高速铁道技术论文(收集5篇)

高速铁道技术论文篇1

一、高速铁路发展历史

1．世界高铁发展历程总体来看，世界高铁发展可以划分为四个阶段。第一阶段：1964年至1990年。1964年10月，世界上第一条真正意义上的高铁———日本东海道新干线正式通车，全长515．4公里，运营速度高达210公里／小时，它的建成通车标志着世界高铁新纪元的到来。第二阶段：1990年至90年代中期，法国、德国、意大利、西班牙、比利时、荷兰、瑞典、英国等欧洲大部分国家，大规模修建本国或跨国界高铁，逐步形成了欧洲高铁网络。第三阶段：从90年代中期至今。在亚洲（韩国、中国台北、中国）、北美洲（美国）、澳洲（澳大利亚）世界范围内掀起了建设高铁的热潮。

2．我国高铁发展现状与规划2003年10月12日秦沈客运专线正式运营，它是中国铁路步入高速化的起点，可以说，是中国铁路里程碑式的建筑。它是中国自己研究、设计、施工的时速200公里的第一条快速客运专线。2008年8月，中国第一条时速300km的高铁———京津城际客运正式通车并投入运营。2008年4月18日，京沪高铁全面开工建设，2011年6月30日正式开通运营，北京到上海只需要5小时。根据《中国铁路中长期发展规划》，到2023年，为满足快速增长的旅客运输需求，建立省会城市及大中城市间的快速客运通道，规划“四纵四横”铁路快速客运通道以及三个城际快速客运系统。建设客运专线1．2万公里以上，客车速度目标值达到每小时200公里及以上。

3．我国高速铁路取得的巨大成就高速铁路技术的原创者是日本、德国和法国。日本的代表作是新干线，运营时速300公里。法国的代表作是地中海线，运营时速320公里。德国高铁的运营时速是300公里。我国截止到2009年底，铁路运营里程已达8．6万公里，跃居世界第二，投入运营的高速铁路已达6552公里，其中，新建时速250～350公里的高速铁路有3676公里，既有线提速达到时速200～250公里的高速铁路有2876公里。2008年8月1日，京津城际高速铁路正式通车，运营时速达到350公里（瞬间时速达394．3公里），创造了世界高铁运营的第一速度。2009年12月26日，武广高速铁路建成通车，这是世界上一次建成里程最长（1069公里）的、运营速度最快（瞬间时速达394．2公里）的高速铁路。

二、我国高铁发展目前存在的限制性因素及事故反思

1．高铁发展的经济与市场限制适合高铁的生存环境其实只有两条基本原则：第一是人口稠密和城市密集，而且生活水准较高，能够承受高速轮轨比较昂贵的票价和多点停靠，第二是较高的社会经济和科技基础，能够保证高速轮轨的施工、运行与维修需要。而我国目前在建的高铁的地方并非都能满足以上两点的要求，换言之，我国并不具备全面建设高铁的土壤。脱离我国经济发展水平和人民消费水平的高铁的超前建设，其价格必然是“昂贵”的。

2．高铁发展的技术与时间限制我国如此大规模的高铁建设是跨越式发展还是的争论一直没有停息。在正常的情况下，高铁的发展应该是一个与一国经济的发展相辅相成的一个渐进过程，不应该出现我国集中爆发的情况。现代高铁运营非常成功的日本，并没有即刻大规模的发展高铁。日本在建造铁路时，先把路基修建好，然后等十年，让路基自然沉降固结，所以日本的新干线40多年没有出现问题。而我国如此急速的发展是有很大的可持续隐患的。必然造成后期维修和维护费用的大量增加，甚至有些路段要重修。

3．高速铁路运行安全反思从甬台温高铁追尾事件中，我们应吸取教训，深刻认识存在问题，认识到要实现高速铁路快而稳的发展，需要做到以下几点首先，改变发展理念，实事求是；其次，完善制度管理，引咎辞职；再次，全面检查设备安全，全面清查；最后，加强监管工作，防患未然。高速铁路作为中国的新兴产业，无论在技术还是安全系数方面都存在的不足，我们要因地制宜，稳定脚步，实事求是的发展高速铁路事业。同时务必要吸取各国的经验和科学技术，努力把中国的高铁工作建设成为真正意义上的“高速”。

高速铁道技术论文篇2

关键词：高速铁路路基沉降沉降观测预测模型

中图分类号：U215

文献标识码：A

文章编号：1007-3973（2012）005-037-02

1前言

铁路路基暴露在室外，加之我国地域广阔，地形、地质、水文、气候等情况复杂：路基边坡和坡脚受坡面雨水冲刷、日晒雨淋将引起土的干湿循环、气温变化将引起土的冻融变化、河水对边坡或坡脚处地基不断的冲刷和淘刷等，使路基常年处于升降动态循环之中，路基附加应力受其很大影响。路基填料级配不良、排水失效、过渡段碎石级配失效或不养生、路基横向碾压、填料含水率超标等将引起路基沉降。铁路两旁新修建的建筑物尤其是特大型建筑也会对路基产生影响，所以铁路路基沉降在一定意义上讲不可避免。但过大的变形沉降将直接影响旅客舒适度以及行车安全，所以必须对高速铁路路基沉降加以防治。本文着重介绍高速铁路路基沉降观测及预测技术。

2高速铁路路基沉降测量控制要求

只有做好高速铁路路基沉降测量工作，才能保证沉降控制工作的顺利完成，为接下来的工作提供数据资料。所以工程技术人员要采用科学正确的方法，高效的完成测设工作，要保证测量精度要求，利用配套计算机对所有观测值进行严密平差，保证整个控制精度完全能够符合国家工程测量技术规范和工程设计要求。

2.1设备要求

高速铁路沉降观测要求高精度，为了精确测量路基的沉降情况，一般规定测量的误差应小于变形值的1/10—1/20。采用一般仪器，会受到周围环境的影响而导致误差过大，所以对观测仪器的精度要求极高。观测时应优选受环境影响小的仪器，比如精密水准仪。

2.2观测人员要求

高速铁路沉降观测要求高精度，工程技术人员应该有较高的职业技术水平和职业道德。观测人员应该专业、准时、高效的完成测量任务，对观测数据认真负责，坚决杜绝补测或修改数据等恶劣行为。

2.3实际观测的具体要求

观测前，要对观测地点的地形、地貌、地质、水文以及气候等情况加以调查，联系实际情况选择最适宜的观测方法，既要保证观测的高效，又要保持正精度的要求。

2.4观测点的选取

高速铁路沉降观测精度高，所以对观测点的选取要求也很高，在保证方便观测的前提下，选择合适的观测点，最好是视野开阔，地势平坦的稳定位置。

2.5观测周期及观测时间

施工阶段，应随施工进度及时进行。观测次数与时间间隔应视地基与加荷情况而定。在观测过程中，如有路基附近荷载突然增减、长时间连续降雨等情况，均应及时增加观测次数。若路基发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂纹时，应该立即进行逐日甚至一天数次的连续观测。

3路基沉降预测模型的应用

对高速铁路路基沉降进行预测传统的方法有三种：(1)采用分层总和法计算最终沉降量，利用简化固结公式计算固结度，然后推算沉降的发展规律与趋势。(2)根据固结理论，结合室内试验获得土的各种本构模型，利用有限元方法预测最终沉降量以及其发展规律。(3)基于前期沉降量实测资料来建立沉降量与时间关系数学模型的预测方法。

3.1曲线拟合法

曲线拟合，就是通过实验获得有限对测试数据（xi,yi）,利用这些数据来求取近似函数y=f(x)。式中x为输出量，y为被测物理量。即通过分析实测资料与时间的关系，建立适当的沉降与时间的函数关系，进而推测沉降的发展规律。曲线拟合法是将沉降近似看做按照某种规律变化的过程，对实际测量的沉降数据进行拟合，建立某种相适应的曲线模型，采取适宜的优化方法，反推出计算公式所需的参数，在运用于后期的沉降预测。此方法参数较少并且易于确定，所以应用广泛。工程中常用的曲线拟合法包括：双曲线法、星野法、指数曲线法、三点法、沉降速率法、Asaoka法、S形成长曲线模型。

3.2灰色系统理论

灰色系统理论是20世纪80年代，由中国华中理工大学邓聚龙教授首先提出并创立的一门新兴学科，它是基于数学理论的系统工程学科。灰色系统理论，是一种研究少数据、贫信息不确定性问题的新方法。灰色系统理论以“部分信息已知，部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统为研究对象，主要通过对“部分”已知信息的生成、开发，提取有价值的信息，实现对系统运行行为、演化规律的正确描述和有效监控。

3.3人工神经网络

人工神经网络是一种应用类似于大脑神经突触联接的结构进行信息处理的数学模型。在工程与学术界也常直接简称为神经网络或类神经网络。神经网络是一种运算模型，由大量的节点和之间相互联接构成。每个节点代表一种特定的输出函数，称为激励函数。每两个节点间的连接都代表一个对于通过该连接信号的加权值，称之为权重，这相当于人工神经网络的记忆。网络的输出则依网络的连接方式，权重值和激励函数的不同而不同。而网络自身通常都是对自然界某种算法或者函数的逼近，也可能是对一种逻辑策略的表达。利用人工神经网络理论建立预测路基沉降的BP模型和Elman模型，两种模型在预测路基沉降时，不需要建立任何土工模型，只要采集训练网络的样本就可以比较精确的预测路基沉降。

3.4遗传算法

遗传算法是由美国的J.Holland教授1975年首先提出，是一类借鉴生物界的进化规律（适者生存，优胜劣汰遗传机制）演化而来的随机化搜索方法。其主要特点是直接对结构对象进行操作，不存在求导和函数连续性的限定；具有内在的隐并行性和更好的全局寻优能力；采用概率化的寻优方法，能自动获取和指导优化的搜索空间，自适应地调整搜索方向，不需要确定的规则。

路基沉降预测模型的建立对于高速铁路沉降预测与控制至关重要。适宜的预测模型可以很好地预测路基沉降的发展趋势，对于工程施工以及线路运营阶段的管理都有指导作用。通过路基沉降预测模型与实测数据，推算最终沉降量，若预测沉降超限，应及时采取相应的工程措施。

4一种新的沉降测量方法：计算机视觉测量技术

计算机视觉测量技术是近年来测量领域中迅速发展起来的崭新技术，它是以现代光学为基础，融合计算机技术、激光技术、图像处理与分析技术等现代科学技术为一体，组成光电一体化的综合测量系统。视觉测量技术的检测仪器设备能够实现智能化、数字化、小型化、网络化和多功能化，具有精度高、非接触、在线检测、实时分析与控制、连续工作等特点。计算机视觉也称为机器视觉，是指利用计算机对采集的图像或者视频进行处理，从而代替人眼的视觉功能，实现对客观世界的三维场景的感知、识别和理解的技术。计算机视觉使用计算机及相关设备对生物视觉进行模拟。其主要任务是通过对采集的图像或视频进行处理，以获得相应场景的三维信息。计算机视觉使用的理论方法主要基于几何、概率、运动学计算和三维重构等视觉计算机理论，其基础包括摄影几何学、刚体运动学、概率论与随机过程、人工智能等理论。运用计算机视觉测量技术，可以实现高速铁路沉降的远程自动化观测，方便、快捷、实时性强，即可以保证测量的精度，又减轻了工程技术人员的负担，是一项有待发展的新兴测量技术。

5结论

综上所述，高速铁路路基沉降对于工程建设、旅客舒适度、运营安全有着致命影响，所以路基沉降观测是必须采取的。采用正确的观测方法，严格按照基本要求和规范观测，建立正确的陈建预测模型，保证路基沉降在标准的允许范围之内是高速铁路建设的关键。随着新兴技术的发展，沉降观测及防治措施必定越来越多，越来越精确，我国的高速铁路事业也必将更上一层楼。

参考文献：

[1]仝校涛.试论高速铁路路基沉降控制方法[J].黑龙江科技信息,2011,(27).

[2]李春光.高铁路基沉降分析及控制[J].建筑科技与管理,2011,(3).

[3]易思蓉.铁道工程(第二版)[M].中国铁道出版社,2009.

高速铁道技术论文篇3

关键词：直线电机；磁悬浮；城市轨道交通；适用范围

abstract:linearmotorhasbeensuccessfullyusedinmeglevtransitsystemandrapidrailtransitsystemforyears.thetransitsystemsdrivenbylinearmotorareclassifiedasmaglevsystemandwheel-railsystem.thetypicalmaglevsystemincludesjapanesemlxsystem,germantransrapidsystemandjapanesehsstsystem.thetechnicalandeconomicfeaturesofthesesystemsarecomparedandthesuitableapplicationfieldsofthesesystemsaresummarizedinthepaper.

keywords:linearmotor;maglev;urbanrapidrailtransit;suitableapplicationfields

1、引言

从1825年世界第一条铁路出现算起，轨道交通已有近180年的历史。特别是上个世纪中叶以来，随着科技的进步，轨道交通运输方式不仅在诸如速度、密度、重量等性能方面有了很大提高，而且轨道交通方式本身也发生了巨大的变革。快速轨道交通有地铁、轻轨、单轨等多种方式。牵引方式历经蒸汽牵引、内燃牵引、电力牵引等阶段，目前在世界范围内又发展出直线电机牵引的交通方式，包括磁悬浮铁路、直线电机轮轨交通、磁悬浮飞机等。该交通方式目前正在迅速发展，将来会成为本世纪的主要交通方式之一。

本文介绍以直线电机作为牵引方式的新型客运交通方式，主要包括技术原理和技术经济分析，最后对我国发展轨道交通系统提出发展建议。

2.直线电机及分类

2.1直线电机原理

传统的轮轨接触式铁路，车辆所获得的牵引力（或称驱动力）、导向力和支承力均依靠轮轨相互作用获得，电传动内燃机车或电力机车的牵引动力来自于传统的旋转电机。直线电机交通系统不使用传统的旋转电机而使用直线电机(linermotor)来获得牵引动力。可以想象将传统的旋转电机从转子中心向一侧切开并且展直，这样旋转电机则变为直线电机。或者认为直线电机是半径无限大的旋转电机。这时定子中的旋转磁场将变为直线移动磁场，车辆将随着直线电机磁场的移动而向前运动。

2.2直线电机分类

直线电机可以根据磁场是否同步、定子长度及驱动方式等因素进行分类。

2.2.1按直线电机定子长度划分

根据定子长度的不同，直线电机可以划分为长定子直线电机和短定子直线电机。

长定子直线电机的定子（初级线圈）设置在导轨上，其定子绕组可以在导轨上无限长地铺设，故称为“长定子”。长定子直线电机通常用在高速及超高速磁悬浮铁路中，应用在长大干线及城际铁路领域。

短定子直线电机的定子设置在车辆上。由于其长度受列车长度的限制，故称为“短定子”。短定子直线电机通常用在中低速磁悬浮铁路及直线电机轮轨交通中，用在城市轨道交通领域。

2.2.2按直线电机的磁场是否同步划分

导轨磁场与车辆磁场可以同步运行，也可以不同步运行。据此可以将直线电机划分为直线同步电机和直线感应电机两大类型。

直线同步电机lsm(linersynchronousmotor)一般采用长定子技术，定子线圈（初级线圈）安装在导轨上，而转子线圈（次级线圈）安装在车辆上。导轨上的转子磁场与车辆上的定子磁场同步运行，控制定子磁场的移动速度就可以准确控制列车的运行速度。高速、超高速磁悬浮铁路一般使用该种长定子直线同步电机。德国的运捷tr和日本的mlx系统均使用这种直线同步电机。其原理见图1。

图1长定子直线同步电机原理图

直线感应电机lim(linerinductionmotor)一般采用短定子技术，与lsm正好相反，定子线圈（初级线圈）安装在车辆上，而转子部分则安装在导轨上。转子磁场与定子磁场不同步运行，故也称为直线异步电机。中低速磁悬浮铁路（如hsst）及直线电机轮轨交通一般使用该种电机。其原理见图2。

图2.短定子直线感应电机原理图

2.2.3按驱动方式划分

列车的运行工况（牵引、惰行、制动）及运行速度完全由定子绕组中的移动磁场控制。按照直线电机的初级线圈（定子线圈）的安设位置不同，直线电机牵引的轨道交通可以划分为导轨驱动和车辆驱动两种类型。

导轨驱动也称为路轨驱动或地面驱动，采用长定子直线同步电机lsm。直线电机的初级线圈（定子线圈）设置在导轨上，采用长定子同步驱动技术。其列车的运行工况及运行速度由地面控制中心控制，列车司机不能直接控制。导轨驱动技术一般用于长大干线铁路或城际轨道交通。德国的运捷tr和日本的mlx系统均使用这种驱动技术。

列车驱动技术采用短定子直线感应电机lim。直线电机的初级线圈（定子线圈）设置在车辆上，其列车的运行工况及运行速度由列车司机控制，故称为列车驱动。列车驱动技术一般用于城市轨道交通，用于中低速磁悬浮铁路（如hsst）及轮轨直线电机铁路。

3.直线电机交通模式

直线电机交通主要包括磁悬浮铁路和直线电机牵引的轮轨交通两种类型。磁悬浮铁路的典型模式包括日本的超导超高速磁悬浮mlx、德国的常导超高速磁悬浮“运捷”tr和日本中低速磁悬浮hsst。

3.1德国常导磁悬浮tr系统

德国常导磁悬浮tr系统采用了长定子直线同步电机（lsm）驱动，悬浮和导向采用电磁悬浮ems原理，利用在车体底部的可控悬浮电磁铁和安装在导轨底面的铁磁反应轨(定子部件)之间的吸引力使列车浮起，导向磁铁从侧面使车辆与轨道保持一定的侧向距离，保持运行轨迹（图3）。高度可靠的电磁控制系统保证列车与轨道之间的平均悬浮间隙保持在10mm，两边横向气隙均为8～10mm。

3.2日本超导磁悬浮mlx系统

日本超导磁悬浮mlx系统采用了长定子直线同步电机（lsm）驱动，见图4。在导轨侧壁安装有悬浮及导向绕组。当车辆高速通过时，车辆上的超导磁场会在导轨侧壁的悬浮绕组中产生感应电流和感应磁场，控制每组悬浮绕组上侧的磁场极性与车辆超导磁场的极性相反从而产生引力、下侧极性与超导磁场极性相同产生斥力，使得车辆悬浮起来，悬浮高度为100mm。如果车辆在平面上远离了导轨的中心位置，系统会自动在导轨每侧的悬浮绕组中产生磁场，并且使得偏离侧的地面磁场与车体的超导磁场产生吸引力，靠近侧的地面磁场与车体磁场产生排斥力，从而保持车体不偏离导轨的中心位置（如图5所示）。2002年6月在山梨试验线新投入试验运行的mlx01-901试验车见图6，该试验车最近创造了580km/h的列车最高试验速度。

3.3日本中低速磁悬浮hsst系统

中低速磁悬浮系统以日本的hsst为代表，主要应用于速度较低的城市轨道交通和机场铁路。日本hsst为地面交通系统，采用列车驱动方式，电机为短定子直线感应电机（lim）。电机的初级线圈（定子）安装在车辆上，转子（或称次级线圈）沿列车前进方向展开设置在轨道上，见图2。在悬浮原理方面，hsst系统与德国tr相似，不同之处在于hsst系统将导向力与悬浮力合二为一。我国的磁悬浮铁路研究目前大都侧重于中低速范围，并且大都参照hsst技术研制。将来用于名古屋东部丘陵线的车辆及轨道见图7。

图7.hsst车辆及轨道

3.4直线电机轮轨交通系统

如前所述，磁悬浮铁路与传统轮轨铁路在驱动、支承（悬浮）和导向三方面的原理和所采用技术完全不同。在轨道交通体系中，直线电机轮轨交通系统是一种新型的介于上述二者之间的轨道交通形式。

该种轨道交通利用车轮起支承、导向作用，这与传统轮轨系统相似。但在牵引方面却采用了短定子列车驱动直线感应电机（lim）驱动，工作原理与hsst系统直线电机原理基本相同（见图2）。当初级线圈通以三相交流电时，由于感应而产生电磁力，直接驱动车辆前进，改变磁场移动方向，车辆运动的方向也随之改变。车辆平稳运行时，定子与感应轨之间的间隙一般保持在10mm左右。该系统原理见图8，车辆见图9。

迄今为止，该系统已经在4个国家的9个城市建成，总里程已超过180km。见表1。

表1直线电机轮轨交通系统应用情况统计表

另外日本福冈地铁3号线将于2006建成，韩国、美国华盛顿、法国巴黎等国家和城市有可能建设，我国广州地铁4、5号线已决定采用该系统，首都机场线也在研究采用该系统。

4.技术经济比较

4.1德、日高速磁浮铁路比较

德国常导超高速磁悬浮铁路tr与日本超导超高速磁悬浮铁路mlx系统的主要技术性能方面的比较见表2。

表2德日磁浮系统主要技术特点比较

综合对比分析日本电动悬浮mlx与德国电磁悬浮tr系统在技术、经济、环境三方面的性能，可以得出如下结论。

1、mlx系统造价高、超导技术难度大；tr系统造价相对较低，虽然控制系统复杂、精确，但技术相对成熟，大部分零部件具有整理性，市场供应方便。

2、mlx系统车辆悬浮气隙较大，对轨面平整度要求较低、抗震性能好、速度快并且还有进一步提高速度的可能性，它还具有低速时不能悬浮的特点，因此更适合于大运量、长距离、更高速度的客运。

3、从经济和效率来看，在450km/h以上速度运行时，日本mlx系统优于德国tr系统；在300—450km/h的速度范围内运行时，tr系统比较优越；300km/h以下速度时，采用轮轨高速可能更好。

4.2磁悬浮铁路与轮轨高速铁路比较

近年来，高速铁路发展迅猛，高速列车试验速度已经达到515.3km/h，实际运营速度也达到250～300km/h。表3列出了磁浮铁路和轮轨高速铁路的主要技术指标。

表3磁浮铁路和轮轨高速铁路主要技术指标

通过上表分析可以认为：磁浮高速铁路和轮轨高速铁路各自有突出的优点和适用范围，任何非此即彼的看法都是不科学的。在高速的速度范围内(200~350km/h)，地面轨道交通应以高速铁路为主体；在需要350～600km/h超高速特定条件下，磁浮高速铁路优于轮轨高速铁路。

长大干线、复杂地形条件下修建磁浮铁路具有一定优势，在短途客运方面、地形平坦条件下高速磁浮系统并无太大优越性。

4.3城市轨道交通不同模式比较

在城市轨道交通中比较成熟的直线电机交通系统包括中低速磁浮系统（hsst）和直线电机轮轨交通系统，为了便于比较，表4中也列出了传统轨道交通（地铁、轻轨）的综合技术经济指标。

表4城市轨道交通系统综合技术指标

通过上表分析可以认为：城市轨道交通（包括市中心到机场之间的铁路）距离较短，一般为十几千米至几十千米，沿途需要停靠的车站比较密集。目前国内城市（包括机场内）轨道交通主要以地铁为主，但是由于工程造价、环境等诸多原因，延缓了地铁的发展速度；中低速磁悬浮技术先进，但工程费用和运营费用较高，且目前尚无商业运营经验，存在风险；直线电机轮轨交通技术先进，系统成熟、安全可靠、工程造价低、运营费用低、环保性能好，适合市内和市郊的中等运量运输，值得大力发展。

4.结论和建议

通过如上分析，对我国发展轨道交通系统提出如下建议：

1、在超高速铁路速度范围内(350~550km/h)应重点发展磁悬浮铁路。但选用mlx系统还是选用tr系统主要看对速度的要求，德国tr技术的应用速度范围比较宽，从300km/h到450km/h，日本的ml技术在更高的速度范围(400k/h到550km/h)内更具有优势。

2、在高速铁路(200~350km/h)范围内应重点发展轮轨高速铁路。我国即将构建快速客运专线网，高速轮轨技术具有广阔的发展前景。在此速度范围内也可考虑发展高速磁悬浮铁路(mlx或tr系统)。

3、高速铁路在未来的一段时间内仍然是高速轨道交通的主要方式，但超高速磁悬浮的发展也是不可阻挡的。他们的应用速度范围各不相同，无法相互替代，应该共同发展、共同繁荣。

4、在中速(120~200km/h)范围内应重点发展传统轮轨铁路。在该速度范围内，目前还没有其他的轨道交通方式与中速铁路形成竞争力。

5、在低速(<120km/h)范围内有较多的技术可供选择。在铁路范围内主要采用传统轮轨铁路技术，在城市轨道交通中有传统轮轨地铁或轻轨、中低速磁悬浮系统、直线电机轮轨交通等方式可供选择，选择何种交通方式应在进行技术经济比较后确定。

6、我国的磁悬浮技术及研究大都属于中低速磁悬浮技术的范畴，但目前还达不到实用化程度。故在未来的一段时间内，我国在中低速磁浮系统方面应重点进行研究开发工作，以便将来发展为城市轨道交通的补充方式。

7、直线电机轮轨交通系统具有技术先进、安全可靠、经济合理、绿色环保、易于实现等优势，故今后我国城市轨道交通领域应大力发展该种制式。

8、磁悬浮铁路、轮轨铁路、直线电机轮轨交通技术特点不同，应用领域也不同，他们各有优势，无法相互替代。应鼓励发展多种交通方式，构筑配置合理、丰富多彩的轨道交通体系。而采用何种交通方式主要根据速度目标值确定，当然也要结合线路长度、地形条件、社会经济条件等多种因素选择。

9、在直线电机牵引的超高速磁悬浮铁路、中低速磁悬浮铁路和直线电机轮轨交通系统中，发展原则应该是发展两头、带动中间。目前应重点发展直线电机轮轨交通系统。

参考文献

[1]施?、魏庆朝.新型城市轨道交通模式——直线电机地铁系统[j].地铁与轻轨，2003(4):18-22。

[2]施仲衡等.降低地铁造价及工程建设管理若干问题的研究高级技术论坛.2003.4，北京。

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[4]魏庆朝、孔永健.磁悬浮铁路系统与技术[m].北京：中国科学技术出版社，2003。

高速铁道技术论文篇4

论文摘要：铁路运输是国家的经济大动脉，铁路通信系统是直接保证铁路运输的重要工具，它的质量的好坏直接影响铁路运输的效率以及运输速度和安全。随着科技的进步和发展，各种高薪技术被广泛地应用在铁路通信系统中，使得铁路通信系统得到逐步提高和完善，并提高了铁路运输的运输速度、效率以及安全可靠性，本文主要讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。

一、铁路通信的作用

通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递。铁路通信就是指利用有线通信、无线通信、光纤通信等现代化技术和设备，将铁路运输生产和建设过程中的各种信息进行传输和处理交换。从1825年的人工摇旗引导到1839年的指针式闭塞电报设备的发明以及应用，就说明现代通信技术一开始就是与铁路运输是紧密相关的。随着我国高速铁路的建设和运行，对铁路通信技术提出了更高的要求，只有不断地发展和完善铁路通信系统，才能为现代化铁路的建设与运行提供重要技术支持和安全保障。下面我们就来讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。

二、无线列调

无线列调是重要的铁路行车通信设备，主要负责列车的位置和运行方向。无线列调系统主要解决行车调度员、车站值班员和机车司机之间的通信和车站值班员、机车司机和运转车长之间的通信。虽然无线列调具有节约资源的优点，但目前使用的无线列调是同频单工电台，随着列车提速的不断深入和列车建设密度的加大，在仅有的一个频道上集中了众多用户，再加上场强的越区严重，容易致使系统阻塞，甚至于瘫痪。对于现代化的高速铁路而言，这种通信系统过于简单，满足不了建设发展的需求。

三、集群通信

集群通信系统是一种高级移动调度系统，代表着专用移动通信网的发展方向。它能按照动态信道指配的方式，实现多用户共享多信道。由于它具有调度、群呼、优先呼、漫游等功能，被广泛地应用于政府、铁路、航空等部门，其中以源自欧洲的TETRA较为出色。不过这种通信系统也有一定的缺点，比如系统设备采购、建网成本和终端价格较高，同时也存在信息丢失、保密性不高、易受干扰等，这从上海局目前所建成的集群系统就能看出来。这些缺点对普通语音通信的影响不大，但对要求较高的场合并不适用，比如列车与指挥中心的实时双向数据通信。

四、GSM-R

GSM-R通信技术最早起源于欧洲，是在GSM公众移动通信系统的基础上增加了铁路运输专用调度通信功能，它主要由交换机、基站、机车综合通信设备、手机等组成，目前在德国、意大利、瑞典等大多数国家普遍应用，我国铁道部于2000年底正式确定将GSM-R作为我国铁路通信系统的发展方向。它主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道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，并可提供列车自动寻址和旅客服务。比如全世界海拔最高的青藏铁路，它的绝大部分线路都是在高原缺氧的无人区，为了满足铁路运输通信、信号及调度指挥的需要，就采用了GSM-R移动通信系统。另外还有：大秦线、胶济线、合武线、京津城际线，京沪高铁等。

五、卫星通信

卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号，在两个或多个地面站之间进行通信。它的主要优点是通信范围大、不受陆地灾害的影响，可靠性高、电路开通迅速、多址连接等，不过也存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。相对而言，比较适合铁路应急部门使用。

六、无线宽带WIMAX

WIMAX技术是一项于IEEE802.16标准的宽带无线接入城域网技术。目前，在铁路通信系统中的最新应用成果就是中国神华能源股份有限公司的自主研发项目-“WIMAX技术在铁路移动通信中的应用研究”。该项目自主研发了基于WIMAX无线宽带技术的机车同步操控通信、列尾通信、无线列调通信、视频监控等组成的铁路通信应用系统，在经过车载运行实验和室内动力分布实验后，经专家组检验，表明该系统可满足朔黄铁路运行的技术要求，具有创新性，技术成果达到国际领先水平。

七、结束语

铁路通信是以运输生产为重点，主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。但因铁路线路分散，支叉繁多，业务种类多样化，组成统一通信的难度较大。所以，在铁路通信系统中应当将各种现代化的通信技术有机结合，以保证行车安全、防止作业事故，提高运输效率，加速机车周转，以及改善服务质量等。

参考文献

[1]田裳，沈尧星主编.铁路应急通信[J].中国铁道出版社，2008，6(16):154-156

[2]丁奇编著.大话无线通信[J].人民邮电出版社，2010，1(24):1021-1024

高速铁道技术论文篇5

在研究铁路行业低碳发展对策之前，我们先来了解一下什么是低碳经济。

所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。

低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色gdp的问题，核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。

1为什么要发展低碳经济

1.1低碳经济提出的背景

低碳经济提出的大背本文由论文联盟收集整理景，是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战。随着全球人口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题及其诱因不断地为人们所认识，不止是烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害，大气中二氧化碳（co2）浓度升高带来的全球气候变化也已被确认为不争的事实。

在此背景下，“碳足迹、“低碳经济、“低碳技术、“低碳发展、“低碳生活方式、“低碳社会、“低碳城市、“低碳世界等一系列新概念应运而生。而能源与经济以至价值观实行大变革的结果，可能将为逐步迈向生态文明走出一条新路，即：摈弃20世纪的传统增长模式，直接应用新世纪的创新技术与创新机制，通过低碳经济模式与低碳生活方式，实现社会可持续发展。

1.2我国面临的挑战

在全球气候变暖的背景下，以低能耗、低污染为基础的“低碳经济成为全球热点。欧美发达国家大力推进以高能效、低排放为核心的低碳革命。着力发展低碳技术，并对产业、能源、技术、贸易等政策进行重大调整，以抢占先机和产业制高点。低碳经济的争夺战，，已在全球悄然打响。这对我国是压力也是挑战。

1.3发展低碳经济的意义

发展低碳经济，一方面，是积极承担环境保护责任，完成国家节能降耗指标的要求；另一方面，是调整经济结构，提高能源利用效益，发展新兴工业，建设生态文明。这是摒弃以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集约的发展模式的现实途径，是实现经济发展与资源环境保护双赢的必然选择。

2我国铁路行业低碳节能减排的现状和优势

近年来，我国铁路事业的发展蒸蒸日上，同时，国家为了应对金融危机推行了扩大内需的经济政策，加快了基础建设的步伐，4万亿的基建投资将更加有利于我国铁路事业的发展。2009年11月25日铁道部统计中心1-11月份全国铁路主要指标完成情况，全国铁路运输经营继续呈现良好局面。全国铁路完成装车153962车，创下历史最高水平。

2.1铁路是低碳节能环保型的运输方式

据国家有关单位统计，国家铁路单位运输工作量能耗约为公路的10.3%、民航的7.1%、管道的16.7%，与水运基本持平。双线高速铁路与6车道高速公路相比，铁路占用土地约为公路的1/3；铁路完成单位运输量所占用的土地面积约为公路的1/10。2008年铁路运输总能耗1820.9万t标准煤，占交通运输业用能总量的10%，完成了国内运输33.3%的旅客周转量和44.2%的货物周转量。

2.2铁路低碳节能减排取得显著效果

通过制定规划，加强管理，依靠技术进步，推动节能减排。在客货运量持续大幅度增长、列车运行速度提高、客运舒适度改善的情况下，能源消耗得到有效控制，2008年国家铁路单位运输工作量能耗比2003年降低23.5%，取得节能减排的显著效果。

3我国铁路运输行业发展低碳经济的对策

通过现代科学技术的创新和铁道系统体制的完善，我国铁路行业这几年正经历跨越式的发展，这也为铁路低碳经济的实施提供了条件，因此根据现在的经济发展状况有几项对策可以施行。

3.1设立碳基金，鼓励低碳技术的研究和开发

碳基金的资金用于投资方面，一是，促进低碳技术的研究与开发；二是，加快技术商业化。我国碳基金模式应以政府投资为主，多渠道筹集资金，按企业模式运作。碳基金公司通过多种方式找出碳中和技术，评估其减排潜力和技术成熟度，鼓励技术创新，开拓

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和培育低碳技术市场，以促进长期减排。必须强化自主创新能力，鼓励企业开发低碳技术和低碳产品，整合市场现有的低碳技术，加以迅速推广和应用。

与此同时，积极倡导绿色消费、绿色经营的理念，使公众真正参与进来。人类活动加剧气候变化的趋势如不扭转，那么生态系统崩溃、水资源缺乏、疾病肆虐等系列问题必将威胁人类的生存。因此，要紧紧抓住低碳发展的主轴，配以生态的要求，推动技术发展和建立低碳经济，从而最终实现由“高碳时代到“低碳时代的跨越，真正实现人与自然和谐发展。

3.2实施内涵扩大再生产，提高运输效率

坚持内涵扩大再生产，充分利用六次大面积提速带来的技术进步，实施了铁路局直接管理站段的改革，对运输生产力布局进行了全面调整，极大地提高了管理效率，优化了运力资源配置；大力创新运输组织，推行长交路、车循环、轮乘制，最大程度地挖掘路网整体能力。2002—2008年，在路网规模仅增长9.5%的情况下，铁路运量实现了大幅度增长。2008年，全国铁路客运量、货运量、总换算吨公里，比2002年分别增长38.2%，61.6%，59.3%。货车周转时间压缩到4.73天，比2002年的5.07天压缩了6.7%，相当于每年增加货车4.6万辆。我国铁路以占世界铁路6%的营业里程完成了世界铁路25%的工作量，运输效率世界第一。

3.3依靠技术进步实现节能提效

批量投入运营的国产化和谐型动车组，采用交直交传动、再生制动等先进节能技术，以流线型车型减少运行阻力，以轻型车体减少自重，大大降低了能耗。据测算，和谐号动车组列车每小时人均耗电不足16kw·h，以京津城际铁路高速动车组为例，从北京—天津运营时间为0.5h，每小时人均耗电不足8kw·h。

3.4大力发展高速铁路

高速铁路在节能环保、防治噪音、节约土地以及降低外部成本等方面相对于其他交通运输方式和普速铁路具有很大优势。