠生.宽带高速铁路移动通信系统[J].铁道通信信号, 2012 (5) :20.
近年来,我国高铁建设进入高速发展阶段。众所周知,传统的铁路调度需要无线电通信,高速铁路的安全运行更是离不开无线电通信。传统的铁路调度只是用到语音指挥,而高铁运行时需要用无线电进行实时数据通信。一旦无线电通信受到干扰,将会引起列车转换运行模式,降低运行速度,打乱运营秩序,造成严重社会影响。
保护铁路无线电专用频率,是无线电管理部门的重要职责。2011年,在浙江省经济和信息化委员会无线电管理局的统一部署和浙江省无线电监测站的技术指导下,浙江省各市无线电管理局、监测站认真扎实地开展高铁频率清理工作,对已开通高铁的频率保障也进行了探索和尝试,使之逐步制度化、日常化,以全力保障高铁实时数据通信安全。
浙江省全面推进高铁频率保障
制定周密细致的清频计划。2011年初,浙江省无管局和省监测站一起研究制定了杭甬、杭宁高铁的清频计划,分解落实各项任务,为了保证清频的有效性和可行性,省无管局就清频的标准问题与省监测站多次交流、探讨,最后确定了既符合GSM-R系统工作要求又现实可行的清频标准。
组织全省学习高铁无线通信原理,参观了解列调机制。想要做好高铁的频率清理和保障工作,必须对高铁的无线通信原理有一个全面、正确的理解。2011年4月,省无管局组织全省各市监测站技术骨干参加高铁无线通信原理培训班,邀请铁道部无线电管理办公室和上海铁路局的专家授课,专业系统地介绍了中国高铁发展的历史和背景,高铁无线通信的演化,所使用的频率,着重讲解了GSM-R系统在高铁中的运用情况。随后,全体参训人员乘坐沪杭高铁前往上海铁路局实地参观华东地区的高铁调度所,对高铁无线通信有了全面、直观的理解,进一步感受到高铁频率保障的必要性和重要性。
协调各方,创设良好的合作关系。由于高铁GSM-R的频率紧邻中国移动的GSM频率,要保证GSM-R的用频,移动公司必须对自己临近高铁的基站进行技术改造和频率调整,这对于用户数量巨大、信道占用接近饱和的GSM网络而言是一个巨大的压力。省无管局在坚持高铁清频的同时,充分理解移动公司的压力,年内帮助其协调解决了多起无线电干扰,用实际行动赢得移动公司对铁路清频工作的支持。2011年5月中旬,省无管局召集铁路、移动和相关市监测站召开高铁清频专项业务会议,会上移动公司、各市监测站汇报了围绕清频所做的一系列工作,省无管局对各单位前期工作给予肯定,对下一步工作作出部署,提出工作原则和清频标准,将任务分解落实到各单位,会议开得充实,富有成效。铁路方面也充分肯定了浙江省的清频工作,并表示感谢。
不断总结前期工作,将高铁频率保障日常化。甬台温、沪杭高铁开通后,相关市监测站都在探索高铁频率保障的监测模式,也取得了一定的实践经验。浙江省无管局多次与省监测站、相关市监测站交流高铁频率保障的有效方式和方法,不断总结前期工作经验,提出将高铁频率保障日常化。在2011年12月的全省无线电管理业务会议上正式提出了《浙江省高铁无线电专用频率日常监测实施办法》,《实施办法》对日常监测的方式、频次、记录格式都做了明确规定,每月上报和年度上报的实践也做了明确要求。通过《实施办法》的实施,真正把铁路专用频率的监测工作日常化、制度化。
省监测站全程技术指导
编写清频计划,作业指导等技术文件。2011年初,按浙江省无管局今年的工作安排,编写杭甬、杭宁高铁的清频计划,确定自查、联合测试、整改复查的时间安排,各单位管辖的路段和责任、任务;编写清频测试的作业指导书,确定测试仪表及配套天线、测试的方法和数据的记录方式。由于理论上的清频标准在实际测试中有一定难度,省无管局和省监测站对清频的标准进行了多次探讨,省监测站也反复试验,提出了既满足GSM-R系统工作要求,也能在现场测试中实现的清频标准。
全程参加杭甬、杭宁高铁的联合测试。2011年5月,省监测站会同铁路、移动和杭州、绍兴、宁波监测站对杭甬高铁进行了全线的清频测试,共测30个点,测出不合格点23个,主要问题是基站的互调。10月,省监测站会同铁路、移动和杭州、湖州监测站对杭宁高铁进行了联合测试,共测11个点,不合格点2个,主要问题是周边直放站干扰。为保证测试和实际工作点的符合性,测试点都选在在建的高铁线上,道路崎岖、尘土飞扬,测试组顶着烈日,扛着仪器、天线从简易梯登上二三十米的高架,进行逐点测试,遇到不合格点还要进一步扩大测试范围,确定问题原因。
采用多种方式与市监测站交流、总结高铁频率保障的经验方法。高铁专用频率保护对于无线电管理是一个新课题,需要不断探索尝试,并相互交流。2011年3月,由省监测牵头,组织杭州、嘉兴监测站共同开展了一次885~889MHz/930~934MHz频段路测和保护高铁频率的研讨。10月,在全省监测工作座谈会中,省监测站专门将高铁测试作为一个专题,和各市监测站技术人员进行交流讨论。12月,省监测站专门赴嘉兴,与嘉兴市监测站探讨如何应用路测软件结合现有设备,高效准确地完成GSM-R频段的路测,并进行了实测比对,达到了预期的效果。
各市开展高铁频率清理保护
各市无管局充分重视高铁频率保护工作。保护铁路无线电专用频率事关铁路运输和人民群众的生命财产安全,各市无管局都充分重视此项工作。杭州无管局领导多次参加高铁频率清理业务会议和技术交流;宁波监测站站长全程参加杭甬宁波段高铁的联合测试;湖州成立以站长为组长,技术骨干为成员的湖州市高铁频率专项清频小组;绍兴监测站站长带领工作人员专程赴绍兴移动公司考察调研退频、清频工作。
各市监测站利用各类现有设备开展保护性监测。杭州监测站主要依托移动监测车对高铁沿线进行测试。2011年4月下旬出动监测车对杭甬高铁杭州段进行实地沿线测试,从杭州东至杨汛桥,测得沪杭高铁正常在用频率,移动公司清频情况良好,这也在随后的联合测试中得到验证;8月,出动监测车对杭宁高铁杭州北至湖州秋山进行沿线电磁环境测试,全程开启屏幕录像软件记录经纬度和频谱图,对杭州绕城高速和杭宁高速交汇处的类GSM-R信号进行标注,提醒杭州移动进行排查。
nlc202309032144
湖州监测站先利用莫干山、美欣大厦固定站开展针对性监测,根据定性的监测结果,再使用监测车和PR100等便携设备在湖州所属四县区开展专项监测,查处了多起直放站干扰。
嘉兴监测站每月开展巡检,认真分析监测数据,对发现的异常信号进行跟踪调查,截止到目前,共巡检19次,累计行车2540公里,累计监测时间68小时,通过巡检查明嘉兴移动公司落在GSM-R频段上的异常信号5个。
开拓创新、探索高铁频率保护新方法。嘉兴市无管局对高铁频率保护做了较为深入的研究和实践,摸索出一些高铁频率保护的新方法。如建立沪杭高铁GSM-R频段电磁环境电子档案,包括高铁沿线移动、联通、电信的基站和直放站详细资料,巡检录制的全程实时数据,月巡检报告和干扰调查报告等;开展对高铁附近移动公司直放站的设备抽检,在发现宽带射频直放站的杂散互调比例较高后,及时督促嘉兴移动公司将高铁沿线直放站更新为数字光纤直放站,并推动嘉兴移动公司也建立月巡检制度,对高铁沿线基站、直放站进行定期测试和维护;巡检中采用监测接收机与频谱仪相结合,有源天线与无源天线相结合的办法,既考虑到监测灵敏度和信号截获能力,又防止产生虚假信号。
台州监测站利用Field Test软件,对GSM-R频段内的GSM信号进行锁频测试,以确定是否为其它GSM基站信号。
高铁频率保障任重而道远
市级三方协调机制仍需加强。铁路是GSM-R系统的使用方和管理方,掌握着最及时和最全面的系统信息,是否存在有害干扰和干扰是否消除,最终都要铁路部门下结论。由于频率相邻,移动公司是干扰的主要产生方和消除责任方,他们在高铁沿线的基站和直放站信息对发现和消除干扰有着重要作用。目前省级的铁路、移动、无线电管理部门三方协调机制已经建立,但是市级的协调机制还需加强。
引进配套高效的监测设备。浙江省现有设备主要处理单点、单起的干扰信号,高铁是长长的一条线,无数个点,都需要监测保障,同时各个点要和以往的测试进行比较分析,所以监测设备必须和GPS、电子地图、数据库结合起来,组成一套同时具备测试、定位、记录、比对、分析的监测系统,进一步提高监测的效率和正确性。
2012年,随着杭甬、杭宁线的建成通车,高铁频率保障工作会更加繁重,浙江省无线电管理部门将与铁路部门、移动公司密切配合,协力保障这项关乎人民群众生命财产安全的工作顺利进行。
副作用
无副作用
禁忌人群
孕妇、铁含量过高者不宜多食高钙高铁牛奶。
陈林
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高速铁路线路维护总结
我国高速铁路近年发展迅速,铁路线路维修市场广阔。高速铁路线路技术特点决定了养护维修方式的变革,按设备的状态进行必要的“状态修”,养护维修组织管理以“修养分开”为目标,鼓励专业维修维护公司的发展,注重线路维修新技术新设备的应用,适应高速铁路的养护维修。我国高速铁路建设取得重要成果。目前,中国已成为世界上高速铁路营业里程最多、运营速度最高、在建高速铁路规模最大的国家。对于《高速铁路线路维修岗位》这本教材。全书分七章,内容包括理论知识和实作技能。理论知识主要内容为:安全知识、专业知识、相关知识;实作技能主要内容主要为:基础技能和专业技能,包括:常用仪器及工具,线路、道岔检查及作业,线路设备故障应急处理等专业技能知识。下面我就针对本书理论知识和实作技能进行总结。
高工116
陈林
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一、理论知识
1、安全知识:高速铁路工务安全管理应坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,遵循“行车不施工、施工不行车”的原则,实行天窗修制度。严格作业纪律和劳动纪律,突出设备检查和分析环节,严检慎修,满足线路高可靠性、高稳定性、高平顺性,确保行车和人身安全。实行高速铁路工务从业人员资格准入管理和持证上岗制度,饭高速铁路工务从业人员应经过培训、考察考核,并取得相应资格,具备相关任职资格条件后方可上岗。凡上道使用涉及行车安全的小型养路机械、机具及防护设备应专管专用,专人负责上道登记和下道清点。未设置安全装置、未经产品认证或状态不良的,严
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陈林
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禁上道使用。同时应加强对小型养路机械、机具的日常检修和定期检查,时期经常保持良好状态。铁路单位应根据高速铁路实际情况,制定工务设备故障处理的各种预案,并定期组织应急演练。线路备用轨料应在车站范围内码放整齐,并置于两侧的封闭栅栏内。工务部门需开行轨道车、大型养路机械等路用列车时,应事先提出申请,经调度所值班主任批准。劳动作业安全应注意人身安全、电气化安全、劳动保护、安全用电、防暑防寒作业。
2、专业知识:高速铁路轨道刚度、基础变形控制、高速道岔、精密控制测量、轨道电路传输及综合接地等关键技术得到较好的解决;与有砟轨道相比,无砟轨道虽取消了道砟层,但仍延续了有砟轨道层状结构体系,实现垂向荷载逐层传递和扩散这一特征,且依靠其作为结构物的优势,具有更好的结构连续性和刚度均匀性;道岔是线路的薄弱环节,对高速铁路而言,速度目标值的提高、线间距的加大,传统的道岔结构应经不能适应高速铁路的需要,需要在道岔平面线形、尖轨和新轨转换理论,转辙器和摺叉结构、电务转换安装装置、道岔动力学仿真分析、道岔的施工工艺装备等方面进行创新;同时为适应高速铁路运营要求,应做好高速铁路轨道线路设备维修管理,提高维修技术水平,满足线路高可靠性、高
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稳定性、高平顺性的要求,保持高速铁路轨道耐久性。
3、相关知识: 高速铁路系统由土建工程、牵引供电、列车运行控制、高速列车、运营调度、客运服务及防灾安全监控等子系统构成。土建系统是一个庞大的系统,设计线路、站场、路基、桥涵、轨道、建筑和环保等专业工程;牵引供电系统为高速铁路列车运行提供稳定、高质量的电能;列车运行控制系统为高速列车安全、高密度运行提供保证;高速列车系统是高速铁路的海信技术装备和实现载体;运营调度系统是完成高速铁路运输组织特别是日常运营的根本保证;客运服务系统是处理与旅客服务相关事件的系统,具有统计分析功能,为管理层提供决策依据;防灾安全监控系统提供有关防灾数据,为列车运行计划调度、行车控制提供依据,保证列车正
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常运行。
二、实作技能
1、基本技能:电子轨距尺是高速铁路现场职工检查线路道岔的常用工具,高速铁路长钢轨焊缝接头平直度对行车安全和旅客舒适度影响较大,电子平直尺能有效测量钢轨焊补、接头以及绝缘轨接头的平顺度。高速铁路使用扣件是调整轨道几何尺寸的重要组件,特别是无砟轨道取消了道砟层,代之以刚性或半刚性道床,原来有道砟提供的弹性,方便调整轨道几何行位的功能须有扣件实现。
2、常用仪器及工具:电子水准仪、全站仪、轨道测量仪和电子平直仪。
3、线路、道岔检查及作业:线路检查分动态检查和静态检查,以动态检查为主,做到动、静态检查相结合。作业前,应对监测资料进行综合分析,制定作业方案。作业方案应明确质量要求和安全措施,并应经批准。现
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场作业负责人应确定作业范围和作业量,作业人员应按操作规程使用作业机具。作业后现场作业负责人应组织质量回检,填写作业日志。对道岔的检查是对轨距、水平(超高)高低、轨向、支距、查照间隔、道岔各部位间隙等进行精确测量。轨道精调应遵守“先高低,后水平”,“先轨向,后轨矩”的原则。钢轨打磨分预打磨、预防性打磨和修理性打磨。钢轨预打磨应在轨道精调完成后进行。钢轨预打磨性周期按通过总重和钢轨运用状态确定。道岔钢轨打磨周期应与正线钢轨打磨周时进行修理性打磨。打磨尖轨、辙轨、基本轨轨头作用边压塌产生的肥边,使基本轨与基本轨密贴,轨距查照间隔、护背距离、护轨轮缘槽和辙岔咽喉、轮缘槽宽度符合标准,保证行车安全。
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陈林
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4、线路设备故障应急处理:高速铁路公务设备故障主要指钢轨折断、道岔故障、检查车(轨道检查车、综合检查列车)。当高速铁路发生设备故障或自然灾害时,有关单位应立即向列车调度员汇报。当工务人员作业发现设备故障或自然灾害是,作业负责人应立即组织故障或自然灾害处理,并向调度所联络员报告,同时向工务段调度报告。工务段调度立即向工务处领导、综合设施调度和值班段长报告。工务段值班段长立即组织检查、抢修。
三、学习心得
1、我国铁路线路维修主要是贯彻“预防为主,防治结合,修养并重”的维修原则,按照设备技术状态的各种变化不同程度地进行相应的维修工作。线路检测以人工检查为主,轨道检查车主要负责线路的动态检查。铁路线路的维修按周期有计划地进行,分为综合维修、经常保养和临时补修。
2、高速铁路线路设计标准具有平面半径大、纵向坡度小、桥隧比例大和设计标准高、普遍采用整体道床、无缝线路、长钢轨铺设、提速道岔,采用全立交全封闭运行。线路稳定、平顺、沉降少、地质病害少,对线路状况和材料质量要求高等特点。高速铁路的技术和运行特点决定了其线路维修方法和模式
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不同于普通铁路。
2.简述中国CTCS列控系统发展规划:
发展我国 CTCS的总体原则是借鉴世界各国经验,结合我国国情路情,制定我国统一的ATP系列技术标准和规范;实行跨专业合作;坚持技术先进、系统成熟、经济合理、等级配置的原则;坚持
通信信号一体化的方向,新线建设优先发展基于无线的ATP;坚持新线建设与既有线改造并重,在总体规划的指导下,分步实施,有序发展;坚持机车信号主体化与发展ATP相结合。3.中国高速铁路列车运行控制系统发展概况:
我国高速铁路列车运行控制系统目前运营和正在建设中的包括既有提速线路200~250km/h的CTCS2级列控系统、客运专线200~250km/h的CTCS2级列控系统、客运专线300~350km/h的CTCS3级列控系统、京津
300~350km/h的ETCS1级和CTCS2级结合的列控系统。4.计算机联锁系统功能和基本结构:
计算机联锁系统的功能有:车站信号基本联锁控制功能;排列列车调车进路、引导、引导总锁、单操单锁、封闭道岔、单溜、连溜等功能;满足车站、编组场、枢纽等各种铁路信号作业要求;各种
场间、站间联系与结合;信号相关设备诊断功能;与CTC、TDCS、列控等系统交互信息功能。基本结构:双机热备结构;三取二结构;二乘二取二结构。5.高速铁路调度集中的功能: ①行车调度:在CTC综合显示盘和调度员显示终端上显示在线列车实时状态,自动向车站下达进路控制命令,按时刻表组织列车运行。②客运调度:管理客运信息,向车站、车长传递调度命令,为
旅客服务。③机车车辆调度:处理机车辆运行中出现的问题,统计车辆行驶里程,检查车辆维修计划,车辆整备工作等。④维修调度:掌握线路及固定设备管理、维修、保养等工作,协调行车与维修施工关系,发生事故及灾害时
实施抢险救灾工作。⑤电力调度:监控变电所、分电站、接触网保证电力系统正常运用,安排日常检修计划,组织电力系统的抢险修复工作。⑥信号设备监控:监视沿线的ATC设备、联 锁系统设备和
CTC设备,监视调度中心的设备、列车调度电话及专用通信网设备的工作情况,发现异常组织修理,使其尽快恢复正常。
6.简述日本、德国、法国、高速铁路的运输组织模式及特点。日本:运输组织模式日本新干线全部是新建的高速铁路,是仅开行高速旅客列车的客运专线,与既有线走向分开,采用全高速或者全高速——换乘模式,跨线旅客需要换乘。①合并列车②模式化运行。特点:安全,准时,营 销措施。方便的换乘条件。尽量减少换乘。
德国:运输组织模式可以归纳为:新建与改造结合(改造比重大),新旧线联运,高快结合(开行IC、ICE等不同等级列车)。
特点:新旧线联运;下线运行;客货混运;模式化运行。法国:纯高速方案;下线模式;模式化运行。7.高速铁路主要有哪些技术经济特征:
速度快;安全性好;列车运行准点率高;输送能力大;全天候;环境污染小;能耗低;经济效益好;舒适性好;占用土地面积少;外部运输成本低。8.高速铁路隧道的空气效应问题如何解决: ①扩大隧道断面面积和减小阻塞比②改变隧道入口形式③设置通风竖井④修建平行辅助隧道.另外,保持隧道内的表面的平整光滑,改善轨道结构,采用具有良好的空气动力学形状的车辆等都是解决高速铁路隧道内空气动力效应 的有效措施。
9.高速铁路车站按其技术作业性质可分为哪几类?分别是什么作用?
按技术作业性质分,高速铁路可分为越行站、中间站、始发终到站。越行站是为办理高等级本线高速旅客列车越行跨线的低等级高速列车而设置的车站。中间
站是位于高速铁路线上主要办理客运业务的车站。始发(终到)站主要位于高速铁路线的起点和终点及有大量客流出发和到达的大城市。
10.何谓高速铁路枢纽?枢纽内主要的设备有哪些?
把以高速铁路车站为中心,在场站外部有动车检修基地、动车检修所、动车运用所、综合维修段及连接这些段所区的联络线、迂回线等相衔接,在车站内部实现了高速铁路、普通铁路、城际铁路、地铁、公交、出租等多种交
通方式间的立体换乘,这类综合体称之为高速铁路枢纽。主要设备有动车检修设备:动车检修基地、动车运用检修所、动车运用所。综合检修设备: 综合检测中心、综合维修段、维修工区、大型养路机械段。11.高铁铁路的售票渠道有哪些?
答:车站窗口售票、自动售票机售票、互联网售票、电话订票、代售车票、上车补票。12.动车组维修方式有几种?各有什么特点? 答:a、定期维修(又称计划修)。已使用时间作为维修期限,只要设备到了预先规定的时间,不管技术状态如何,都要进行规定的维修工作,是一种强制性的预防修理。b、视情维修(又称状态修)。按实际状况标准维修。c、事后维修(又称故障修)。在机件发生故障之后才进行维修,它不控制维修时间。13.综合检测列车检测的主要项目有哪些?
答:轨道、轮轨作用力、牵引供电、通信、信号、周边环境监测。14.高速列车通常由哪几部分组成?
答:一般由车体、转向架、车辆连接装置、制动装置、车辆内部设备、牵引传动系统、辅助供电系统。
15.列车制动系统的主要分类方式有哪些?
答:1 按列车动能转移方式;2按制动力产生的方式;3按制动力的操纵控制方式。16.高速列车主要分为哪几类?
答:从运营速度上分---高等级高速列车和低等级高速列车。从运行距离分---长途列车、中途列车、短途列车。从列车运行范围分----跨线高速列车和本线高速列车。
按编组内容分----高速座席列车、高速卧铺列车、高速混编列车。17.简述高速铁路的几种运输组织模式,并分析其特点? 答:1.换乘模式----客流结构、运能的协调利用、方便快捷的服务要求、高速列车车底需要数。2.下线模式----充分利用快速客运网的能力,并有效扩大客运专线的吸引范围。
3.共线模式-----高速线承担本线几乎全部高速客流和大部分跨线的中长途客流。与之并行的既有线以货运为主,将承担货物运输、沿线中小站到发客流的输送任务。
盘锦站受盘营客运专线铁路建设及新增股道的影响, 需拆迁原有信号楼, 因此需启用盘锦站新信号楼通信机房通信系统, 涉及电源、传输、接入、数调、动力环境监控、无线列调、录音仪、车站信息系统 (含TIMS、OA、视频监控) 、站场广播、会议、站场过渡光/电缆等多项工作。同时通信工程过渡施工需结合信号与工务站改工期要求, 在既定时间内完成。为此首先对盘锦站进行了现场勘查, 主要设备调查使用状况如下。
(1) 传输设备。盘锦站传输网元隶属622Mb/s通道保护环中, 采用华为公司Metro1000设备, 为各业务系统提供2Mb/s传输通道。为避免在后期割接过程中, 由于传输通道无保护引起传输通道的中断, 进而影响业务系统使用而造成损失, 需对既有传输通道保护方式予以完善。 (2) 接入设备。盘锦站接入网元采用华为公司ONU128线设备, 下挂自动电话, 为无线列调和音频会议电视提供四线音频电路。 (3) 明确调度设备、电源设备及环境监控设备和无线列调设备的类型及使用情况。 (4) 分别对视频监控系统、OA系统、会议电视系统、车站TMIS系统和站场广播系统的组网方式和设备型号进行详细调查。 (5) 分别对光、电缆使用情况进行详细调查, 尤其是光缆芯数的使用情况, 了解的准确程度对后期光纤的对接起重要作用。
二、过渡工程准备
我方成立过渡领导小组和实施小组, 分别由通信系统项目经理和总工程师担任组长。
安排管理人员1人、技术人员3人、驻站联络员2人和具有丰富经验的施工人员16人, 其中, 过渡施工人员中的4人安排在车站通信机械室, 4人安排在新建机房, 8名在光、电缆割接点。
1. 前期准备工作
组织相关人员进行现场情况调查, 结合其他专业工程的开通方案进行前期准备。
与设备管理单位共同详细调查并确认既有通信线路和通信设备的运用情况, 如设备种类、线路径路以及回线的运用状况。
编制施工过渡具体实施方案, 报监理单位、建设单位、运营单位等单位审批。
各种过渡设备已经安装到位, 并且已经加电试验。线缆引入成端、电气性能测试符合要求, 并具备引入机架的条件。
2. 过渡前要点及人员分工
过渡前, 由驻站联络员在行车室办理要点登记手续, 调度给点下达命令后进行过渡施工。
管理人员负责现场过渡施工的组织工作, 专业技术人员负责现场技术支持, 通信机械室内人员负责对号及协助开通工作, 新建机房人员负责对号检查及开通工作, 光、电缆割接人员负责接头的对号接续。
三、过渡方案实施
1. 传输过渡方案
将新通信机房新设传输设备 (简称新网元) 割接到老通信机房传输设备 (简称老网元) 既有传输环网中, 通过传输网管查看全环的告警, 配置穿通业务。逐一为各业务系统开通传输电路, 待所有电路开通运行正常后, 通过断环保护方式, 在传输网管上删除老网元相关数据。注意事项:在新网元纳入传输环网后, 需做全环的保护倒换测试, 确保业务能倒换正常;在新网元为业务系统开通电路时, 应遵循先删除老网元相关电路数据, 再在新网元配置电路数据的原则, 确保电路配置的准确性。完成后应查询环上每个网元的告警、性能事件、业务状态, 确认没有TU-AIS和其他异常告警, 确认无误码上报及全环上的业务状态正常。
2. 接入过渡方案
新设接入设备板件对应槽位与既有接入设备完全相同。对老网元主控版进行数据同步和主、备切换试验, 确保主、备数据同步和正常运行。关闭老网元电源, 拔出主控板插到新网元对应槽位, 新网元加电进行检查确认设备运行正常。注意事项:新网元割接完成后, 应对主控板进行数据同步和主备倒换试验。根据已统计的自动电话安装对应点, 结合台账进行跳接, 优先跳接行车室自动电话、传真电话、备用闭塞电话, 跳接一个确认一个。
3. 调度过渡方案
将新设调度设备割接到既有传输环网中, 通过调度网管完成业务配置, 并采用断环保护方式在调度网管上删除老网元相关数据。注意在新网元割接完成后, 应对数调分系统上、下行进行断环试验。
4. 其他系统过渡方案
根据系统组网现状, 通过传输系统提供的传输通道逐一完成割接工作。注意在接入传输电路前, 应由传输系统进行通道误码测试, 测试正常后方可割接。
具体的过渡施工方法: (1) 光缆割接方案。光缆割接, 按照“一二二”的办法实施割接, 即一人指挥, 二人接续 (采用两台熔接机在两端割接点分别实施割接) , 二人测试 (采用两台OTDR分别在两端通信机械室进行双向监测) , 使接点衰耗在0.08d B以下。具体方法如下:在给点时间内, 对新敷设光缆与既有光缆进行割接、纤芯熔接、光纤盘留, 逐纤进行双向监测, 待全部光纤割接完毕, 经过复测合格后, 组装接头盒, 光缆尾纤接入设备, 并在网管中心查看网元的接入情况, 设备调试开通测试合格, 办理登记消点手续。 (2) 电缆割接方案。电缆割接, 按照“一二二”的办法实施割接, 即一人指挥, 两组人员割接 (分别在既有电缆和过渡电缆两割接点实施割接) , 两组人员测试 (分别在电缆两端实施对割接电缆监测测试) 。具体做法如下:给点前做好割接的一切准备工作, 包括电缆的开剥、芯线的对号、编号、测试。给点后马上对电缆进行割接, 采取割接一对, 测试一对, 开通一对的方法, 逐对逐组进行割接, 待电缆全部割接完毕后, 经全面测试检验确认接续质量符合要求、设备运行正常后, 割接点按正常接头处理, 办理登记消点手续。
四、应急预案
为应对通信过渡工程施工过程中出现的突发状况, 确保业务不受影响, 需制定应急预案, 主要原则如下。
(1) 在对系统数据进行升级更新前, 需对既有数据进行备份。 (2) 严格遵从既定操作流程, 当出现突发状况时, 执行回退流程。 (3) 根据操作需要, 配备经验丰富的操作人员、设备备件、仪表 (如光源、光功率计、OTDR、误码仪、以太网测试仪、电平表等) 以及交通工具。
五、通信过渡工程施工过程经验总结
1. 做好技术支持及现场调查。
过渡方案应细致, 注重抓控细节。建议与设备维护单位共同调查现状, 落实既有通信设备型号、配线方式及设备运行状况, 合理安排工序, 避免出现过多的交叉作业。
2. 做好施工前的准备工作。
提前做好光电缆的敷设、成端、配线、标识及测试工作, 尤其是做好台账, 避免出现线缆安插错误, 方便查找故障原因。做好设备前台终端及设备单机调试工作, 要求操作人员必须具备相关能力, 同时做好技术交底。
3. 做好实施操作。
严格按照批复的停机要点计划及施工方案施工, 服从负责人指挥, 安全员做好安全防护。操作过程中, 应保持各方人员的通信畅通, 实施完成后应留守24h, 确认设备及业务的运用状态正常后, 方可确认完成操作。应尽可能减少远程操作, 以现场操作为主。
4. 做好应急预案。
这是一场比一级方程式赛车(F1)还要刺激、还要奢侈的比赛。主力车队是德国西门子、日本财团、加拿大庞巴迪和法国阿尔斯通。他们各自驾驭着一列火车,车长大约是40个法拉利的长度,时速却可以与F1赛车一较高低——每小时200公里,甚至每小时350公里。胜者奖金丰厚无比,也许是上百亿美元。
在这个时间长达十多年的比赛中,速度已不是主要指标,关键是车队在不同的赛场的表现。比如在高原上,庞巴迪在中国的合资公司BSP经受住“地势高、空气稀薄考验”——获得青藏线361辆列车合同,总价值约为2.81亿美元的“奖金。”
和F1一样,比赛还要考验团队合作——有没有中方的合作伙伴以及默契程度——合作企业未来的国产化率能否达到70%以上。
整个比赛中,中国的铁道部是主办方兼裁判,亦是“赛车”标准制造者,这些标准包括轨距、车宽、信号系统、车重等等技术参数。
当然,这不仅仅是涉及到四个“外国车队”的较量,更大程度上也是中国继80年代汽车产业之后,又一次全行业的“以市场换技术”的冒险——如果成功,中国企业在引进、消化吸收,再创新之后,将成为世界上拥有时速200公里以上的高速列车技术的第五极,而中国制造的高速列车将被命名为CRH(CHINA RAILWAY HIGISPEED)。换句话说,裁判随时可能成为对手,中国迟早要推出自己的“F1赛场”。
因此,在每一个赛道上都看不见胜者的狂欢,只有落败者向裁判员和看客们发泄不满。不管四个国家队向中国转让核心技术多么不情愿,然而这个市场太大,绝对不能忽视。考虑到竞争对手可能接受转让技术条款,那就更不能掉以轻心了。
值得一提的是,具有完全自主知识产权的国产高速列车“中华之星”,曾经创造了每小时321.5公里的“中国铁路第一速”,因为在资格赛中临时发生故障而被出示黑旗,取消正式比赛权利。虽然曾有52名中国工程院院士联名上书国务院,但是“中华之星”重回赛场的可能性已微乎其微。
外电对这场“赛事”给予了全方位关注。密切关注此事的美国《华尔街日报》以“中国铁路大升级给外企带来了巨大商机”作了专题报道,并引用亚洲开发银行的交通运输专家睿纳哲(Nigel Rayner)的话说,“中国铁路扩张计划的规模之大是史无前例的”。
而在日本,每一次日本外交官员亦或民间组织就此事访问中国,主流媒体都会及时曝料个中进展,甚至于将从上海到杭州的一趟标有“CRH”的动车组称为“异乡的新干线”,或“日本新干线中国版”。而随着日本媒体一波又一波的宣传攻势,CRH遭遇到中国的民族情绪,甚至于被网民译成“耻辱号”。
对于各方给CRH贴上的标签,京沪铁路客运专线公司筹备组副组长郎国平在“两会”期间有着详尽的解释:“线路、桥梁、隧道、涵洞等工程技术,将形成我国完全独立的技术标准和自主知识产权;通信、信号、牵引供电系统,将形成满足我国客运专线系统集成的标准和要求;运营调度和旅客服务系统,也将坚持自主创新。关于列车通过引进先进技术,来实现在中国自主生产时速达300公里以上的列车,其中10%至15%是进口原车,而80%以上将是‘中国造’。”
难产的CRH
比赛的起点是从中国最繁忙的铁路干线——京沪线开始的。1990年代之后,随着国内经济的迅猛发展,这条始建于20世纪初的中国铁路运输“主动脉”已经不堪重负。运力不足导致旅客列车人满为患,货运列车运力不足的情况更为严重。
亚洲开发银行的调查数据显示,目前中国每公里铁路线平均旅客载运量为760万人,为世界平均水平的6倍左右。中国单位铁路里程上的平均货物运输量是世界平均水平的10倍以上。中国铁路每天平均只能运输16万节车皮的货物,但货运商每天实际需要的车皮数近20万节。
以京沪高铁为发端,运用先进铁路技术全面改变国内铁路落后面貌成为上两届铁道部的工作重心。但在1994年~1998年间,铁道系统内部却出现了京沪高铁缓建派,他们反对运用轮轨技术新建京沪高速铁路(高速轮轨派),认为应该在现有线路基础上进行扩能改造,像美国一样发展中国的摆式列车(同属于轮轨技术,在山区经济效益好些)。理由是,成本只有新建线路的一半,而且完全可以满足客货运输的需要。
就在缓建派与高速轮轨派争执不休时,1998年事态发生转折,主张新建阵营中,高速轮轨派与以中科院为代表的磁悬浮派的争论成为主流。2002年,磁悬浮上海商业示范线与秦沈线短兵相接,在这两条线路上分别运行着磁悬浮列车和铁道部的“争气工程”——“中华之星”动车组(火车头+车厢)。
其实在高速轮轨派中亦存在自主派和引进派,激进的引进派甚至认为,出于安全考量,在京沪线上完全购买德国或日本成熟的高速列车。而占主流声音主张,综合比较国外的各种高速列车技术,然后以国有技术为主、引进单项最好的技术进行整合创新。“中华之星”就是这一思路的产物。
“中华之星”的前身是现在广州到深圳运行的“蓝箭”号。2001年,8列动车组的生产完成,并正式投入商业运营。这之前,国家计委(今国家发改委)在2000年初,对“270km/h高速列车产业化项目”正式批准立项,同时列入国家高新技术产业化发展计划项目。并将中国具有完全自主知识产权的高速列车命名为“中华之星”。
两者都是以欧洲(主要是德国)高速铁路技术为基础。“中华之星”属于动力集中型动车组。日本新干线主要以动力分散为主,欧洲的高速铁路技术原来以动力集中为主,现在则以动力分散型的动力车组研制为主。彼时,中国的铁路运输客货混运,动力集中型具有相对优势。
按照规划,时速270公里的高速列车“中华之星”项目总投资1.3亿元人民币,其中国家拨款4000万元,铁道部投资4000万元,企业自筹5000万元。2001年4月,铁道部下达任务,确定了列车的总参数,由此拉开了“中华之星”研发的序幕。中国工程院院士、南车集团株洲电力机车厂高速研究所所长刘友梅被任命为该项目的总设计师。
然而由于各种未曾披露的原因,2003年初,磁悬浮与“中华之星”最终双双出局。
同在这一年,新一届铁道部领导提出了跨越式发展目标,其中客运高速化和货运重载化成为两个重要方向。在客运方面,计划到2010年,在全国范围内建设全长7000公里时速300公里的高速旅客铁路网,其中包括北京至上海约1300公里、北京至广州约2000公里以及哈尔滨至大连950公里等客运专线。
那么,技术从何而来?不同于成熟的磁悬浮技术只掌握在德国人手中,德国、日本、法国和加拿大都拥有先进的轮轨技术。但是不出让市场,谁又会将几十年的技术拱手相让。
最后,“以市场换技术”的思路压倒了更多不确定性的“自主开发”,但铁道部仍然不得不反复权衡考虑,是像韩国一样,只引进一个国家的技术,还是像西班牙各取所长?如果引进四国的技术,各取所长,未来互相间如何兼容?是目前最先引进最先进的技术,还是考虑运营成本引进成熟的技术?
2004年8月,铁道部正式对京哈、京沪、京广、陇海、浙赣等干线提速车辆实施招标。按照规定,合格的投标人为在中华人民共和国境内合法注册的、具备铁路动车组制造能力,并获得拥有成熟的高速铁路动车组设计和制造技术的国外合作方技术支持的中国制造企业(含中外合资企业)。
谈判,谈判,谈判
与20年前中国汽车业的“市场换技术”相比,高铁虽然是绝对垄断的买方市场,但是次的安排更具有复杂性。外交关系、历史问题、政策变数、决策机制、市场波动甚至于民族情绪引发的大众舆论,都影响着决策的时间、过程、规则和结果,而关联利益各方因此也言语非常小心。
一位坚持匿名的铁路系统专家对记者表露了他的担心:“如果不汲取以往其他产业的教训,高铁搞不好又会陷入到越引进,越落后,越引进的尴尬境地。”
另一位不愿透露姓名的曾参与谈判的铁道部官员告诉记者,许多的选择是技术优势与经济优势甚至于舆论导向的综合,是此消彼长的,互为条件,互相制约。如果像国内航空公司采购波音和空客飞机一样,更多的理由是外交筹码,那就简单多了。
维持谈判进行的关键在于:对于任何一个拥有高速铁路技术的企业而言,从容量角度来看,中国都是一个无法拒绝的市场。欧洲铁路联盟在2003年考察中国铁路时,曾向总部这样汇报:“想想看一个不到1平方米的尾廊(两节车厢的连接处)拥挤了21个人!中国的铁路运输市场具有无限潜力。”
显然,中国渴望在城际间开行高速铁路。不仅其载客量是公路、民航3~4倍,而且高速铁路与8车道高速公路相比,铁路占用土地仅为公路的1/2。铁路在节能降耗方面同样具有显著优势,它可以用不到1/5的交通行业平均能源消耗,完成全社会1/2的运输量。
2005年11月,铁道部主导的高速铁路的招标分阶段结束,并将中国的高速铁路命名为CRH 1、2、3、5(据说因为忌讳“4”,所以没有CRH4)。其中,CRH1、2、5均为200公里级别(营运速度时速200公里,最高速度每小时250公里),其中CRH2和CRH5具备提速至300公里的条件。CRH3为300公里级别(营运时速330,最高速度每小时380公里)。
CRH1的生产方是加拿大庞巴迪公司与青岛四方机车车辆有限责任公司的合资企业BSP,CRH2属于中国南方铁路机车车辆集团公司所属的四方机车车辆股份有限公司(日本川崎重工株式会社等组成的财团提供技术),CRH3的生产者为北方铁路机车车辆集团所属的唐山机车车辆厂(与德国西门子合作),CRH5由中国北方铁路机车车辆集团所属的长春轨道客车股份有限公司(与法国阿尔斯通公司合作)制造。在第一批订单中,这四家企业分别拿走了40列、120列、60列和60列定单。
外方之一加拿大庞巴迪中国区总裁张剑炜在接受记者采访时特别强调:“这些订单并不是给外国公司的,而是给其中方合资或合作伙伴。有的外国公司只是技术提供方。媒体上报道某某公司拿到几亿美金的订单是不准确的。”
但由于四方机车与日本财团合作,又拿到了最多的120列订单,而在日本财团中有个别企业是日本右翼势力的资助者,因此有些偏激的中国网民将CRH斥为“耻辱号”。
记者采访路内外多位专家学者,大家都给予日本新干线的评价是:任何人都不能否认日本新干线技术是最成熟的技术,运行40多年没有发生过乘客伤亡事故,这个纪录其他竞争对手是没有的,而且它的运营经验值得学习,晚点率不超过24秒。
“技术与民族情绪没有关系。”原铁道部谈判顾问,北京交通大学教授萨殊利说,“实际上世界上的轮轨没有纯粹的‘某国’技术,比如法德的技术就很相近,因为法国技术有一部分是学习德国的。甚至我们国内的研究也是一直在走德、法的路子。德国的牵引技术最好、法国的控制技术最好,我们为什么不能用呢?”
但是萨殊利亦承认,在与日本代表团谈判不舒服。当初技术谈判时日本大使馆有一个官员,一直在会谈室里面坐着不离开。中方的代表对日本的技术提出很多问题希望他们给予解答,日本技术专家当时回答很含糊。直到这位大使馆官员有事离开的时候,一位日本专家才说,我们使馆人员在的时候,有些事情不好讲。
“这个使我对日本官员的技术合作态度产生了不是太好的印象,反过来看日本的工程技术人员,他们对技术的掌握程度和敬业精神是值得中国的工程技术人员去学习的。”萨殊利说。
据参与谈判的另一位专家回忆,四个国家的技术转让策略各有特点,德国西门子的谈判是最艰难的。在怀疑中国的磁悬浮设计抄袭德国后,在高速铁路谈判中步步为营。关键是我方在轮轨技术上比磁悬浮积累的要多些,哪里是陷阱,哪里是鲜花掩盖的陷阱,心中有数。
技术积累让这次铁道部引进的动车组实现了低成本引进,在铁路一个内部会议上,铁道部长刘志军称中国高铁价格比西班牙低16%,比俄罗斯低40%,比韩国低45%,比我国台湾地区低57%,比其他国家普遍低16%至30%。
参与韩国高速铁路谈判的一位韩国工程师在接受《中国企业家》采访时称,中国招标时间拿捏得很准。2003年,由于政治问题,日本新干线遭遇中国民意阻挠;德国西门子之前押宝磁悬浮,但是从这一年开始更多的政府官员开始倾向轮轨技术,而不是磁悬浮技术;而阿尔斯通在这一年亏损18.4亿欧元,刚上任的管理层需要中国订单这一剂强心针。现在中国面临的问题与韩国一样,能不能掌握这些技术。
失落的“中华之星”
“中国电力机车之都”的株洲电力机车厂曾是铁道部“争气工程”——“中华之星”动车组的诞生地之一。
2002年11月27日,“中华之星”在秦沈客运专线的冲刺,瞬时速度达到321.5公里,创造了我国铁路试验速度的最高记录。但是在前铁道部部长傅志寰亲自视察“中华之星”时,发生故障。在随后的检修、试运营中,与铁道部第一次招标失之交臂。
在2005年6、7月,高速铁路动车组第二次招标的前4个月,刘友梅联合包括原铁道部部长傅志寰、中国工程院院长徐匡迪在内的52名院士,向国务院上呈一份《关于报送院士反映“中华之星”高速列车有关情况的签名信》。
内容主要是:首先,中国是铁路大国,发展及产业升级中可以适度引进借鉴,但不能完全依靠技术引进来解决中国铁路的问题;其次,铁道部最近引进“日、法、加”三国共计140列200km/h等级电动车组的实践说明,包括设计技术、系统集成技术、交直交变流技术和网络控制技术都难以获得技术转让,中国企业仅分工承担组装制造任务,处于产业链的低端,这样的后果是企业失去了自主创新的机会,使已经培育起来的科研队伍面临人员流失;最后,对于中国两个五年计划培育高速列车的民族品牌,包括“中华之星”,可拉动和发展一批相关产业,千万不能让国家立项自主研制的成果不了了之。
然而,此后将近半年的时间里,52名院士没有听到高层的回音。国家发改委一位高级官员对记者坦言,我曾经和52名院士在同一战壕里战斗,但是在考察国外的高速列车后,不得不承认在一定程度上“中华之星”存在差距。
“但是我仍旧坚持应该给‘中华之星’机会。”他特地强调。
作为“中华之星”总工程师的刘友梅,拒绝了记者采访。一位接近他的工作人员对记者说,在招标中,“中华之星”动车组没有资格竞标,和他有不可推卸的责任。刘友梅陷入深深自责当中。
一位曾参与“中华之星”研制,已经离开株洲厂的工程师在接受记者采访时表现得很无奈:“作为工程人员,我们把最好的时光倾注在‘中华之星’上,但是最后的结果令人失望。南车集团在株洲除了株洲厂之外,还有一个研究院和一个与西门子合资的地铁公司曾邀请过我,刘(友梅)先生曾挽留过我们,但是那段时间我一听到火车的汽笛声,心里就承受不住。”
未来
一位不愿透露姓名的铁道部官员私下对记者说,不能因为“中华之星”发生故障或是其他原因,就将其打入冷宫。有媒体报道说日本新干线40年无事故。其实并不然,最初的几年事故频繁,几乎天天有故障,幸运的是没有旅客伤亡,但却有维修人员伤亡。
日本新干线一位抢修队队长在他的《新干线的安全神话是这样创造的》一书中回忆:新干线开通不久,多次出现半路抛锚,列车在半路断电,没有照明没有暖气,乘客在寒风中忍耐,几小时后他们才抵达现场。还有脱轨事故、车轴断裂、车厢漏水、厕所和车门被吹飞,等等。还有线路方面的故障,铁路不均匀沉降,信号系统故障。
“但是日本没有像中国对待‘中华之星’一样对待最初老‘掉链子’的新干线。在初期,日本把新干线的持续性研制甚至上升至法律层面,任何有决策权力的人都不得中断。”这位官员说,“在研制‘中华之星’时没有解决的难题,在未来CRH会不会同样面临?”
这位专家分析,CRH最初几年可能出现这样的状况。比如说,目前对于轨距的要求,都是标准轨距1435毫米,但是各国的列车还有自己更为详细的技术参数,比如内轨距和踏面是不相同的,火车车轮与路轨接触受力不一样,在高速拐弯时,容易发生故障。
一位不愿透露姓名的专家认为,学技术不在于CRH的轮子制造得有多圆,不在于外形多流线,而在于控制系统,尤其是其中一些“软”内容,包含设计思想的关键技术,外方教不教先不说,中方能不能学会就更难。
一位唐车的中层管理者对高铁市场表示担扰,他说,现在从北京到上海所有硬座、软座、硬卧和软卧票价平均是大约260元左右,差不多每公里每人0.2元~0.3元之间。未来的京沪高速铁路票价应该在每公里每人0.5元左右,现在从北京到上海的全价飞机票是每公里每人1元钱,最低时可以打6折。未来京沪高速铁路能竞争过飞机吗?
他告诉记者,现实的情况是,在国产CRH车运行初期,可能一趟就要小修,半年就要大修,而普通的火车可能5天一小修,3年大修,甚至6年大修。各个铁路局能承担这部分成本吗?一辆普通的火车上座率高峰期可以达到180%,完全可以和高铁上座率80%时的收益相当,而且成本不高。各个铁路局会跑高铁吗?如果从环保、节能角度,300公里时速有优势,但是各个路局会考虑这些指标吗?
更多的担忧来自于“市场换技术”这一战略本身。记者采访众多政府官员和专家,他们认为韩国模式值得借鉴。韩国在引进技术之始就提出一条明确的政策,即技术只能引进一次,同时他们把科技经费进行调整,引进和消化、吸收的费用比例是1∶5,也就是说韩国花1元钱引进的技术要用5元钱进行研究和开发。
过往的事实是,韩国和中国的核电技术几乎是同时引进的,目前韩国的技术都参与国际竞标了,而中国还在引进。现在韩国与中国在发展铁路运输设备上又站在同一起跑线上,谁能撞线先一步成为高铁技术的第五极呢?在看客眼中,一场新的F1比赛才刚刚开始。
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