1.1.5 日本高速铁路特点

1.1.5 日本高速铁路特点

新干线采用动力分散的运行方式,而不是用机车(火车头)牵引。所谓动力分散,就是每节车厢的车轮都安装了驱动装置——电动机,将列车的动力分散到各节车厢。传统的机车牵引方式须依靠机车提供牵引力,是以较少的驱动轮对带动整列列车行走,为了有效利用牵引功率和防止机车主动轮空转,就须要大量增加在机车上的重量,从而加大了对轨面的压力,增加建设和维修成本。新干线采用动力分散方式,以每节车厢的车轴作为驱动,不需要沉重的机车,由此车厢的轴重便大大减轻,不仅易于加减速和在大坡度线路上的平稳行驶,也降低了噪音和振动,大大提高了旅行舒适性。同时,由于降低了对轨面的压力,既降低了建设成本,又提高了经济效益。随着半导体技术的迅速发展和应用,新干线列车的制动系统由原来的空气制动改为电—空联合制动与再生制动,使用再生制动的列车在制动时会将电机的接线反接,这时电动机就变成了发电机,将列车制动时的巨大动能转化为电能,发出的电能通过转换以后可回馈牵引电网进行重新利用,从而节省能源。同时,列车的电气控制系统由GTO控制(逆变器控制)转向了更先进的VVVF控制(交流电变频控制),进一步提高运行效率,节省了耗电。

新干线设有多重安全系统。新干线不仅在东京和大阪分别设置了对各条线路上行驶的列车进行监视和远距离控制的中央控制系统,每条线路还安装了被称为“ATC”的列车速度自动控制系统。所谓“ATC”装置,就是将前方列车的位置、分辙器和路轨状况等信号转换成特定频率的电流,通过一段段铁轨组成的封闭回路传给车载信号器,列车据此而自动地调整行驶速度或停止运行,这种“车内信号”虽通过驾驶台上的显示盘同步显示出来,但并不需要驾驶人员操作。列车进站时,“车内信号”提示的速度是每小时30公里以下,即列车在可随时停止的状态下运行。这时,驾驶人员必须按下“确认”钮,否则“ATC”将“判断”驾驶人员在打瞌睡或出现了其他异常而自动停止,这样就不能准确地停到规定的位置。如果列车超越规定的停止位置,也不会与前方列车相撞。这是因为,当后方列车接触到设在距前方列车1500m处的“绝对停止信号”时,就会自动紧急刹车。由此可见,新干线是可以实行无人驾驶的,之所以要配置驾驶员,是为了使进站的列车能根据站内情况,准时停到规定的位置,防止因紧急刹车而给乘客带来不舒适感。(https://www.daowen.com)

日本由于地震频发,1992年引进紧急地震检测和警报系统,使高速列车在发生大地震时能够自动制动。

日本开发新干线的首要目标是增强客运能力,其次才是提高速度。东海道新干线开始运行,每天的客运量是6万人次,10年后增加到每天30万人次,全国8条新干线每天客运达75万人次。乘客增加的数量,依靠电话预约和手工售票,是无法满足的。日本早在开发新干线的同时就研制出了综合自动售票系统,经过多年的不断改进,每天可处理160万张车票,基本无差错。