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从技术上看“多拉”和“快跑”本身就相互矛盾

来源:hg0088 发表时间:2018-10-23 13:54
  铁轨是列车行驶的基础,轨道承受着多变化的垂直、横向、纵向的静荷载和动荷载,火车比汽车跑的更快更稳,和火车轨道有很大关系。如今的高铁轨道,以混凝土地基取代道渣、枕木及路基,称之为“无砟轨道”,可以降低维修时间,维持良好的质量及行车安全。
 
  而在火车方面,“轴重”指的是每根车轴允许分摊的最大整车重量,也是衡量列车载重标准的重要数据。举个例子来说,一辆重量为120吨的火车,有两个转向架和6个车轴,那么轴重用120除以6就是20吨。在不超出轴重限制条件下,转向架、车体承载能力可满足运用需求。
 
  在高铁时代,由于动车组列车动力分散,并且需要高速平稳运行,因此必须用降低轴重的方式来提升速度。北京交通大学交通运输学院教授、博士生导师贾元华告诉北京科技报|科学加客户端记者,与普速列车相比,高铁轴重更低,承重水平也相对普速列车低一些。
 
  “但高铁更低的轴重意味着自身更灵活的动力学特性,以及对钢轨和轨基更小的压力,特别是高速行驶状态下,载重和速度不可兼得,必须要有所取舍。”
 
  与运行速度120km/h的25G型列车和运行速度140km/h的25K型列车相比,动车组列车无论从轴重还是载客量上都不占优势,但更低的轴重意味着自身更灵活的动力学特性,以及对钢轨和轨基更小的压力。图为25B型旅客列车与运行速度120km/h的25G型列车和运行速度140km/h的25K型列车相比,动车组列车无论从轴重还是载客量上都不占优势,但更低的轴重意味着自身更灵活的动力学特性,以及对钢轨和轨基更小的压力。图为25B型旅客列车
 
  记者查阅数据发现,无论是最新的“复兴号”列车还是“和谐号”动车组,载客量的确小于100多公里的普速列车;以不允许超员的“复兴号”为例,576座8节编组设计,每节车厢大约为72名乘客,最满的一节车厢仅为90名乘客;而T字打头,最高时速140公里的25K旅客列车,硬座车厢定员118人,硬卧车厢定员66人,仅仅7节硬座车厢就可以乘坐826人,比满载的复兴号列车多了将近30%。
 
  其次,铁轨不是柏油马路,钢轨和钢轨之间是有缝隙的,这种缝隙叫做轨缝,我们坐火车低速时听到“咣当咣当”的响声,就是车轮压过轨缝的声音。高铁铁轨为保证平稳和舒适,使用的都是无砟轨道,要求长轨窄缝,即每段铁轨越长越好,中间的缝隙越小越好;而专门运货的重载铁路则相反,要求短轨大缝,以防相临两条铁轨因为重压相碰。
 
  时速超过250公里的高铁去跑普铁,轻则乘客出现不适,重则列车倾覆;而拿重载货车去跑高铁,铁轨断裂,车翻人亡是抬眼可见的结果。首先,高铁不同于普通列车,造价少则一千多万,多则四五千万。以和谐号380A动车组为例来计算,动车的造价是5000万人民币以上,拖车的造价是1000万人民币左右,有的动车一节车厢的造价比普通列车一列都高。此外,高铁铁轨造价成本也很高,每公里有上亿元,后期维护的成本也是一大笔支出。
 
  其次,从技术上看“多拉”和“快跑”本身就相互矛盾,从物理学角度看更不符合牛顿定律。高速铁路追求的是速度,而并非单纯的客流量,如果无限制的增加编组,或者提高载客量,能量消耗等运行成本会增加更多,安全性也没有保障,是一种加剧亏损的行为。“这和大货车是一个道理,拉20吨货物和50吨,在公路上速度一样,50吨的时候肯定更费油,也更不安全。”
 
  贾元华解释说,从客流量上看,高铁一年可以运送几十亿乘客,但实际上与公路、民航的竞争十分激烈。除了京沪、京广等干线高铁,很多线路在平时上座率并不高,尤其是中西部地区的线路,在客流量上并无优势。
 
  “国外的高铁,很少出现十几节编组的情况。”对于高铁亏损,贾元华说,近几年,铁路施行“政企分开”,目的就是投入市场化,这与铁道部时代绿皮车“多拉快跑”模式是有本质区别的,前者有一定政府公益性,客运市场基本是在“赔本赚吆喝”;而后者是纯市场化运营,需要核算成本,不可能再让绿皮车时代的一些乘车行为延续。
 
  “经济和技术应该有平衡点,公众应该有足够的认识,高铁不是公交车或者地铁,不可能让无票的旅客随便乘坐或者严重超员。”
 
  令人欣慰的是,2017年,铁总收入首次突破万亿元,同比增长11.9%,收益能力进一步提高。分析人士认为,这与科学调整运行图以及部分调整客运票价有关。税前利润124亿元,税后利润18亿元也创造了近5年来的新高,负债增幅也在明显减小,中国高铁正向着“又好又快”的方向大力发展。国庆期间一列因超载“无力运行”的高铁列车引发热议。技术领先的高铁怎么多拉了几个乘客就跑不动了?背后的原因其实没这么简单。
 
  “本次列车已无力运行,请丹阳北无锡东短途旅客抓紧时间下车。”今年国庆期间,不少网友被这段高铁上拍摄的视频刷屏,10月1日8时17分左右,当G108列车途经常州北站时,车站开启广播,表示复兴号动车组“超载”了,并要求无票旅客下车。
 
  技术先进、时速领先的复兴号动车组竟然因为乘客过多就“无力运行”?近几年高铁上卖站票的情况并不少见,春运期间也出现过过道内站满人的情况,但“无力运行”却是第一次出现。火车是否有超载界限?人数太多对列车运行会有怎样的影响?对此,铁路行业专业人士认为,高速列车与普通列车不同,速度和载重必须有所取舍,高铁“无力运行”的背后,不能忽视的是铁路经营和成本因素等“技术经济学”。
 
  载重和速度要有所取舍
 
  火车速度的提升,除了牵引技术的不断优化以外,很大程度上取决于轨道技术的发展进步。
 
  
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