子弹火车(新干线)是由JR集团公司经营的日本高速铁路。直到1987年(1986年)由国家铁路运营。
摘要
从1964年10月1日在东京站 – 新大阪站开通的东海道新干线开始,三洋,东北和上越的新干线在全国铁器时代开业。即使在JR之后,山形和秋田的两条线作为迷你新干线开通,用JR线(传统线)和新干线进行直接驱动,甚至可以在北海道进行高速运转的原始新干线标准(全标准) ·北陆·九州(鹿儿岛路线)三条线路已经开通,新干线网络的扩建已持续了半个世纪。北海道,北陆,中部和九州(长崎线)的每个新干线在2018年(平成30)仍在建设中。
2016年(平成28年)7条完整路线(共计2,765公里)和2条小型高速列车(总计276公里)正在运营,2015年度(2005年度)每年的用户数为3亿它达到了6000万人。
为了在传统铁路中不存在超过200公里/小时的高速运行,我们将建造一条专用于新线性(不太尖锐的曲线和陡坡)的新型高速线路。轨距(轨道间距)是标准轨距(1,435 mm),比传统线路的窄轨距(1,067 mm)宽,并且架空线的电压也变为25,000伏交流电,高于传统线的20,000伏特那里。车辆也使用了一种特殊的车辆,它由具有流线型外形和大车身的子弹头列车驱动。为了实现高速和低噪音,每当新型号车辆出现时,领先的形状将继续发展,并且除了开始之外,各种各样的空气动力学巧妙措施,包括受电弓。
在拥有许多高架桥和隧道而且没有铁路交叉口的新干线上,即使在普通铁路上的普通铁路上,甚至在每年运营多达120,000列火车的东海道新干线上,平均延迟时间仍为36秒(2011财年)。此外,在新干线50多年的历史中,由于车辆和铁路的设施和设备的异常,行驶侧的故障等,从未发生过乘客死亡事故。这个事实被称为“新干线的安全神话”。
定义
国家新干线铁路改善法将新干线铁路定义为“干线铁路”,允许列车在其主要部分以至少200公里/小时(以下简称km / h)的高速行驶“(第2条)。由于它是“它的主要部分”,它是一条新干线铁路,即使有一个只能以低于200公里/小时的速度在当地旅行的路段。新干线由法律定义的原因是驾驶规则和结构规则与传统线路不同(两条法令都是必需的)。
关于阻碍列车运行的行为,除了一般铁路外,还有铁路商务铁路商法,刑法等的规定,但除此之外,还有关于惩罚妨碍新干线铁路列车服务安全的行为的特别法(新干线特别法) )等等,已经制定了更严格的法律措施。
名为Mini Shinkansen的Yamagata Shinkansen / Akita Shinkansen也通常被称为新干线,它也在时间表中描述。但是,这些都不是正式的路线名称,而且都是传统的路线(参见所谓的列车名称,路线名称处理的文章)。新干线车辆直接连接到这些路线,但他们改造了传统的线路,增加了一些与高速行驶相对应的设施,并根据“新干线铁路结构规则的结构”(路线和轨道)见设施),但我没有。例如,它与传统的线路保持不变,例如通过需要视觉安全检查和ATS的交通灯的组合的列车保护,以及铁路道口的存在。它自然超出了新干线特别法的范围,甚至在国家新干线铁路发展法上也没有被视为新干线铁路。
施工
东海道新干线于1964年10月1日在国家铁路(国家铁路)时代开放,是第一条路线。除了东海道新干线,三洋新干线和东北新干线是JNR的主要组成部分,但日本铁路建设公共公司负责建设上越新干线。在国家铁路公司私有化后,在东京的东北 – 上越新干线延伸,新干线铁路控股组织,当时曾拥有新干线的地面设施,是建筑机构。对于此后进一步建造的北陆新干线和九州新干线等所谓的维修子弹列车,继日本铁道建设公共公司和新干线铁路控股组织的权利的铁路建设和运输设施维修支援机构是建设主体。与此同时,东急铁路(JR东海)被指定为中央新干线的建筑实体,与维修子弹列车不对应。
根据国家新干线铁路改善法第4条,规定新干线的建设项目由国土交通大臣决定,即由国家决定。
此外,迄今为止建造的新干线是由东海道新干线建造的,该船于1964年开通(昭和39年),最小设计速度为260公里/小时的Mini Shinkansen除外,它已建成260公里/小时驾驶是从1997年10月1日开放的北陆新干线(所谓的通用名称长野新干线)开始的(平成9)。
关键技术
由于新干线铁路在大多数路段以超过200公里/小时的速度运行,因此使用了与传统铁路不同的各种技术。不仅在速度方面,在行驶和安全方面以及全球范围内都确保了非常高的标准。
路线和轨道设施
对于该路线,使用新建的线路设施,该路线设施与传统线路分开。关于设施的结构,在“新干线铁路结构条例”中规定了部长条例。它也被称为“完全标准”,以区别于改进传统线路的迷你新干线。
仪表使用标准规格(1,435 mm)。然而,标准轨距不是“新干线”的合法条件,但是在轨道上使用窄轨(1,067 mm)高速运行的线也是新干线和新干线铁路标准新线超级快车“)。但是,现阶段没有超级快车列。
增加曲线的曲率半径并尽可能确保直线。主线路段的最小曲率半径为东海道新干线2,500米,三洋新干线后每条线路最小曲率4,000米。然而,在从陆地和地形的关系中不可避免地变成尖锐曲线的部分中,该部分中的列车速度允许曲率半径达到400米。此外,通过将估计的脱轨系数比设定为一定水平或更高,或者通过安装脱轨防护装置,可以获得200m或更大的曲率半径。东京都市区的部分,如东京 – 新横滨和东京之间的东海道新干线 – 东北新干线之间的大宫,包括一条曲率半径约为400米至2000米的尖锐曲线。
由于梯度干扰高速运行,最陡的梯度设定为15‰,但在20 km / 2.0 km内,仅在2.5 km的范围内应设定为20‰。在需要从陆地和地形的关系中超出规定的梯度的部分,以特别批准的形式安装,东北新干线和大宫之间25‰,北陆新干线30‰和九州新干线鹿儿岛路线35‰包含渐变。
为防止发生事故,请进行以下设计。
为防止车祸发生碰撞,请勿设置任何铁路道口。
防止普通人进入赛道。作为包括前一段的对策,假设是全线交叉。此外,对于违反列车服务中断等的法律法规,我们通过“新干线特别法”对传统线路进行了更严厉的处罚。
为了防止与过往列车接触等事故,在平台(例如新横滨站,新神户站等)上设置带活动门的安全栅栏,或者将通过线和逃生线(例如静冈站,福岛站等)分开。 。但是,只有安全围栏安装在通过列车的通过速度低的车站。另外,在所有列车停靠的车站,例如东海道新干线/三洋新干线的东京和名古屋车站,京都车站,新大阪车站,冈山车站,广岛车站,小仓车站,博多车站,虽然不是,但事后只设置了安全围栏。此外,在东海道新干线上,有安装围栏的车站,同时通过线路和逃生线分开,如静冈站和滨松站。近年来,即使在东京站和名古屋站等所有列车站也设置了带门的安全围栏,以防止从家中坠落。在九州新干线鹿儿岛路线上,所有车站的所有车站都安装了带可移动闸门的安全门,包括整个火车停靠的熊本站,鹿儿岛中央车站和通过列车不使用的二级线路,从运营开始那里。即使在东北新干线的新青森站,所有家庭都安装了带可移动门的安全围栏。
在东北新干线的盛冈站的郊区,Mini Shinkansen使用的传统线路标准车辆与完全符合标准的家庭之间存在间隙,因此车站安装时突出到家庭的步骤安装在车辆中已采取措施设置安全围栏,以防止掉落在家附近的门附近。
从乘坐舒适性和安全性改善,噪声控制等观点来看,各种独创性已经应用于轨道和分支装置(点)。
导轨采用长导轨,减少了接缝数量。 Tohoku Shinkansen的岩手Namiyauchi站 – Hachinohe站“超长铁路”是日本最长的延伸,约60.4公里。
分支单元(点)使用弹性分支单元,其在通过时具有很小的振动,并且鼻子可移动的交叉点填充轨道交叉点的断裂部分。此外,高崎站北部的上越新干线与北陆新干线之间的分支具有最高水平和最长的分支单元,可以160公里/小时的速度穿过分支侧。
原则上,新干线车站之间的距离比传统线路(约30-40公里)要长,因为它主要来自中距离和长途运输。
由于高速站之间的距离较远,为了更快,更准确地传输信息,自运行开始就采用了列车无线电。
信号系统
它有一个自动列车控制系统(ATC),包括一个地面设备和一个车载设备以及一个集中的列车控制设备(CTC)。 ATC在地面设备上有一个间隔20到30 km的信号设备室,信号电流通过信号电缆从轨道电路流入轨道电路,接收器由车载设备接收,操作指令(允许速度)显示在显示屏上,如果超过速度,则制动器将自动运行。当自动制动器试图超过速度限制时,例如最大业务速度和弯道,接近前一列火车,减速停在车站等等时,自动制动器运行。当车站以15-75公里/小时或更低的速度停车时,您手动操纵制动阀以使列车停在目标位置,但是您是否会创建一个稍微停在停止位置之外的模式(TASC) )或者,在停止位置前方50米处强制施加紧急制动器的部分,防止倾覆。这是因为有必要从车上目视检查地面上的交通信号并且驾驶速度足够快以使其变得困难(取决于天气条件)。另外,为了最大限度地减少麻烦,我们有三个具有相同功能的系统,所以即使其中一个系统出现故障,我们也可以正常运行,其余两个系统仍然按照三个多数票的原则它已成为。
CTC集中管理和控制列车位置和列车编号的显示以及操作指挥办公室中每个站的分支机构,从而共同管理所有列车的运行状态。目前,已经引入了列车运行管理系统(PTC),从普通的点操作和信号控制,车辆自动维护到车站的自动维护,在运输失败时创建恢复计划,已经系统化了。
电力系统
单相交流25,000 V供电。关于支线系统,在东海道新干线开头的时候是BT系统,但现在与其他新干线一起与AT系统统一了。电源频率如下。
在东海道新干线上,电源统一为60赫兹。 50 Hz(东侧)和60 Hz(西侧)的工频分类与静冈县的富士河不同,但由于它被设想从一开始就延伸到三洋地区,所以与所有线路和车辆侧的特殊高压设备统一它试图简化。在功率频率分类为50 Hz的区域,建立变频站并将其转换为60 Hz用于新干线电源。
北陆新干线有三个地方50/60赫兹的切换部分,轻井泽站 – 樱平站,上越妙高站 – I川川站和I川川 – 黑部宇奈月温泉站,车辆侧面也有50/60赫兹的切换部分它对应。
除上述以外的每个子弹列车的频率与铁路区域相同,三洋和九州为60赫兹,东北,上越和北海道为50赫兹。
在任何电力系统中,都需要解决变电站之间的相位(北陆新干线子弹列车的频率)之间的差异,但是由于为了保持高速而进行连续的电力运行,因此有必要解决变电站的电源部分的问题。边界采用地面切换方法代替死区(通过滑行以防止电弧放电),就像传统的线路一样。开关部分由空气部分分开,并且可以从开关部分之前和之后的两个变电站馈电。首先,变电站从接近侧的变电站馈电,并且当检测到火车进入开关部分时,切换到进纸器。这个时间约为0.5秒,乘客几乎感觉不到转换。
利用斯科特连接变压器,改进的木桥连接变压器,顶板·三角形连接变压器,制作两对相位相差90度的三相交流电的单相交流电,以避免输电侧系统故障,电源分别提供给上行和下行。
车辆技术
在新干线,采用“配电系统”,为每辆车分配电力。通过采用配电系统,追求与列车方法类似的优点,例如提高加速/减速性能,减轻重量,减少轨道载荷。另外,为了进行高速驾驶,使列车编组中的电动车辆(动力车辆)的比率(MT比)尽可能大。制动器使用主电机的发电电阻和气动操作摩擦的基本制动器的电动制动器,但电动制动器主要用于高速范围的减速。通过这样做,可以抑制制动蹄的磨损并延长更换周期。
而且,车辆采用气密结构。这是为了防止由于诸如在高速操作期间进入隧道的大气压力波动引起的生活舒适性的恶化。此外,在0系列和100系列的东海道和三洋新干线车辆中,普通钢被用作车身材料,有点重,但从东北和上越新干线的200系列,降雪设备的重量增加受到抑制铝用于减轻重量。国家铁路私有化后开发的新干线列车全面推广了铝体,进一步发展铝材加工方法,降低了生产成本,进一步减轻了重量。因此,它比JNR时代开发的最初的新干线列车轻得多。
同时,随着JR开始以来的积极加速,诸如由于受电弓和架空线在行驶期间接触而产生的噪声,风噪声和接触区域的大量消耗等问题成为问题。因此,在0系列中,300系列中每两对连接的缩放仪在300系列中每8对减少到1,在500系列中,安装了一种称为翼型的T型特殊集电器改善,改善电流收集效率,同时抑制噪音。还增加了诸如将流线型突起连接到受电弓的改进。此外,我们考虑了行驶过程中空气的流动性和进入隧道时的面积变化率,以抑制隧道进入高速时隧道内压力突然变化产生的噪音(隧道微压力波)由于正在进行领先车辆等的开发,因此领先的汽车前端部分比初始系统延伸得更长,并且倾向于呈现与普通列车不同的形式(尖锐的流线型或类似鸭嘴兽的形状)。它在。
火车保护设备
为了进行高速行驶,其他列车更可能不能通过与传统线路相同的信号火焰管和轨道分流器来停止列车(停止其他列车)。因此,采用不同于传统线路的列车保护系统,以便在紧急情况下可以迅速停止其他列车。
车辆侧装有保护性接地开关(EGS),在紧急情况下,机组人员可以通过推动驾驶室的“保护接地开关”自动停止其他列车。
列车保护开关安装在线路侧,主线上间隔250米,并且在家中间隔50米,通过按下它,可以使ATC电路成为停止信号。
在列车保护无线电设备中,只有接收器配备有发射器,当发射器在线路保持工作期间阻碍铁路时,由于安全系统的变化等原因,电线维护人员带着它停止不使用ATC的列车。它有。
直接到传统的线路
JR的传统生产线是一条1067毫米的轨道,所以基本上它不能像传统的生产线一样直接操作,就像在另一个国家的高速铁路上一样,因为火车和轨道是不同的。为了实现直接通信,需要使用一些特殊方法等。
Mini Shinkansen – 一种将常规铁路线的铁路线改造为与子弹头列车线相同的标准铁路,并使用根据传统线路的车辆限制制造的车辆的子弹头列车直接驱动的方法。这是直达山形子弹列车的福岛 – 新庄和新干线与传统线路之间的秋田新干线的盛冈 – 秋田之间。自1992年开始以来,它是唯一的列车运行线/传统线路直接驱动方式,是日本唯一的实际应用。新干线特快列车被称为特快列车,直接穿过新干线段和迷你子弹列车段。通过该方法改造成标准规格的传统线路部分具有以下特征。
货运
由于最大速度和制动距离等的差异,新干线的货运很难与图表上的旅客列车混合。即使高速行驶,转运也需要时间,因此乘客减少了节省时间的效果据说也不会出现这么多。此外,经过大约40年的时间,具有类似概念的列车在传统线路上作为JR货运M250系列列车(超级铁路货物)出现。
安全
自1964年10月1日第一艘新干线子弹列车东海道新干线开通以来,事故证实是商业方面的一次负责任事故,赶到1995年(平成7)两起乘客坠落事故(乘客死亡)造成拖车和死亡的手和两个三洋新干线部件辍学事故(乘客受伤)发生在2015年(平成20年)。
虽然很多事故发生在车站的家中(从车站回家或故意通过触摸车辆或触摸架空电线和电击等而间断)以及许多因铁路内通道而死亡的情况,这不是一个负责任的事故,因为这些不是由新干线系统本身的根本缺陷引起的事故,新干线的安全性被认为是非常高的。这个事实被称为新干线的安全神话。这样,新干线列车本身的脱轨,倾覆或碰撞造成的乘客死亡事故尚未发生,但过去发生过几次严重事故前一步的情况。
与地震有关的安全威胁
与地震有关的灾害可能对高速铁路的安全构成威胁。因此,在日本经常发生地震的新干线是个问题。自20世纪90年代以来,由于日本经常发生大地震灾害,已经指出了高速铁路地震的脆弱性。
通常,当火车在震中附近被这种尺寸的地震直接击中时,认为即使停止也不能避免脱轨。在“时间325”的情况下,虽然它以大约200公里/小时的速度出轨,奇迹般地没有发生死亡,重伤等。这是因为整个组织没有推翻,并且避免与对面火车相撞几分钟的财富也重叠。没有发生侧翻的原因是,由于事故现场是一个有很多雪的区域,因此有一个用于融化雪并且流到铁轨侧面的凹槽以及脱轨后卡车的一部分被卡在那里据说它也参与其中。
针对灾害和恐怖主义的措施不足
与飞机和船舶不同,在新干线上,乘客名单等不能保持正常运行。有必要指出的是,如果因翻车事故等造成大量人员伤亡,将会妨碍对伤亡身份的识别。如果发生这种情况,预计通过联系家人和赔偿事故将是一个严重的问题,但是每个运营新干线的铁路公司尚未采取措施向前迈出这一步。
有人指出,新干线对恐怖主义也很脆弱,恐怖主义从20世纪末开始在世界范围内不断增加。目前,这不是像飞机一样登机时的行李检查,如果令人担忧的话,可以将易燃物,爆炸物和刀具轻易地带入车内和平台。此外,有许多地方可以从周围环境轻松地进入高架桥等跟踪设施,这一方面很容易受到恐怖主义的影响。
对于JR东方的每一颗子弹列车,有一段时间我们停止使用火车内的垃圾箱来对抗恐怖主义,但乘客不便的声音增加了,现在我们正在恢复使用。但是,当人群到达时(特别是在主办国家峰会或访问美国总统时),这种情况可能会暂停。此外,在JR东海,自从美国在美国发生恐怖袭击事件以来,他们与一系列保安公司合作,每天24小时沿着铁路轨道巡逻,并且根据火车的情况,他们正在瞄准保安人员。
救命措施
2008年7月28日,Tokai和Sanyo Shinkansen宣布将于2008年12月从所有组织部署自动除颤器(AED)。
对世界的影响
世界高速铁路的最高速度
新干线的成功实现了世界首次210公里/小时的行驶,影响了欧洲和美国。法国作为一个先进的铁路国家而自豪,于1967年5月28日开始以200公里/小时的速度首次在巴黎巴黎和图卢兹之间驾驶“Le Capitole”列车。它以200公里/小时的速度运行。新干线开通后,1981年开发出全速超高速列车TGV,实现了世界上最快速度260公里/小时的最高速度,超越了新干线的记录。
此外,还计划在德国(ICE)和意大利(Diletti Sima)建造高速列车,并将其付诸实施。意大利的Diletti Shima是欧洲第一条高速新生产线,建于1970年,部分开放于1978年,虽然它在1983年开始以250公里/小时的速度开工,后来又发展到法国和德国它花了一个延迟,整条生产线于1992年开业。