1、 1 一、选题目的的理论价值和现实意义一、选题目的的理论价值和现实意义 随着我国经济的快速发展， 我国的交通运输能力越来越举步维艰长期以来在铁 路运输方面，我国一直使用机车牵引车辆运行的模式，这种运输模式只适应于速度 在 200km/h 以下运行。在经济的高速发展下，我国的人口流动量大增，特别是春运 期间；人们对提高列车的速度已经亟不可待，而在速度达到 200km/h300km /h使 用机车牵引显得非常吃力。提高列车运行速度是增加铁路运能、提高铁路在客运市 场占有率的最有效途径，因此许多国家的高速列车都纷纷采用动车组模式运营，特 别是日本、德国、法国。为了适应国民经济的发展，2004 年 1
2、 月，国务院常务会 议讨论通过了中长期铁路网规划铁路网要扩大规模，完善结构，提高质量，快 速扩充运输能力，迅速提高装备水平。至 2020 年，我国铁路营业里程达到 12 万公 里以上，其中高速铁路大 1.6 万公里以上，最终形成世界规模最大的高速铁路网。 2004 年，铁道部按照“引进先进技术，联合设计生产，打造中国品牌”的总体发 展目标，通过以市场换技术，走技贸结合，自助创新的路子，采用国内公开招标方 式，先后引进 200km/h 及以上的多种铁路客运动车组和大功率电力机车制造技术。 为了进一步缩小与世界动车技术水平的差距，于是自主创新，掌握核心技术是 非常重要的，虽然我国进入高速动车组的时
3、代起步比较晚，但是从 2004 年至今， 我国动车技术得到了飞跃的发展。于是选择本课题研究是非常有意义的，希望中国 的动车技术能达到世界先进水平，提高我国铁路运输能力，促进经济发展。 二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势 我国从 20 世纪 50 年代开始引进动车组，在漫长的时期我国消化吸收自主创新 设计东风号等系列动车组，但是技术实力薄弱，自主设计遇到很多问题无法解决。 直到 2004 年国家重新引进技术，目前我国动车组技术高速发展，从引进过程到国 内联合生产过程， 生产了 CRH1 型， CRH2 型， CRH3 型， CRH5 型， CRH2-30
4、0 型,CRH380A 型及 CRH380B 型等系列动车组。 CRH1 型是由中国南车集团四方机车车辆股份有限公司与加拿大庞巴迪共同生 产。CRH2 由中国南车集团四方机车车辆股份有限公司联合日本川崎重工，引进川 崎重工业的新干线 E2-1000 型动车组技术，采用四动四拖模式，并在此基础上通过 技术消化自主创新设计了 CRH380A 动车，时速达到 486.1km/h，再次刷新铁路营运 试验最高速度，使我国动车技术又提升一个台阶。CRH3 由中国北车集团唐山轨道 客车有限责任公司联合德国西门子，引进西门子 ICE3 （Velaro）技术，而且消化 了技术设计出有中国特色的 CRH380B
5、动车。CRH5 则由中国北车集团长春轨道客车 股份有限公司联合法国阿尔斯通， 引进法国阿尔斯通的 Pendolino 宽体摆式列车技 术，取消了装设的摆式功能。 2 截至 2011 年底，我国动车设计速度达到 380km/h，持续运营 350km/h，最高试 验速度 486.1km/h。近年来我国在高速列车领域技术在引进和自主创新两个方面都 取得了巨大成就，但是与国外先进技术相比还存在很大的差距。 法国高速铁路发展迅速，在 1981 年就已经开通运营作为欧洲最早的铁路客运 专线，到 2010 年底高速铁路里程已经达到 1896km。法国是世界高铁的技术强国， 一直引领世界铁路的发展， 而且在
6、2007 年采用的 AGVV-150 型号高速列车创造了世 界上铁路运营最高试验速度 574.8km/h，意味着其先进技术得到认可。 日本式最早在高速铁路方面发展起来的国家，技术发展越来越快。其中 FASTECH360S 型号列车运行速度达 360km/h，在技术和可靠性方面有了进一步的提 高。 德国的高速列车起步比较晚，落后于法国和日本，但是目前德国动车技术实力 已经远超其他国家，处于世界领先地位。目前为止德国高速铁路已经达到 1560km。 而且 ICE 系列是德国最快最舒适的高速动车，时速到 320km/h。 日本、德国、法国的动车不仅速度高而且安全性好，运输量大等特点，需要我 们学习和消化的，填补我们技术上的空白。 随着半导体的不断发展，国外的动车的主变流器均采用 IGBT 模块，使得牵引 系统做到体积更小，重量更轻，电路集成化更高。而且 IGBT 模块的性能不断提高， IGBT 模块的电压等级不断提高，从 1200V/300A 的 IGBT 模块发展到 6500V/600A 模 块，而且从简单的 AC-DC 模式发展到 AC-DC-AC 模式为牵引电机提供三相交流电，
