【doc】广深线“新时速”列车的引进和运用

【doc】广深线“新时速”列车的引进和运用 广深线“新时速”列车的引进和运用 广深线"新时速"列车的引进和运用吴鼍全李三中曾丈盘 , 』2 \—一一 广深线"新叼速"列车的引进和运用 „„„„„„„„„„„„„„„„.„„„„„„„„„„„ ? 璺圭兰上'f文忠, 提要:介绍广深铁路股份有限公司引进"新时速"摆式列车在广深既有线进行提速的背景和过程,说 明市场竞争是广深铁路技术创新的直接动力,是采用低成本适当技术进行技术创新的成功范例,得到 了市场的认可并取得了良好的社会,经济效益. 关键词:亡堡丝监竖立l圭丛壁垦生兰全l壅壹整垒一 > 广深铁路的服务区域位于经济活跃的珠江三角洲的客运总量却有轻微增长,只能广深铁路在整个 地区,广州,深圳,香港都是充满经济活力的城市.沿客运市场所占的份额减少了.造成铁路客运量下滑的 线城镇数量多,密度大,城市化进程快,经济发展水平主要原因是广深高速公路的激烈竞争与高速公路客 较高,旅客对运输服务质量要求高,区内铁路,公路,水运相比,当时广深铁路客运的问题主要表现为列车开 路,航空运输发达,客运市场竞争激烈.特别是广深高行密度小,准高速列车中间停站少,而普速列车速度 速公路1994年开通后,在广州一深圳/九龙运营的高太低. 速大巴数量不断增加,由于高速大巴可直达市内不需与此同时,资料显示广深线旅客的平均行程从 接驳,而且具有发车密度大,票价低,方便快捷等优势,1991年的125km逐年下降到1996年的100km,说 迅速成为铁路最直接的竞争对手,分流了大量的原铁明广深线中间站客流一直在稳定增长.这是由于广深 路沿线客流,对广深铁路客运构成了很大的市场竞争铁路沿线城镇数量多,三资企业林立,城市化进程快 压力.为此,广深公司积极进行技术创薪,不断为市场而在争取中间站客流上目前公路占有明显优势,如广 提供新的服务,其中包括引进"薪时速"高速摆式电动深铁路能改善对中间站客流的服务,有可能使铁路客 车组在既有线进行200km/h提速.这是广深公司从市流量出现大幅增长. 场需求和自身实际情况出发,采用适当的先进技术,避为更有效地与高速公路竞争,争取中间站客流,在 免高投入,对市场竞争所做出的正确反应."新时速"技术上可以寻求的方法是提高列车旅行速度,提高编 列车的1.5年的试运营得到了市场的充分肯定和良组和运行的灵活性.因此广深公司从1996年11月开 好回报.始实施旅客列车"高速度,高密度,小编组"郎"二高一 1引进背景小"灵活的客运 广深铁路的客运量从1993年开始一直呈持续下 滑的趋势,虽然广深准高速铁路在1994年底正式开通 使用,对客运量的下滑起了有效的遏制作用,但仍投能 扭转下滑的趋势.广深铁路1996年的客运量比1995 年又下降了13%,而同期深圳地区所有交通工具完成 吴遗全:广探铁路股份有限公司.总经理,电话82630(探圳) 李三中:广深铁路股份有限公司董事会发展委,工程师,电话5894117 (深圳) 曾文忠:广深铁路股份有限公司董事会发展委,主任,电话82633 (耀圳) 1.1原有机车车辆存在的技术问题 当时广深线是用DF--牵引时速160km的准高速 列车和DF牵引时速120km普速列车混跑,这种传统 的"机车+车辆"模式对于实施"二高--4,"的策略存在 以下技术问题. (1)列车到达终点站后机车需转线调头,加大了 车站咽喉道岔的作业量,增加开行对数,缩短折返停站 时分有困难. (2)受柴油机装车功率和直流牵引方式等因素的 .年第期臣重亘j亘重圃43 广深线"新时连"碉车的l进和运用吴遗垒车三中曾文忠 制约,机车加速能力差.中间停站过多可能跑不起高 速当时17对准高速列车有15对是中间不停站的,不 利于吸引中间站客流. (3)机车富余加速度小.在广深线2%o坡遭上运 行都不能保速,始发晚点后赶点困难,进一步提速巳 受限制. (4)由于传统机车不能向客车供电,列车还需编 挂柴油发电车,增加了牵引重量即使1998年广深线 电气化工程开通后部分采用了s电力机车牵l,也 没能甩掉发电车,不利于减少列车编组和提速,也不 利于发挥电气化的能力. 1.2对新的高速系统的基本要求 为更有效地在广深线实施"二高一小"的策略,显 然需要寻求更为合理的技术创新方案在做新系统的 可行性研究时,考虑到市场和广深公司的具体情况. 对新的高速系提出了以下要求: (1)对基础设施的投资尽可能少; t2)在既有曲线线路上平均速度商; (3)对线路正常运营和维护干扰小; (4)技术成熟,能迅速投人市场; (5)能够满足广深线中间停站的要求; (6)维修性好,全寿命周期费用低; (7)可靠性高,使用率高. 要满足以上要求,可供选择的方案只能是:采用 适当的机车车辆在广深准高速既有线上进行提速.在 此市场和技术背景下,广深公司在铁道部的支持下. 决定引进瑞典Adtranz公司的X2000摆式高速电动车 组在广深线进行挺速试验和商务试运营. 2广深线采用X2000提速的可行性研究 一 般情况下,在既有线上提速都要涉及到移动设 备和固定设备的更新加强问题,与提速有关的固定设 备技术主要集中在工务,信号和接触同方面.在X2000 项目可行性研究期间,广深准高速铁路巳经投产.并 达到了160km/h的速度.如前所述.由于市场竞 争的压力,广深线200km/h提速问题很快又提上了 议事日程.从1994年起,在铁道部的直接领导下.广 铁集团公司,瑞典铁路咨询公司,铁四院,广铁集团公 司科研所等单位陆续参与了可行性研究,并各自提出 了. 2.1广深准高速既有线技术状况 目内外有关方面专家在对广深准高速既有线的 技术进行研究后认为,广深线的技术在国内处于 先进水平.但进一步提速巳受到线路的平面条件的限 制:当时广深准高速既有线线路的技术条件如下 (1)限制坡度:仙村以北6%v.仙村以南8%O (2)竖曲线:=10000m圆曲线. (3)最小曲线半径:尺„:14OOm;最大超高 105mm 【4)缓和曲线:型式为三次抛物线:长度在 170rift以下 (5)夹直线长度:一般地段80n困难地段70m (6)线间距:区间直线间距4.0//I.站内到发线 5.Om (7)轨道:60kg/m无缝线路成套轨道结构道 岔采用可动心轨辙叉.转辙机采用配有外锁闭装置的 EYA型电液转辙机 (8)道口及区间:道口全部采用立交.区间采用 橱栏全封闭 旅客列车在曲线上的最大速度取决于旅客所受 的离心力和最大允许轨道横向力主要表现在对乘客 舒适度,安全性和线路维修所受的影响上.使用传统 的机车车辆以200km/h的速度通过1400m的曲线 半径和105mm的超高,则乘客所承受的离心力将大 得难以忍受.机车23f的轴重和剐性转向架也会使轮 轨磨耗大大增加广深准高速既有线的曲线半径,超 高,缓和曲线长度,夹直线和圆曲线长度,线间距都无 法满足传统机车车辆提速到200km/h的要求.如果 大量地改造既有线的平纵断面,加强线桥设备,从技 术上说当然是可行的.但广深线的具体情况却不允许 这样做.广深公司是一家上市公司,经济效益是必须 重点考虑的.大量改造线路的平纵断面,会长期严重 干扰既有线的正常行车,造成很大的经济损失.改造 本身也需要巨大的投资,考虑到投入产出,难以取得 良好的经济效益而且有些曲线在特大桥上不可能调 整,线间距也难以调整而广深准高速铁路刚投产不 过几年,即使广深公司有琵力,也不会选择这一方案. 2.2选择x2000 既然广深线的固定设备不可能进行大量改造,就 只能在移动设备上进行技术创新因此,可供选择的 方案是比较明确的,即:采用摆式车体减少离心力对 2000年第4期 广深线"新时速"列车的引进和运用吴遗全李三中曾文忠 乘客的影响,同时使用径向自导转向架降低轮轨作用 力和磨耗. 至1996年,参与可行性研究的各单位基本达成共 识,认为在不影响广深线线路通过能力,线路平纵断面 和信号系统基本不动的情况下,将正在施工的接触网设 计标准提高到200km/h,同时对X2000进行少量技术 改造.在广深准高速既有线上进行200km/h提速在技 术上是可行的.当时国外具有这些技术特点的电动车组 并不是只有X2000,但X2000在技术上最成熟可靠,在 瑞典国铁有相当成功的运用经验.广深公司需要的是能 迅速投入市场竞争,取得经济效益的技术创新方案,而 不是技术上可能更先进,但充满未知数的方案. 由于广深线的技术条件,维修条件,运营环境和人 员素质与瑞典国铁差别较大,且完全没有运用先进电 动车组的经验,当时对X2000在广深线的运用并投有 完全的把握,为回避风险,决定采用租赁而不是购买 的方式,2年后视实际运用情况决定车组的去留. 2.3X2000的主要技术特征 X2000是瑞典Adtranz公司90年代初的产品,使 用了摆式车体和径向自导转向架技术,在瑞典的实际 运用经验表明,X2000能以比普通列车大约高30%的 速度通过曲线,而不使乘客的舒适度和轨道横向力恶 化它的主要特点包括:动力车及拖车均采用了径向 自导转向架;X2000的拖车和驾驶拖车采用了主动控 制式摆式车体;动力车采用GTO变流器的交一直一交 传动系统,异步牵引电机;整列车组采用TIL~CS分布 ,监控,故障诊断和旅客信息 式微机系统,对牵l,制动 等系统进行控制和管理;车体结构均采用不锈钢制造, 具有高的刚度,抗拉强度和韧性;采用了模块化设计技 术,提高了整个系统的可靠性.使运用维护变得简单快 捷 2.4对广深公司引进的X2000进行改造的内容 由于广深线的运营环境,线路条件,信号和接触网 与瑞典铁路不同,X2000在广深线运用存在不少技术 接口问题.根据广深线的具体情况,对广深公司引进的 X2000进行了技术改造,主要的改动如下. (1)根据广深线的客流情况,列车编组改为1动 6拖.取消了餐车:车内座位布置全部改成2+2.总座 位数增加到399个:列车内装和外装也作了较大改 动. 2000年第4期 (2)机车信号改用铁科院的LSK速度分级控制 系统,在九广段则采用九广公司的AWS系统 (3)过分相由手动改为自动,地面分相点加装类 似九广公司的点式信号,车上加装感应器. }供电系统为适应中国25kV/50Hz标准 (4)牵 做了较大改动,重新设计制造了主牵引变压器 (5)由于九广段接触网高度与国内标准不一致. 改用了能适合双方要求的受电弓. (6)轮对内侧距由1360mm改为1358?1mm (7)为适应广深线高温和湿度大的特点,空调系 统进行了重新设计,相应的辅助变流器也增加了容 量: (8)故障信息显示系统和旅客信息系统根据广深 公司的要求进行了改进. 为验证车组性能和有关改造的正确性,X2000到达中国后在北京铁科院环行线和广深线上分别进行了试 验.广深公司委托铁科院和广铁科研所承担有关试验. 北京环行线和广深线的试验都取得了圆满成功. 铁道部于1998年8月通过了安全评估意见.随即于 1998年8月2813在广深线投产. 3"新时速"列车的运用和检修情况 3.1新时速动车队 X2000是我国}进的第1列高速电动车组,对广 深公司而言是一项全新的技术,国内没有任何可供借 签的运用和维修管理经验,为适应技术创新的管理需 要,充分发挥人员和车组的效率.广深公司在机制,政 策等方面给予充分倾斜广深机辆段专门成立了新时 速动车队负责新时速列车的用,管,修工作.动车队共 16人,其中司机6人司机实行包乘制,检修人员实行 轮作制.瑞典Adtranz公司派驻4,5名专家指导由于 X2000自动化程度较高,广深公司改变了传统的正,副司 机制.每趟车由1名司机和1名机械师值乘.广九客运 段选派了39名乘务员担任新时速列车的乘务工作,乘 务员上岗前进行了专门的礼仪和服务培训,实行航空 化服务. 3.2"新时速"列车运用情况 由1998年8月28日起至2000年2月20日,"新 时速"列车共运营541天,开行4793趟次.走行76万 km:每13开行广深问5对(其中1对备用),r九间1 对;或广深,广九问各2对广深间运行时问为 广探线"新时违"期车的l进和运用昊鼍全李三中曾文忠 55rain,广九问运行时间92min. 其间由"新时速"车组故障造成运营晚点3min 以上共21次,其中3次构成机破.从故障原因分析,牵 引模块计算机故障l7次,摆式系统故障1次,拖车边 门故障2次,机械故障1次.在运营初期牵引计算机故 障较多,在自动过分相点时发生,不会影响行车安全, 仅造成晚点5min左右.是中国铁路供电制式及过分 相方式与瑞典不同造成的.瑞典专家对牵引计算机模 块作了修改,1999年4月后此类故障基本消失. 3.3新时速列车检修情况 "新时速"列车检修体制主要采用计划预防修结合 临修.约有70%的维修属于计划预防修,其中含有较 大的状态修比重,并广泛地实行换件修.车载计算机 诊断系统和瑞典国铁的计算机维修管理系统为维修提 供了依据和保证. "新时速"列车在2年租赁期内每天都不能中断运 营,检修只能安排在夜间22:30至凌晨4:30之间进 行.检修作业一般由中方检修人员3人和瑞典检修指导 2人共同进行,检修时问大体在3,5h内完成.即使30 万km和6O万km修程也是分散在夜间完成的,不需要 扣车.到目前为止所更换的零部件主要是各种正常损 耗件,如灯泡,滤网,受电弓碳条等,在3O万km和6O 万km大修时更换了200多个各类油压减震器.较大的 非正常损耗件有2个牵引变流器的GTO模块,1套摆 式系统液压装置,1个牵引计算机模块等. 由于正常情况该车使用电制动,机械制动较少采 用,据统计到200天时仅更换过8副拖车盘形制动闸 片和l6副机车轮盘制动闸片. 由于驾驶员操作认真和线路质量好.车轮踏面害 耗小+在瑞典3O万km的旋轮周期在广深线可延长到 7O万km. 从1.5年的运行情况看,车组总体性能稳定+所需 的检修设备,检修人员数量少;检修工作量小,费用 低;车组维修的用工,用时,用料和成本基本上都是可 控和可预计的+是一种成熟可靠的动车组 4社会,经济效益 "新时速"列车是中国第1列以时速200km商业 运营的高速列车,投入运行后引起了社会的广泛关注, 市场反应良好,是一项具有市场竞争力的技术创新.提 高了广深公司在与高速公路市场竞争中的地位.同时 也为铁路既有线提速提供了成功的经验,社会经济效 益良好.广深公司在基本没有对基础设施进行改造的 情况下,通过引进适当技术并加以改造,成功地进行了 技术创新,以较小的投入实现了在广深既有线提速的 目的.提速试验的成果迅速转化为生产力并投入市 场,取得了可观的经济效益.1999年"新时速"列车收 入约1亿元,全年租金约1500万元,扣除运营维修等 费用.利润相当可观. "新时速"列车运行平稳,乘坐舒适,加速和制动均 感觉不到冲动;车箱内噪声小,车箱内装和设备档次较 高+整洁干净,厕所无异味,乘客普遍反应较好.根据 广深铁路客运公司提供的资料,"新时速"开行以来共 征求了500多位乘客意见,满意率达99%. 在没有备用车体的情况下,"新时速"列车在广深 线正常运行了500多天,显示出列车可靠性高和维修 性好 "新时速"列车车底周转时间短,实践证明1列"新 时速"列车具有每天在广深间跑6个往返的能力+是普 速或准高车底的2倍左右,在中国的2年内也无需进 ,说明列车具有很高的使用效率. 行厂修,段修 随着广深沿线城镇城市化进程的加快,广深铁路 客运有向城间高密度快速轨道运输发展的趋势,需要 采用轻型灵活的动车组.类似于X2000的动车组起动 加速快,制动迅速,不需在站内进行调车作业,可以灵 活编组,这些都是高密度城问轨道运输采用的机车车 辆应该具有的特点,可以预期类似X2000的动车组在 广深线上将获得更广泛的运用. 综上所述,"新时速"列车的技术并不是目前世界 上最先进的.技术创新的目的也不仅是追求技术上的 先进性.技术创新的成功与否最终需要市场来检验. 广深线的实践证明X2000是适合广深铁路市场需求 的适当技术. "新时速"列车I.5年的成功运行证明了引进决策 的正确性. 责任编辑杨兰用 (收稿日期2000-03) 2000年第4期