最佳答案
弄虚作假“破硬币”只能算一个直不雅但不谨严的对比实验,破硬币成功了固然阐明列车运转非常安稳,破不起来硬币却不克不及阐明牢固性就很“差”,因为乘客对车辆横摇无疑是有一个不至于形成明显不适感的容忍限制的(不然铁路上就不会容许必定范畴内的欠/过超高的存在),乃至偶然间为了实现其他目标比方提速而在不至形成明显不适的前提下恰当“就义”乘坐舒服度也是完全可能接收的。破硬币实验是在京沪高铁上做的,有车迷在其他高铁线路上做这个实验成果一直不成功,是不是就阐明其他的高铁安稳性差、应当给个差评?显然并非如此。
线路前提跟车辆技巧程度都有可能影响列车运转牢固性。车辆方面不克不及断言中国跟日本孰优孰劣,也许“各有所长”是改正确的表述,这里姑且采取(固然不讨人爱好的)更谨慎保守的见解,毕竟“因为车辆技巧方面绝对兴旺国度还存在必定差距......”类似如许的表述在国内技巧文献中时常呈现,我想学者们的这种谦虚不会是毫无原因的。CRH动车组的历史满打满算也只有15年,而日本跟欧洲的高速列车曾经有多少十年的开展历史,计划经验的积聚是一方面,另一方面因为新支线的线路前提总体较“差”(后述)因是日本现实上愈减轻视经由过程车辆技巧的改出去补充基本前提的严重缺乏。何故说新支线的线路前提较差呢?即以破硬币实验对比的京沪高铁跟东海道新支线而论,两者的线路前提可谓天差地别——
仅仅是从线间距跟曲线半径标准就可看出东海道新支线跟国内新建高速铁路有多大年夜差距。即就是200km/h级别有砟客货混跑铁路,在国内标准下也须要4.4m的正线线间距并按3500(最小)/2800(艰苦)m设置曲线,至于300km/h级别高速铁路客运专线更是须要4.8m的线间距跟5500(最小)/4500(艰苦)m的曲线半径,而仅仅相称于国内200km/h级别铁路标准的东海道新支线已从1964年开通时的210km/h提速到了现在的285&270km/h。在线路前提较差的情况下,如许的提速必定要在舒服度上付出必定就义。但是,我们无法去责备1959年的十河信二(大年夜力推动新支线建立的时任国铁总裁)跟岛秀雄(为新支线制订具体技巧打算的国铁技巧总监)不预感到多少十年后高速铁路的运转时速将达到300公里(八十年月末法国LGV大年夜西洋线第一个达到了时速300公里)、从而在建立东海道新支线时提前预留一个较高的标准,并且以日本国土狭小、人口辘集、地价昂扬的现实国情也确切不在土建方面“大年夜手大年夜脚”的前提。
对乘客舒服度影响最明显的莫过于曲线半径、超高、缓跟曲线以及夹直线。曲线半径标准很轻易懂得,大年夜弯道不轻易让旅客产生列车急转时的不适感。但是,列车经由过程曲线时必定会产生向心力,招致车辆呈现横向动摇,乘客会感到被不由自立地“甩”向弯道的外侧(同时也会形成轮轨的相互磨损),并且曲线半径越小、经由过程曲线的速度越高,离心减速度越大年夜。但对高速铁路而言工资降落速度不是一个好的抉择,最好曲直线半径在建立时可能取一个较高的标准。为了均衡向心力,可能使轨道外侧恰当抬升至高于内轨,如许列车过弯时因为轨道内外高差会天然向曲线的内侧倾斜,产生的重力分力会抵消向心力的影响,降落乘客的不适感,内外轨间的高度差即为“超高”。对准轨铁路,使列车经由过程曲线的向心力被完全均衡时的超高为h=11.8×V²÷R(h:超高值mm,V:经由过程速度km/h,R:曲线半径m),但现实却不克不及简单套用打算成果,因为外轨超高也不宜过高,不然列车过大年夜的倾斜同样会形成旅客不适,并且必须考虑到列车缓行、或同线路有其他中低速列车、或列车在紧急情况下不得不在弯道上泊车时不至因内倾适度而侧翻,因此超高设置必定有一下限(根据国内实验成果,超高达到200mm以上时旅客会产生明显的倾斜感)。国内一般规定普速铁路超高不大年夜于150mm,高速铁路超高不大年夜于180mm,而东海道新支线设置了200mm超高,如按国内标准现实上已超越了容许下限。
根据超高打算公式,以东海道新支线开通时的V=210km/h、R=2500m代入,得出向心力掉掉落均衡时的超高应为208mm,事先东海道新支线现实设置的曲线段最大年夜超高为180mm,也即绝对均衡超高“欠”28mm,线路实设超高小于向心力掉掉落完全均衡时所需的超高,这称为“欠超高”(反之则为过超高);或许倒代入h=180mm,V=2500m,得出在实设180mm超高时列车的均衡经由过程速度应为195km/h,而列车现实经由过程速度(210)要偏高,这意味着因为现实经由过程速度高于均衡经由过程速度,列车经由过程曲线时产生的向心力不掉掉落完全抵消(过超高则反之,现实经由过程速度低于均衡速度,列车向内倾斜),现实上列车仍然会向外侧倾斜。但在必定范畴内这种倾斜并不会形成旅客明显的不适、是被容许的,按照国内高速铁路标准,欠超高在40mm以下为“优良”、在60mm以下为“精良”,最大年夜不超越90mm(国内普速铁路标准更宽,而欧洲的法、德等国高速铁路乃至容许150~180mm的欠超高),因此在时速210公里时,东海道新支线的曲线段欠超高仍在可接收范畴内。
但是,跟着90年月最高时速270公里的300系高速列车投入运转,东海道新支线的运转时速大年夜大年夜进步了,以V=270km/h、R=2500m代入得出均衡超高h=344mm,曾经大年夜大年夜超越了超高容许下限,日本也不得不将东海道新支线的曲线段超高从180mm调高到了200mm(内外轨的高差可在线路维修时停止调剂),即便如许假如按V=270经由过程仍然存在144mm欠超高、仍然超越欠超高标准下限(假如按照非常宽松的法国高速铁路标准倒是啥事都不......)。终极不得不将列车经由过程2500m曲线时的速度限制在255km/h(其他路段为270km/h),如许V=255时所需超高为306mm,存在106mm欠超高,随之又将欠超高标准由≤90mm放宽至≤110mm,同时放宽了对列车经由过程曲线时阁下横向减速度的限制(意味着容忍更大年夜程度的车辆横摇,必定要就义一部分舒服性),如许刚好可能满意提速——但若按照国内高速铁路标准,200mm的超高跟106mm的欠超高都曾经是“超标”了。在山阳新支线、西南新支线连续提速到时速300公里的时间,255km/h的曲线段限速却仍然伴随了东海道新支线多年,直到21世纪新的N700系高速列车投入运营。因为N700系列车经由过程由车载打算机把持的氛围弹簧安装可能在经由过程曲线时实现车体1°的自立倾斜,换言之以自立倾斜来补充外轨超高的缺乏,从而在同样线路前提下实现了以270km/h速度经由过程2500m半径曲线,这是新支线经由过程车辆技巧的改出去补充线路前提缺乏的典范。
京沪高铁的情况呢?按V=350km/h、R=7000m,得出均衡超高应为206mm、但这超越了国内高铁容许下限180mm;曲线段现实设置超高为175mm,也就是说列车按350km/h经由过程期尚存在31mm的欠超高,但完全符合国内的“优良”标准;因为现阶段动车组运营时速为300公里,代入得V=300时的均衡超高为150mm,则存在175-150=25mm的过超高,列车会稍向内侧倾斜,但仍然满意“优良”标准。比拟于东海道新支线,京沪高铁的线路前提曾经不知优胜到那边去了。但是,我们可能因此而做出“新支线不如中国高铁”的结论吗?固然中国高铁的土建标准要高很多,但这表面归功于技巧的东西只是一部分(固然还是有的,长大年夜地道跟桥梁如许的大年夜工程都离不开技巧进步),更多的实在应当归功于时光(新支线大年夜多已是多少十年前开工的项目了)跟情况(正如上文所言,以日当地狭人稠的现实确切不在土建上“大年夜手大年夜脚”的资本)上的差别,乃至假如对车辆技巧有充足的信念,那么主动拔取一个较“低”的有利于节俭投资的土建标准也并无弗成,高速铁路广泛放宽最大年夜限制坡度(基于高速列车的动力大年夜大年夜加强这一现实)以增加小曲线跟桥隧工程量就是一例。东海道新支线以仅相称于国内时速200公里级别铁路的线路标准,经由过程一直提速达到了最高285公里的运营时速,假如我们的关注点全在于“破不起来硬币”(本来日将来本就是以就义部分舒服性来满意提速前提的,想必他们对此也早有心思筹备),岂不是“本末倒置”?对旅客来说,无论是舒服度的晋升亦或是游览速度的进步都须要衡量取舍,在不至形成明显不适感的前提下恰当就义舒服性来调换旅速进步能否值得?特别是对国内很多200&250km/h级别高速铁路而言,现在旅客对速度的请求进一步进步,200km/h级别动车组在某些情况下曾经不克不及满意远程游览须要了,那么是按高标准另起炉灶新建一条时速350公里级别高铁,还是进修海外的经验适度放宽标准、改进车辆技巧、在现偶然速200&250公里线路的基本上提速到300公里,这个成绩也许值得进一步思考。