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[世界高速列车系列]日本“Shinkansen”

收集整理   2006-12-10 21:47   阅读8884   评论2   字号:    

1、迎奥运,建东海道新干线

战后初期整个交通系统几乎处于瘫痪状态,航空和海运遭受战火的破坏,运输能力已经无法在短期内得以恢复,因此当时的运输主要依靠铁路。直到1954年铁路运输仍占客运总量约80%以上,占货运总量的60%左右。而同期,欧美发达国家的铁路早已进入夕阳状态。这一时期,日本铁路运输需求量比战前增加了10倍,而铁路运输能力仅仅是战前的四分之一。1955年以后,日本经济进入高速增长阶段,铁路运输的紧张状况更加突出。特别是连接东京、名古屋和大阪三大经济圈的东海道线路的运输能力几近极限。50年代虽然对铁路进行了一些电气化和内燃机化等技术改良,但仍然是杯水车薪,远远不能满足日益增长的铁路运输需求。

1957年日本“申奥”成功,1964年将在东京举办奥运会,再加上大阪申办1970年世博会,本来就已经超负荷运行的东京和大阪之间的东海道线路的客运量必将进一步增加,可以说,在东海道线修建干线高速铁路已经到了刻不容缓的程度。为此,1957年经日本内阁批准成立了“国有铁道干线调查会”,对主要干线运力提高和运输现代化事项进行审议。实际上,早在1956年,“国铁”就曾设立“东海道线增强调查会”,专门研究解决铁路干线的紧张问题。该调查会先后提出窄轨复线、宽轨电铁等5种方案,但迟迟没有做出决断。1958年,内阁所属的“国有铁道干线调查会”结合迎接1964年东京奥运会和1970年大阪世博会等需求,提出了“利用大约5年时间,建设现代化宽轨独立线路”的最终方案。工程预算经国会通过后,于1959年4月20日在新丹那隧道的热海口正式开工。1964年7月25日,全线515.4公里的东京至大阪的东海道新干线高速铁路竣工,经过一段时间的试运行后,在东京奥运会举办期间的1964年10月正式投入使用。东海道新干线高速铁路采用1435mm的宽轨制(传统铁道铁轨幅宽为1067mm),时速200公里,列车控制采取自动列车控制装置ATC(Automatic Train Control)和列车集中控制装置CTC(Centralized Traffic Control),成为当时世界最先进的铁路。

东海道新干线工程总投资为3800亿日元,主要依靠发行铁道债券、贷款等外部资金进行建设,其中包括从世界银行的借款288亿日元(8000万美元)。东海道新干线的建设资金筹措、资金使用以及工程建设等均由“国铁”统一负责,资金来源与筹措关系也比较简单。而以后随着形势的变化,新干线建设资金筹措趋向多元化。

东海道新干线在设计和施工时期,其名称并不叫新干线,原来的名称为“东海道线线路增设工程”。因为这条新线路和原来的传统线路都在工业地带的东海道“干线”地区,为了以示区别,在竣工时将新建的宽轨高速铁路称为“新干线”。从此新干线便成为区别于日本原有传统铁路的高速铁路的代名词。

日本第一条新干线--东海道新干线通车后显示了巨大的威力,每天运送旅客高达6万多人次,大大缓解了日本干线铁路运输的压力,对1964年东京奥运会和1970年大阪世博会的顺利举办做出了重要贡献。随着日本经济的高速增长,东海道新干线旅客运输能力也不断提高,从当初的每日6万人次,一路上升,到第十个年头的1974年每日达34万人次,增长了6倍多。第一条新干线的开通极大地推动了日本经济的高速增长。新干线建设是日本铁路史上的一场革命,它的诞生给日本日趋衰落的铁路行业带来了新的生机。它不仅成为日本经济高速增长的动力,也对世界各国铁路经营,特别是欧洲各国铁路的高速化产生很大影响.新干线的诞生改变了日本的交通面貌,也改变了整个日本的面貌。

2、全国性新干线的修建

东海道新干线投入运行以后,新干线成为人们关注的焦点,全国各地区都纷纷要求建设新干线。日本运输大臣于1965年批准山阳新干线(新大阪--冈山,全程161公里)建设项目。这一工程于1967年开工,此后,山阳新干线冈山--博多(福冈)段(全程393公里)建设项目也于1970年2月开工。山阳新干线的冈山--博多区段地形比较复杂,山峦起伏,隧道总数为111个,隧道总延长距离达到223公里,占该段铁路总里程的56%,其中新关门隧道总长达1万8713米,是当时世界第二长隧道。山阳新干线全线于1975年开通,这条新干线开通后,使东京到九州的福冈博多(1177公里)所需时间从15个小时缩短到7小时。

1969年发表的《新全国综合开发规划》提出了建设包括现有新干线在内总长7200公里的全国新干线网的构想。1970年5月,日本国会通过了《全国新干线铁道整备法》,决定在原有已投入使用的2条(东海道线和山阳线)新干线的基础上,决定再修建东北、上越和成田3条新干线。1973年11月,又确定建设东北新干线的盛冈--青森段、九州新干线的福冈--鹿儿岛段和福冈--长崎段以及北海道、北陆新干线等5条新干线。同时还确定了北海道、四国、中央等12条新干线建设基本计划。

日本运营中的新干线(截至2002年底)

3、日本新干线技术不断改进

从1964年第一条新干线开通以来,日本对新干线高速铁路进行多次重大技术改进和革新。平均时速早在90年代初就已经达到230km/h,在世界独占鳌头。现在提高到近300公里,试验速度已经达到443公里,与“磁浮”速度相差无几。机车车辆也有很大改进,从最初的“0系列”,以后又相继开发出“100系列”、“ 200系列”、“ 300系列”、“400系列”、“500系列”、“700系列”和适合北方地区气候特点、地形特点的“E1系列”“E2系列”、“E3系列”和“E4系列”。改进后的车辆在行驶速度、乘坐舒适程度、大量运输性能、车身重量和列车功率等方面都达到世界领先水平。

目前的日本新干线有如下三个显著特点:

--运量大、速度快、运输密度高。新干线每天平均运送旅客77万人次,最高营运速度达到300公里/小时,车次间隔最高密度约4分钟。

--安全性能好、正点率高。新干线自1964年开业以来,运行39年未发生过乘车死亡事故。包括台风、地震等自然灾害所引起的延误在内,新干线列车平均延误时间为0.6分钟,其正点率堪称世界之首。

--能耗少,对环境负荷小。若按从东京到大阪运送旅客的人/12539公里计算,新干线能耗仅为飞机的1/4,汽车的1/6;二氧化碳的排放约为飞机的1/6,汽车的1/9。另外,新干线具有电能回收功能,即将再生制动产生的电能送回接触网进行再利用。

到2003年10月,日本投入运行新干线线路约为2235公里,约占全国铁路总长度的11%。各线路旅客密度大小不一,东海道-12539;山阳新干线,发车密度为440列/日,而东北-12539;上越-12539;长野新干线的发车密度为305列/日,东京站最多发车列数为15列/小时(1997年)。由于各线路旅客密度不同,日平均输送旅客差别很大,东海道-12539;山阳新干线约为51万人次/日,东北新干线约为22万人次/日,上越新干线约为10万人次/日,北陆新干线约为2.5万人次/日,刨除各线路的重复计算等因素,整个新干线运送旅客约为77万人/日。相比之下,法国TGV东南线只有5万人次/日,德国ICE全线也只有7万人次/日。2000年度,整个新干线的客运量为711.2亿人公里,与国内航空客运量旗鼓相当,成为名副其实的交通大动脉。

Class 1000

Class 1000是新干线车辆的原型。从1961年到1962年,有六辆这样的车在不同的厂家被生产出来。他们有两种组合模式: Set A: 1001+1002;Set B: 1003+1004+1005+1006。其中数字表示车的编号。所有车的结构都是钢板焊接的。除了编号为1006的车组,其他的都采用了圆形的驾驶室挡风窗,而1006号车则是多角形的。后来的0型新干线继承了1006的这种车窗。在车内,有7中座位排放方式,其中背对背的座椅被0型车采用了。在诸多特性中未被继承下去的是滑动开启的车门。试车是在一条37公里长的“模型”铁道上进行的。首次达到200公里的时速实在1962年10月,在翌年3月30日,这种车达到了256公里的纪录时速。在1964年新干线正式运营时,Set A被重命名为class 941,而Set B被改称为class 922/0 测试车辆。在1976年8月,这些远祖级别的车辆被淘汰。

Series 0

0系列新干线于1964年投入正式运营,是世界高速高速火车的起点。首列0系列火车运营于东京和新大阪之间。这一型号的车最高时速为220公里。列车编组情况在上一级的表格中给出。0系列有6个编组,分别是SK,R2,24,R,Q,NH32,YK。其中最后两种已经停止运营。0系列是使用年限最长的新干线,在很长时间里是代表日本铁道的标志。最新的0系列是在1986年生产的,在此间一共生产了3216辆,位居新干线诸多系列之榜首。它的颜色有两种:象牙白底色和钴蓝色条纹;珍珠白底和钴蓝色条纹。0系列在外形上和1000系列原型车很接近,其材料也都是钢制。到了300系列出现时,列车的外壳就向铝合金方向发展了。

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Series 100

100系列新干线设计与1981年到1984年,于1985年投入正式运营。这种车型多以16两车编组,而且和多是单层和双层车厢混组。100系列新干线多跑长途。最高时速220km/h(X,G sets)和230km/h(V sets)。此型号车一直生产到1991年。一共生产了1056辆。车的颜色为珍珠白底和钴蓝色条纹。

100系列新干线的材料还是钢制的,这一点和0系列一样。但100型的空气动力特性好一些。从车头看,车的流线型加强了。100型新干线从外形上看,它的车头灯在车头前两侧,是长方形的车灯。0系列的车灯也在这个地方不过是圆形的。往后的车型,除了200系列有部分车种,其他的和它的车等都不一样。它的驾驶室的挡风玻璃还是多边形的,和0系列一样。

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Series 200

200系列新干线生产于1980年到1986年,正式投入运行于1982年。总共生产于700辆,组成了66组车组。它的最高时速随车辆编组号不同而不同。编号为F80和F的,在长野高速铁道上做临时运营,最高时速为240公里每小时。编号F90的200系列最高时速为275公里,是作为未来高速列车的发展慕某敌汀1嗪盼狧,K的,最高时速也是240公里。还有G型,最高时速只有210公里,现在这种车已经淘汰了。在1982年11月15日,上越新干线开通时,200系列车作为当时的一种崭新车辆投入到这条线路上。

200系列有多个变种,不同的车型,其特征也不一样。仅看外形,车头有尖型,圆形;看其车灯,有与100系列一样的长方形,也有象0系列一样的单圆型,还有双圆形。在1999年3月,新型的200系列新干线登场,车内设别全部更新,车外的涂装也改变了,改为在白色和蓝色之间加上了一条绿色的带子。新的200系列很漂亮,200系列新干线有单层的也有双层的,还有单双层混合的。车底的几乎贴着地面的衬子和车体是一个整体,用来保护车厢下面的电器部分不被积雪所侵蚀。车门边上的窗栅是用来隔离开外部的风和雪与用来冷却车内电器部分的空气的。

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Series 300

300系列新干线有两种车型,其一是测试车,产量很少;另一种是大量生产的商业车。这种车从外形上,给人一种现代的感觉,比前面几代好许多。这种车设计成功于1992年,生产年限从1989年到1998年,总共生产了1120辆,合70组车组。300系列是16辆编组,典型的颜色是珍珠白的车底和蓝色的条纹。300系列新干线的最高时速为270公里。这种车型是在100型的基础上设计而成,它的重心比100系列更低,运行起来噪音更低,速度快的时候乘客会觉得更稳定。值得一提的是300系列的去噪音系统被最新的700系列采用,它的技术已被业界承认。

经过这么些年的发展,300系列新干线已经成了日本东海铁道的主力车辆,成为了行走于日本新干线上的主要车辆。最新的700系列新干线车辆有很多技术就是继承300系列的。该车功率12000千瓦,车厢是日本新干线中首先采用铝合金型材压制的。车的重量710吨,比钢材制造出的0系列轻了260吨。每一列车定员1323人,普通运营车辆载客1123人。

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Series 300X

300X系列新干线正式名称是Class 955。就像Class 952/953的“STAR 21”,Class 922的Doctor Yellow一样,一开始是一种试用形的车辆。300X是1995年日本中央铁道准备在东海道新干线上测试时速高于350公里的列车而制造的。此车的测试数据和正在运营的西日本JR500型新干线的数据一起作为新一代700型的参考。300X现在保持着日本常规列车的最高时速:443公里,这是在1996年达到的。这种车的控制和制动系统和300系列新干线一样,但这种六节车厢的列车的动力采用的是VVVF控制,500千瓦的交流电机,相当于一辆16节车厢的300系列。车厢间的绞接处的高度降到了3.3米,宽度3.1米,300系列车的数据为3.65米和3.38米由四家不同的工厂提出的四种不同方案都被测试过,在重量上它比300系列轻了百分之十。955-6型车是常规的圆锲型驾驶室,但955-1型是更加符合空气动力学的月牙形,也被称为鸭嘴型。

Series 400

400系列新干线以7辆车编组,在试运行中的最高时速达到了345公里,不过在运营中,速度没这么快。这种车运营在山形和东北新干线上,时速分别为130和240公里。400系列生产于1990年,到92年停产时,共生产了84辆车,也即12组。这种车的典型颜色为银灰,石墨和绿色。1992年 7月 1日奥羽本线-東北新干线通车,400系列作为新的车型参加运营。由于路况不好,在东京到福冈,火车最高时速为240公里,而从福冈到山形,新庄之间,速度只有130公里每小时,比日本许多电动车组还要慢。400系列车形状上很像E3-Max,以至于一辆400型和一辆E3涂妆上相同的颜色时,很难将它们辨认出来。

400系列新干线最大的特征就是小。在日本,大家称它为迷你新干线。400系列大多运营在整改之后的常规铁路上,这很大程度上限制了它的能力的发挥。和其他新干线不一样的是,这种迷你新干线每节只有20米长,和E3系列新干线一样。为了适应日本的常规铁路(窄轨),它的车身比其他的车要窄。在一等车厢(绿色车厢)里,每一排只有3个座位,其中一边只有一个。常规车厢还是每边两个。车门设有可伸缩的阶梯,方便乘客上下车。

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Win350

Win350系列新干线最初建造于1992年,其目的是测试从东海道到大阪之间开行时速高于350公里的高速列车的可行性。本来其名字是500X,但为了纪念350公里每小时的速度,改称了现在的名字。它的特点是流线型的外腔,大面积的外壁能起到反射从集电器上传来的高速风流。所有的车轴都是有动力的,使用的是300千瓦的三相电机,设计最高时速为385公里。车厢内的座椅都安放在车厢的中部,完全是为了测试。这种车在1996年5月,所有的测试数据得到之后被淘汰。中间的车厢在东海道调车场被七拆八卸,尾部两节车厢被计划用在风洞隧道的测试上,另一些被送到大阪的运输器博物馆去了。

Series 500

500系列是新干线里最受关注的车辆,是运营速度最快的车辆。银色的车身,纯流线型的外形,体现出九十年代的高科技水准。500系列生产于1995年,到1998年,已生产出144辆合9组,每一组车有16节车厢。这种车运行于山阳和东海道新干线,最高运行时速为300公里,不过在东海道线上一些段的速度限制在270公里每小时。从新大阪到博多需要2小时17分,从东京到博多需四小时49分,同样线路300系列新干线需要5小时3分。

在1995年,500系列新干线刚推出的时候,它超前的外形设计让人耳目一新。在运营速度上,500系列突破了270公里的纪录,达到和能与欧洲之星相比的极高速度:300公里每小时。500系列新干线的车头流线型可谓十足,弯曲部分长达9米多。远远看过去,500系列新干线就象一条细长的蛇。所有新干线车辆中,流线型最好的就数500了。新出的700系列车鼻也有9米多长,但流线感比不上500系列。

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Series 700

700系新干线名为铁路之星Rail Star。

这是日本最新也是最先进的一款新干线。它于1997年开始制造,但正式投入运行是在1999年的三月11日。到四月为止,700型新干线已经制造了176辆,C sets模式每组车有16节车厢,E sets模式有8节车厢。E系列归属于JR西日本铁道,最高运营时速为285公里,C系列又分C1,C2两种,都归属于JR东海公司(会社),在山阳新干线上的最高时速为285公里,在东海道新干线上为270公里。在所有的运营车型中,500系列是最快的,而700系列相对于500,虽然稍慢,但其内部要宽敞舒适,是一款“豪华”车。16节车厢的700型一列车全长约400米,共载1323名乘客。700型的车体是用铝合金压制成的中空外壳,内部填充的是吸音,防震的复合材料。经过了两年的试运行,700型的样车总里程已超过40万公里,在极大程度上保证了新车的安全性。

由于采用了中空铝型材压制的车体,700系列新干线仅重708吨。这种车型是12动4拖的编组方式,使用13200千瓦的功率。 它的研制过程是在吸收由300系列新干线发展而来的300X试验车的基础上,结合这几年来500系列新干线的测试于运行数据而制造出来的。在构造上,700系列车的车厢之间的节气闸相连接,提供了很好的制动效果。另外,车体的两层铝合金材料之间夹复合材料而成,给车内提供了一个恒温的环境。

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Series 800

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Series E1

E1型新干线是日本MAX新干线中的一种。这种车有几种不同的型号:M5,M2,Max-Asahi。每组车编排了12节车厢,最高时速为240公里。在1994年7月,E1“MAX”进如运营状态,所谓MAX是指Multi Amenity Express,强调的是娱乐和舒适性。1999年12月后,东北新干线上的E1换成了E4系列。从1994年开始生产到95年停产,共生产出72辆,即6组。这种车的颜色是天蓝,孔雀绿和银灰。

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Series E2

E2型新干线投产于1995年,到1999年共生产了200辆,每列车有8节车厢,即生产了25组。他正式投入运营是在1997年。有两种编成方式:N系和J系。前者运行在长野线上时最高时速为260公里,在上越线上为275公里。后者在长野线上也是260公里,在东北和上越新干线上是275公里,而且车组是和E3“MAX”拼接而成。在1997年3月22日,J编成的E2和E3拼接乘一辆车投入运营。同年10月,长野新干线开通,也是这种拼成的车组参加了首运营。1999年12月4日,统一的E2新干线才出现。

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Series E3

E3型新干线建造于1995年,到1999年为止共生产了19组116辆。它的编组方式为6节组(R系)和7节组(L50系)。 R系车在秋田新干线上最高时速仅130公里,在东北新干线上为275公里。而L50在东北线上为240公里,在山形新干线上为130公里。1997年3月22日秋田新干线开通,E3作为专用车组投入运营。在东京和盛冈之间运行时,E3和E2拚结成的一组车速度达到了275公里每小时,成为E3的纪录时速。最快的车从东京到秋田只需3小时49分钟。1999年12月4日山形新干线新庄延伸段开通,E3部分车辆转移到此线路上运营。R系的E3为白色,深红和金属灰色,L50系的颜色为淡金属灰,绿色和金属灰色。

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Series E4

E4型新干线在1997年投产,同年加入到新干线运营车辆当中。到1999年为止共有10组(每组8辆)被生产出来。最高时速为240公里。此车是在E1“MAX”的基础上研制而成。相比之下,这种车的噪音更低。最高时速为240公里。这列车的车头是很有风格的,像鸭头,但正是这种车头使得车辆在高速行进时能遇到更少的空气阻力。最新的700 系列新干线的长达9米多的流线型车头就是参考它的。车的颜色是白底,亮黄和深蓝色的条纹。

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Doctor Yellow

Doctor Yellow是由7节车厢组成的新干线,全身涂成醒目的桔黄色,给人以安全感。它被称为黄色医生,因为这是用在东海道和山阳新干线上的铁道监测和维护车辆。它是在0系列新干线的基础上发展而成的,总共生产了两辆。它的任务是检查铁路质量,电缆线,通信电路和其他信号机器。车上的设备是世界上最先进的,具有这种技术的国家不是很多。第一辆Doctor Yellow 出现在1974年,现在归属于日本中央铁道,停在东京第一号新干线调度场。第二辆建造于1979年,现在归属于西日本铁道,现在停在东海道调度场。Doctor Yellow 的最高时速是210公里。Doctor Yellow有规律的在日本各条新干线上运行,大概每六天重复检察同一条线路,车上装有探伤设备,具备高速行驶同时监测铁路状况。每到深夜,黄色医生就开始工作了,和日本3000多人的新干线维护队一起保证新干线的安全畅通。

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新干线列车资料

台湾 700T

新干线700T型是台湾高速铁路(预定于2006年10月底通车)营运用的高速列车。由日本JR东海与JR西日本共同开发,并由川崎重工、日本车辆、日立制作所参与制造。列车的设计基础来自于新干线700系列车,不过在动力系统上同时也参考了500系列车的设计;此外也特别针对台湾夏季高温潮湿的气候,加强车厢空调系统的制冷效率与舒适度调整。外型上则参考了台湾高铁方面的建议加以修改,因此与700系有所差异。

2004年1月30日,制造厂商之一的川崎重工于日本神户的车辆工厂举行了首组列车的出厂仪式。同年5月下旬,首组列车自神户运抵高雄港74号码头。2005年1月27日,700T型列车首次驶出燕巢总机厂,于台南~高雄间路段进行低速试车,由高雄大社驶向高铁台南站。同年的10月30日,试运转时速首次达到300公里。 通车后营运初期将有30组700T型列车投入营运,到了2018年预计将最终增加至51组。

车厢介绍:

基本数据:

单节车厢规格:长24.5m(车头26.75m)、宽3.38m、高3.65m
单组列车长度:304.7m
单组列车重量:503t
最大轴重:14t
动力提供型式:动力分布式电车组(9动3拖)
动力输出值:285kW × 36 = 10,260kW
最高营运速度:300km/hr
起动加速度:2.0km/h/s
车厢编成:12节车厢(11节标准车厢、1节头等车厢)
列车总载客数:989人(标准车厢923人、头等车厢66人)
座椅配置:标准车厢2+3(每排5个座椅)、头等车厢2+2(每排4个座椅)
座椅宽度:标准车厢1,040mm、头等车厢1,120mm
车体材质:一体成型双层铝合金
信号系统:数字化自动行车控制系统(ATC)