重生之纵横校园泻佳泉:高铁:时速300公里经改造更安全 出口后“南橘北枳”(图)

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/04/27 17:03:22

高铁:时速300公里经改造更安全 出口后“南橘北枳”(图)

  

  导语: 高铁是安全记录最好的一款交通工具,但全世界的高铁都未曾像6月30日开跑的京沪高铁这般,经历如此复杂的运营环境,并保持300公里的时速。这样一条铁路需要额外付出更多人力、物力来检测维护,避免任何微小的故障和突发问题因高速被放大。对高铁运营来说,这将是长期而严峻的考验

  

  

  

  京沪高铁CRH380B型列车车头。所有京沪高铁列车均经过改造,新车头的前窗玻璃向外鼓,使它既能保证视野,又能保持流线化。

  京沪列车经过改造"更安全",联合调试未能达到所需次数

  如何让京沪高铁在300公里时速下安全运行,中国高铁专家认为自主研制的车头是关键——新车头长度达12米,比以往动车组的车头长2.6米,新车头的前窗玻璃向外鼓,使它既能保证视野,又能保持流线化;并且在车头两侧有凸起的"肩部"大大降低了列车的气动升力,增加了尾车的稳定性,从而使列车更安全。

  但也有高铁专家指出,京沪高铁进行的联调联试,就是把列车、供电、信号、线路、桥梁、列车控制等结合起来在线路上跑几次,测量有限指标合格不合格。检测高铁安全,需要更大量的、长期的联调联试。例如跑300公里时速的车,必须有在350到360公里的时速下长时间安全运行的实验报告,京沪高铁实验时间并不满足这一点。尽管在300公里高速下,列车在设计方面作出了严谨的设计,但是国际铁路联盟还没有出台350公里时速的高铁列车标准,京沪高铁建设方则认为现在中国是在积累经验,将来由中国制定标准后,再获得国际铁路联盟承认

  

  

  

  京沪高铁列车整节车厢采用铝材质整体成型,以避免拼接带来的封闭性不足,导致车厢内压力的下降。

  车体提高车身抗压性,对侧风和雨雪天气敏感

  京沪高铁CRH380A的设计,考虑了列车各个关键部位可能出现的疲劳和磨损,以及抗压性和气密性等各种因素,整节车厢采用铝材质整体成型,避免拼接带来的封闭性不足,导致车厢内压力的下降,这被称为"结构安全可靠性",在高铁进入隧道时候,可平衡车厢内外的空气压力。

  但是高速列车向来对侧风比较敏感。按照国际惯例,高铁运行中遇到侧风就会自动降低速度。对京沪高铁来说一般在每秒15米侧风条件下就要开始降速,从350公里/小时降到250公里/小时。此外,300公里时速的高速列车对雨雪天气也颇为敏感,需要进行异物侵袭等检测诊断,并且在车轮和轨道上涂有防水物,同时还需要启动融雪设施,这些都需要投入精力来监控,防止出现任何细小的差错。

  

  

  

  RH380A驾驶室。为了防止飞石撞击,列车的挡风玻璃共有6层

  

  列车玻璃共6层防破碎飞溅,但高铁对鸟击事件无解


  京沪列车如果以300公里的时速飞驰,列车挡风玻璃需要抵抗重物撞击。高铁动车建造方面给出的解释是:列车的挡风玻璃共有6层,包括3层无机玻璃、2层软塑料,以及1层厚度为2-3毫米的防飞溅层,"即使行驶速度达到400-500公里,遭遇重1千克的飞石撞击,也不至于出现破碎的危险"。

  但高铁遭飞鸟撞击前科并不鲜见,仅从去年开通的武广高铁的记录来看,就有多次被飞鸟撞击的案例。武汉铁路局动检基地人说,自武广高铁投入运营以来,不时可以看到维修的车体上粘有血迹。尽管对于高铁列车而言,一般的飞鸟与高铁列车相撞时,不会导致列车挡风玻璃破裂,但会导致高铁停运和晚点。另据台湾媒体曾报道武广高铁列车一趟走下来,车头经常会发现不少"鸟击"痕迹,目前尚无有效解决办法。

  

  

  

  CRH380B转向架实物。西南交通大学的一份实验显示,在394公里时,列车脱轨系数为0.13。

  京沪高铁脱轨系数小,但该系数不足以衡量高铁安全

  京沪列车青岛四方公司设计师介绍,国际上高铁安全指标为脱轨系数,中国的动车CRH380A脱轨系数小于0.13,远低于国际标准的0.8。其中,高铁运行的平稳主要看它的转向架(相当于汽车的底盘,这是连接列车车厢和铁轨的部件),对于京沪高铁的高速转向架,高铁建设方曾希望有较高的临界速度,比如时速350公里高速列车转向架理论上是490公里。对于这个数字,西南交通大学在实验阶段做到了410公里,而最后的实验没有做下去。这份实验的结果显示,在394公里时,脱轨系数为0.13。

  这个系数的确是比较低,不过高速列车的脱轨系数是从静态力学推导出来的参数,适用低速火车,对高铁未必适用。且有实验发现如果超过一定速度,列车脱轨系数不足以衡量高铁安全性。铁道部铁科院研究员,高铁轮对(机车车辆上与钢轨相接触的部分)专家臧其吉说,虽然人类可以在实验室中准确地模拟航天器飞行状态,但还无法模拟火车在轮轨上的运行状态:"我带博士研究了30年,还没有答案,全世界也没有突破,我们只能凭借经验,留下足够的安全冗余来提高安全系数。"

  

  

  

  尽管跑丢受电弓的事情非常少见,但对于高铁列车来说,任何一点细小的差池都会被速度放大。

  高铁无重大事故记录,但小问题小故障并不少发

  尽管中国高铁运营确实没有出过灾难性事故,不过铁道部原副总工程师张曙光在全国动车组质量安全会议上的讲话曾透露,仅在2009年上半年,全国高铁就曾发生影响行车20分钟以上、更换车底的动车组行车设备故障达数十件。在武广高铁在运营的前3个月内,仅媒体公开披露的因设备故障而导致列车晚点事件共有5次。据《河南商报》2010年2月8日报道,2010年2月7日,因设备故障,从郑州开往西安的最高时速为350公里的G2003次、G2007次和西安开往郑州的G2006次动车组列车全部停运;据《安徽商报》2010年8月16日报道,8月15日,合武客运专线上,汉口至上海D3001次等多趟动车,由于机车接收不到信号,只能在原地停车,经过两三个小时的抢修,这些列车才陆续恢复运行。

  其中最为严重的一次发生在2009年3月27日。当时,一辆行驶在胶济客运专线上的CRH2动车组突然失去动力停车,后来发现,6号车车顶的受电弓已经丢失。事故发生时,这辆动车的运行速度,接近胶济客运专线设计的最高时速250公里。尽管"跑丢受电弓,这样的事情非常少见",但对于时速高达300公里的高铁列车来说,任何一点细小的差池都会被速度放大,电弓丢失严重者会导致列车脱轨

  

  

  

  从最初的五年工期到实际两年7个月完成铺轨,京沪高铁再改高铁建设速度记录这个时间,在国外建设高铁时,还不足留给路基自然沉降。

  

  路基沉降:高铁长期运行不降速的建设挑战


  高铁轨道的路基沉降,是影响列车安全运行的重要因素,如何按时速380公里的设计要求,在建成百年内把沉降要控制在5毫米以内?京沪高铁建设方的回应是:京沪高铁80%的线路是以桥代路,用很深的、坚固的桥墩来规避可能的沉降。但即便高铁有这样的预防沉降的方案,也不可避免在环境中出现很多不可控变量,例如在高铁试跑的前期,已经发现部分地段有挖砂取土、打井取水现象,这些都会损坏线路基础,造成铁路路基、桥墩沉降,危及桥梁安全。在1998年德国埃雪德高铁事故发生时,让事故恶化的原因就是脱轨的列车再一次撞在路桥支柱上。京沪高铁为保障稳定快速的时速,又因要避让土地、避免轨道沉降,而要行驶过244条高架桥,则为其安全增加一道风险。

  为控制高铁轨道桥梁稳定,京沪高铁地基处理采用水泥粉煤灰碎石桩处理方法,由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩,和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。这种桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载。这样,由于桩的作用使复合地基承载力提高,变形减小。据《纽约时报》今年2月一篇报道指出,一位业内人士指出高铁轨道架设高架桥所用的材料中,需要大剂量使用一种粉煤灰的物质让高架桥的混凝土硬度提升数倍。据中国一家铁路设计院2008年进行的研究,铁路建设速度远远超过粉煤灰的供应速度。假如相关设施质量不能达到350公里的要求,高铁的速度将因此逐年下降,最终将会因为轨道不够直、桥墩质量变化,速度降低到300公里以下。该报道披露,若建同样长度和质量的轨道在美国成本为4000-8000万美元。

  

  高速铁路的安全保障是一个综合系统,对于轮和轨接触时的安全性,气流影响引起的安全性,火灾等事故引起的安全性,系统出现故障引起的安全性等等,每一个环节都必须做系统的考虑,以做到万无一失。





  高铁出口:艰难的生意 低价优势,“南橘北枳”

  

  导语: 中国高铁正以速度最快、成本最低、运营里程最长等优势成为"中国制造"新名片。但好东西未必容易卖出去,巴西最近就拒绝了中国高铁企业以主竞标人身份参与当地项目。观察海外市场不难发现,中国高铁在性价比方面的优势并非拿下出口大单的保票

  

  

  

  未来10年海外高铁市场3万亿,50多个国家希望中国给予高铁支持

  世界范围内新一轮高铁建设热潮正在展开。据国际铁路联盟统计,除中国外,现有10多个国家正在建设高速铁路,预计未来10年间的新增里程将达到1万公里左右。如果以海外高铁单位基建成本折合人民币3亿元/公里计算,未来10年的海外高铁基建市场容量将达到3万亿。

  2008年8月1日中国京津城际高铁开通之后,中国高铁进入"收获期",近两年来有100多个国家元首、政要和代表团考察中国高速铁路。至2010年底,中国与美国、巴西、俄罗斯、白俄罗斯、阿联酋、泰国等多个国家签订了铁路建设合作意向。50多个国家希望中国能给予高铁技术和建设的支持。

  

  2010年9月,时任加州州长的施瓦辛格在虹桥交通枢纽站参观"和谐号"列车。

  中国高铁产品成本比国外低30%左右

  价格便宜几乎是一切中国出口产品的共同优势,即便是在技术密集型的高速铁路领域也不例外。据公开数据估算,综合土建和车辆两个方面的成本,中国高铁造价只有国外造价的1/3至1/2。国内高铁的造价一般是1亿元至1.5亿元/公里,而德国法兰克福—科隆线单位造价约合3亿元/公里。中投顾问高级研究员黎雪荣强调,相比国外产品,中国高铁产品在成本上低30%左右,虽然日本、德国等少数国家在高铁技术方面处于世界领先水平,但是在性价比方面并不占优势

  

  铁路企业装备出口多,打包输出仅2单生意入账


  铁道部公开数据显示,截至2010年底,中国铁路相关企业在境外承揽的铁路项目合同金额达260亿美元,铁路技术装备已出口亚洲、非洲、大洋洲、美洲30多个国家。但在高铁领域,需要以基建、装备制造、技术支持和中资银行贷款打包的形式参与海外项目竞标时,中国高铁产业的高性价比似乎不具一锤定音的能力。

  从已经披露的信息看,目前中国仅在委内瑞拉和土耳其两个国家参与高铁建设,最近两年一直热炒的海外高铁项目并没有正式开工。在南非的高铁计划因能源价格普涨搁置、与俄罗斯仅仅达成技术合作意向,从昆明出发至新加坡的泛亚高铁也传来不顺利消息,老挝官方称两国合作协议正在修改

  

  

  

  中国高铁用10年时间就从一个纯粹靠技术进口的国度演变成具备出口资质的大国,"中国速度"背后是大量的融资负债以及工人超负荷的工作。

  

  "自主研发"未获海外普遍认可,潜在诉讼成本高昂


  中国加入国际高铁市场竞争,首先遭遇的冲击很可能来自于技术领域,尤其体现在自主知识产权能否获得所在国认可上。中国高铁机车制造在10多年前引进德国西门子、法国阿尔斯通等成立合资公司,通过"市场换技术"的方式迅速研制出新一代高速铁列车,研发成本确实较欧美国家便宜了不少,但这种"自主研发"并未得到普遍认可。此间专家表示,中国的自主创新和当初的技术输入国在国际市场构成竞争关系,一旦"整车出口",对手很可能提起诉讼,无疑将增加成本。

  有外电披露,日本企业高层公开抱怨,中国公司正"窃取"外国技术来竞争出口合同,而这个技术在引进之初是被限制仅能在国内使用的。英国于今年3月宣布放弃中国高铁技术,将连接伦敦和中部主要城市总价45亿英镑的高铁订单交给日本日立制作领衔的企业团体,尽管今年2月中国国务院副总理李克强访英后,外界盛传英国有意采用中国高铁技术。

  

  高铁购入国多要求雇工本地化,低价劳资优势难复制


  在出口国施工要付给劳工更多报酬,权益保障方面也不敢松懈,这是中国企业在竞标海外高铁项目时不得不接受的现实。美国政府提出高铁项目计划后,曾表达了高铁项目新雇员工中要有80%是美国人的意向。加州议员称,如果中国参加当地高铁建设,将面临独立工会和环境监测等法规的障碍,美国劳工和移民法规也比中国严格千倍。

  雇佣当地劳工不但要支付高工资,还不能使用国内为赶工期"白加黑"、"五加二"等"行规"。《环球时报》在分析中铁建沙特轻轨项目40亿亏损原因时提到,中方对当地法规和习俗了解不够,穆斯林每天要做5次礼拜,每次至少需要40分钟;沙特政府规定夏季每天12时到15时禁止户外工作,这些人力成本都和国内有很大不同。

  

  沙特铁路巨亏项目的风险被中国铁建转嫁给了母公司中铁建总公司,相当于国家这个大股东来"埋单"。

  施工速度并不代表"优势",欧洲高铁等路基自然沉降就要5年时间

  中国南车董秘邵仁强曾经说过:"和国际竞争者相比,我们的优势在于性价比高、交货期限短。"但有时候速度太快未必代表"优势",反而引发更多担忧和疑虑。外国专家曾惊呼:"中国挖隧道的速度差不多是一天10米,在其他国家至少需要3倍的时间。"

  英国高铁规划的一期工程工期长达11年,考虑到高铁路轨建成后要等待路基自然沉降,仅此平均就要5年时间。而中国更习惯"大干快上",铁道部曾聘请德国专家来做监理工程师,这名德国专家一再要求现场管理人员和工人慢下来,但没有人理他,最后他愤然离去。

  

  

  

  美国总统奥巴马在《国情咨文》表示,"我们国家向来走在世界前列,我们没有理由让欧洲和中国拥有最快的铁路,图为中国铁道部代表与美方官员商谈铁路建设。

  

  通行模式包含诸多利益关联方,中国企业需"长袖善舞"


  中国不仅希望能够承担路轨建设和提供动车车辆,而且还希望能够参与高铁运营,但大型轨道交通项目历来面临商业利益和社会公益的博弈。在回答中国高铁海外如何赚钱这个问题上,国际通行的做法是采取PPP(Public.Private—Partnership)模式,即公私合作伙伴关系,这与中国国内长期以来政府主导投资有很大不同。

  PPP模式简单说就是以效率原则为出发点,政府通过给予私人部门长期的特许经营权和收益权来加快基础设施建设。 这个关系包括特许经营协议、股东协议、工程承包合同、材料设备供应合同等多个层面,项目参与方包括政府机构、代表政府的股权投资机构、股权投资人、咨询机构、承包商、银行、保险公司等。中国高铁企业要学会权衡处理与政府、配套企业、金融财团等诸多方面的关系才有盈利的可能性。

  

  不求单项优秀,投标方必须证明从供应链到建造到运营的充分能力


  据一位曾经参与沙特项目竞标的负责人透露,中国高铁出口在成本上确实有优势,但在运营经验积累上"还差火候"。动辄上百亿美元的高铁项目,如果客流没有保障,很容易陷入后期运营的巨额亏损,这是中国企业出击海外高铁市场面临的最大挑战。去年,中国南车就是考虑到在沙特这类高温、沙漠地带修高铁存在较多不确定风险,主动放弃了该项目的竞标。

  对于风险不可控的疑虑同样出现在有意竞投巴西高铁的中国企业联合体中,巴西政府要求投标方必须展示从供应链到建造到运营的整体方案,这意味着中标者需要证明其对基建、技术转移、运营以及维护等围绕高铁展开的各个环节均有充分的能力。巴西交通部陆路交通局(ANTT)高铁项目执行主管Hélio Mauro Frana坦言,问题不是谁的技术好、谁的票价低、谁的效率高这些单一指标的衡量,而是我们能从投标方的项目提议书中看到他们的优势与弱势,从中做出平衡

  

  《2010年中国交通运输业发展报告》显示,铁道部债务融资的比例已经由2005年的48.83%上升为2009年的超过70%。

  投资冲动"外溢",国内高铁债务危机恐波及海外

  高铁海外投资本质上应该是基于商业利益的市场行为,但眼下投资主体如中国中铁、中国铁建、中国南车、北车集团等都是大型央企,在抑制不住投资冲动的同时,单一的融资来源事实上也把国内的高铁债务危机延伸到海外。有媒体报道称,由政府信用背书的情况下,今年不少于3500亿元的高铁投资表明铁道部门无意改变"债台高铸"的现状。

  最新教训是中铁在波兰的公路项目,本月波兰高速公路管理局公开宣布解除与中海外签署工程承包协议,并索取约2.71亿美元的索赔和罚款,原因可能是中海外早前以不足预算一半的报价竞标成功,施工时却因为亏损进展缓慢。中海外是中国中铁下属专门从事国际工程承包的全资子公司,中国中铁2011一季度财报显示,现金流为负的21.09亿元,原本激进的市场策略已难以为继。

  

  值得庆幸的是,京沪高铁"降速风波"引发的思考并没有停在速度本身,工程进度、风险评估等方面的"降温"也在持续,这或许有助于中国企业看清海外市场行情,以便做出准确定位。