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最新銳新干線“N700A”(上)無懼強烈地震的安全裝置

2013年05月16日09:36    

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日本東海道新干線自1964年10月投入運行以來,已有49個年頭,一直保持著乘客傷亡事故為零、每趟列車的年平均延遲時間僅為36秒的優異成績。2013年2月8日,東海道新干線又迎來了新車型“N700A”。自原有主力車型“N700系”以來,這是約時隔6年之久投入的新車型。

“東海道新干線在不斷進步。不過,我們對其安全性、可靠性及舒適性的追求永無止境。今后將繼續向新的高度發起挑戰。”

日本東海旅客鐵道公司(JR東海)新干線鐵道事業本部車輛部車輛課課長?上?滿懷自信地說道。他長年致力於新干線的設計及開發。

2013年2月8日投入運行的新車型“N700A”。

1964年10月1日,東海道新干線作為全球首條高速鐵路投入運行,當時日本國內正因經濟高速發展而一片沸騰。東海道新干線的車輛作為“夢幻超級特快”列車,在東京站與新大阪站之間的行駛時間僅為3個小時零10分鐘。開通49年以來,一直保持著乘客傷亡事故為零的卓越記錄,而這一記錄仍在不斷刷新。

東海道新干線不僅具有高度的安全性,還具備超群的可靠性。1天運行的列車有300多車次,每天乘客量多達39萬人左右,盡管如此,在最近兩年,包括台風及大雪等的影響在內,每趟列車的年平均延遲時間僅為36秒。堪稱日本高技術實力的象征。

2013年2月8日,東海道新干線又迎來了新車型“N700A”。這是自原有主力車型“N700系”以來,時隔6年之久投入的新車型。N700A的“A”取自Advanced的第一個字母,表示是N700系的進化車型。

同年3月16日,在東日本旅客鐵道公司(JR東日本)經營的秋田新干線上,“超級小町號”列車投入營運,其採用的“E6系”車輛以鮮紅色的“長鼻子”車頭吸引了人們的關注。而N700A的外觀卻與N700系大致相同,因此給人的感覺是隻進行了小幅改進。不過,到底是開發新干線歷史最長的JR東海,該公司為了進一步提高車輛的安全性、可靠性及舒適性,在新車型上配備了多種新系統,使之凝聚了JR東海半個世紀以來積累的技術精華。

JR東海新干線?道事業本部車輛部車輛課課長?上?。

通過此次投入N700A,東海道新干線目前已經擁有700系、N700系及N700A這3代車型,今后將陸續把700系更換為N700A,同時用2年半時間,將以80節車廂編組投入使用的N700系也全部改裝為N700A。通過這些舉措,力求進一步提高東海道新干線的整體性能。

通過120萬公裡的行駛試驗后投入實用的制動盤

那麼,N700A上究竟配備了什麼樣的新系統?

首先,從提高安全性的角度,新配備了“中央連結制動盤”。

鐵路列車採用的是圓盤狀制動器。制動盤在行駛時和車輪一起轉動,停車時,該裝置會從兩側強力夾住車輪,停止車輪的轉動。

以往的制動盤是在距車輪中心較近的部分,利用螺栓與車輪連結到一起。因此,啟動剎車之后,車輪和制動盤之間發生的摩擦熱會使制動盤外側部分向外翹曲,制動力無法完全傳達給車輪。

而此次新開發的中央連接制動盤將連結車輪和制動盤的螺栓位置移到了中央。這樣一來,基本不會出現制動盤翹曲現象,可獲得更大的制動力。因此,與N700系相比,N700A的制動力提高了15%。

原有制動盤和新開發的“中央連結制動盤”。

現在,東海道新干線列車的最高時速為270公裡,1天運行的列車有300多車次,因此,出一點小故障,就會給許多乘客造成很大困擾,而且還可能引發嚴重事故。JR東海在位於愛知縣小牧市的小牧研究設施內,利用大小與實物相當的大型試驗裝置,反復實施行駛試驗等,非常慎重地確認了相關性能之后,才採用新系統。

?上課長說:“其中,制動盤是安全方面最為重要的裝置。N700系配備的制動盤是由1992年3月投入運營的300系開始採用的裝置,20多年都未有變更。當時參與開發的成員都已不在,我們想到了開發會面臨較大困難。不過,為了進一步提高安全性,我們還是著手進行了開發。”

開發時,?上首先提出了實施能夠想到的所有試驗的目標。於是開發人員在小牧研究設施內,在非常嚴苛的條件下反復實施行駛試驗。

並且,隨著季節及天氣的變化,列車車輪及鐵軌的狀態會發生變化。而且制動效果還會受到乘客乘車率等的影響。因此,在開發達到一定程度后,開發人員還將制動盤配備到營運車輛上,反復進行了行駛試驗,總行駛裡程達120萬公裡。通過每次試驗,收集了龐大的數據,並對之進行分析,逐步提高了性能精度。

?上說:“經過6年的開發,終於確認了萬無一失,因此才決定配備到N700A上。”

為應對直下型地震及連動型地震,強化地震防災系統

JR東海還吸取1995年1月17日發生的阪神淡路大地震的經驗教訓等,一直在推進採用“地震防災系統”。

地震防災系統由地震發生時可直接捕捉鐵路沿線晃動的“沿線地震儀(S波檢測)”,和檢測在線路遠方發生的大規模地震的初期微震P波、提前發出警報的“東海道新干線早期地震警報系統”(通稱“Terrace”)構成。

現在,Terrace的監測點共21處,根據P波振幅的增大程度,判斷對新干線的影響,並在必要時發出警報。接到警報的變電站會自動停止向列車供電,使列車停止運行。

此次,隨著採用制動力得到提高的中央連結制動器,JR東海還新開發了“地震制動器”。該裝置在發生災害時,如果檢測出因Terrace發出警報而變電站自動停止供電的情況,便會進行強力制動。因此,N700A的停車距離與700系相比,大約可縮短20%,與N700系相比,可縮短10%左右。

東海道新干線的“早期地震警報系統”。

而且,JR東海為了進一步提高地震時的安全性,還在採取一系列措施,以便在發生直下型地震及連動型地震時盡早發出列車停運指令,以及強化地震防災系統的備份,這些工作預定於2013年7月完成。(日經能源環境網 供稿) 

(責編:值班編輯、庄紅韜)

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