鱼交通技术
D01：10.3963^.issn.l006-8864.2021.03.022
400公里/小时与3 50公里/小时高速铁路主要技术参数对比分析 关键词：高速铁路；土建工程；系统设备；移动设备；养护维修；能耗成本 我国现有高速铁路设计速度多以250〜350公 里/小时为主，已处于国际领先水平。根据中国工程院 《交通强国战略研究》报告,400公里/小时以上的高速
列车仍存在行驶时高能耗、强噪音等技术性难题。《交 通强国建设纲要》提出合理统筹安排400公里/小 时高
速轮轨（含可变轨距）客运列车系统等技术储备研发，
为巩固我国高铁技术“世界前列”地位，我国正积极推
进400公里/小时轮轨高速列车系统，并在基础设施建 设技术及运输装备等方面取得了一定的成果。400公
插板机
里/小时的旅客列车设计方案已经通过国家评审且即
将下线，隧道空气动力学理论方面、路基理论研究方面 也取得了突破。可见，研究对比分析400公里/小时高
速铁路与350公里/小时等级技术参数差异具有重要 的现实意义。
一、土建工程参数对比
1.线路工程
相比350公里/小时标准,400公里/小时标准下的
线路对顺直性要求更高，采用的曲线半径及竖曲线半 径更大。最小曲线半径由一般7 000米、困难5 500米
增大至一般7 500米、困难6 700米，竖曲线半径由
25 000米增大至30 000米，其他基本变化不大，如线
间距仍然维持5.0米。
2. 轨道工程
400公里/小时与350公里/小时相比，轨道设计参 数有所加强，考虑高速列车高频振动对扣件的影响 以及直向通过速度提高对道岔结构的影响，需要对
350公里/小时标准下的扣件、道岔性能进行技术优化提
升。最主要体现的参数指标为扣件调整级差，由1毫米
降至0.5毫米，无祚轨道最大超高由175毫米调整为
180毫米。
3. 站场工程
400公里/小时高速正线上道岔宜采用与直向通过
速度400公里/小时匹配的高速道岔。对于400公里/
小时高速正线与设计时速大于160公里/小时正线或 长度大于10公里的联络线衔接宜采用50号或62号
等大号码道岔。
4. 路基工程
400公里/小时的高速铁路无旌轨道路基的主要技 术指标与350公里/小时基本一致5无硅轨道路基基床 表层厚度为0.4米，基床底层厚度为2.3米，基床表层
宜铺设0.1米全断面沥青混凝土封闭层加强排水、强
化基床。路基与桥梁、隧道或横向结构物交界处不均 匀沉降造成的折角不应大于1/1 000可满足要求，此 时安全储备有所降低，可适当提高至1/1 200 （或者
62 I 安■11/4#曾理2021年第3期总第367
期
交通技术Q
0.8%。)进行控制。
5.隧道工程
两者主要差异为隧道净空断面面积。列车通过隧道时车内瞬变压力影响乘客舒适度，车内瞬变压力主要与隧道断面净空面积、车体密封指数相关。
二、系统设备对比
1.机械设备
目前的研究成果表明，350公里/小时与400公里/小时基础设施的结构、参数变化不大，轮轨接触力的变化在3%左右，从基础设施维修的角度来讲，两种速度目标下基础设施维修的工作内容、周期、维修量变化不大。由于山区铁路出行困难、维修便利性交叉、维修难度大，可进一步选择检修效率、智能化水平更高的新型检修设备，以达到提高工作效率与质量的目的；而轨道平顺性精度要求更高，需要配置检测精度更高的设备。
2.通信系统
根据国内外相关技术标准.GSM-R无线通信系统能适应时速500公里/小时的要求，且GSM-R系统承载语音通信已经通过欧洲574.8公里/小时、中国486.1公里/小时的运行验证。当然，运营速度从目前的350公里/小时提高至400公里/小时后，移动通信传播环境发生变化，对无线通信质量造成一定的影响，需结合运营需求对系统性能进行分析和调整，如无线覆盖指标、重叠覆盖距离及间距等，使得网络服务质量满足C3列控系统车地数据传送的需要。
3.供变电系统
对于牵引供电系统，两种时速采用AT供电方式均可满足列车运行要求，主要差异在于400公里/小时列车较350公里/小时列车功率增加较多(约20%)，需优化供电距离、提高供电系统变压器容量，同时增强接触网载流能力。
4.环保设施
现有的350公里/小时高速铁路，在采取环保措施后其环境影响是可控的，提高到400公里/小时后，噪声、振动和电磁辐射等环境影响可能存在差异。
(1)噪声。400公里/小时高速列车的运行噪声主要包括轮轨区域噪声、车体区域噪声和集电系统噪声。
根据郑徐高铁中国标准动车组(复兴号)综合试验噪声测试结果，复兴号在桥梁线路上以400公里/小时速度运行时，在距外轨中心线25米、轨面以上3.5米处的列车噪声源强为96~97分贝(A)，比350公里/小时高速列车噪声源强值94.5分贝(A)高出1.5~2.5分贝(A)。因此，采用目前高速铁路噪声治理的相关措施，如设置封闭式、直立式声屏障以及隔声窗等，400公里/小时与350公里/小时高速铁路噪声影响都是可控的。 (2)振动。400公里/小时高速动车组采用了轻量化技术，车体自重较350公里/小时动车组小；400公里/小时高速铁路采用刚度较大的箱梁，进一步改善了轨道的平顺性和桥梁动力响应性能。
(3)电磁辐射。根据《时速400公里高速动车组技术条件》,400公里/小时动车组的电磁辐射满足GB 8702-2014(电磁环境控制限值》及TB/T3351-2014(动车组低频磁场限值与测量方法》的规定。
综上所述,400公里/小时高速铁路噪声、振动和电磁辐射与现有的350公里/小时高速铁路影响相当。通过优化选址选线，并采取环保措施后,400公里/小时高速铁路环境影响是可控的。
三、移动设备对比
1.动车组性能
基于350公里/小时动车组设计制造经验,400公里/小时高速动车组在变结构走行系统、多效应耦合智能
控制、噪声控制、综合节能、被动安全设计、主动运维等技术方面进行了系列创新(见表1所列)。
2.动车组购置费
400公里/小时动车组相比350公里/小时动车组造价预估高15%~20%,350公里/小时的8辆编组动车组购置费约1.6亿元，400公里/小时的8辆编组动车组购置费约2.0亿元。
四、运营养护维修对比
1.工务维修
根据研究成果,350公里/小时与400公里/小时基础设施的结构、参数变化不大，轮轨接触力变化在3%左右，因此，从基础设施维修的角度来讲，两种速度目标下基础设施维修的工作内容、周期、维修量变化不大。由于山区铁路出行困难、维修便利性交叉、维修难度大，可进一步选择检修效率、智能化水平更高的新型检修设备，达到提高工作效率与质量的目的。而轨道平顺性精度要求更高，需要配置检测精度更高的设备。
2.供电设施维修
供电维修方面,400公里/小时和350公里/小时无
2021年第3期总第367期衣11金塁詹理|63
Q交通技术
表1350公里/小时与400公里/小时动车组性能比较
项目
350公里/小时
动车组（CR400）
400公里/小时
动车组
车辆外部最大
宽度（毫米）
33603360
车辆长度（毫米）27525（头车）/
25650（中间车）
28064（头车）/
25650（中间车）
车顶距轨面
高度（毫米）
40504050
编组（辆/列）8或16或178或16（动拖比1：1）最高运营速度
（公里/小时）
350400
车辆构造速度
（公里/小时）
385440
动车组总长度（米）8辆编组约209；
16辆编组约414；
17辆编组约440
8辆编组约211；
16辆编组约420；
8辆编组重联约422
定
员8辆编组A 总定员576，其中
商务车10、一等
车28、二等车538
总定员576，其中
商务车10、一等
车28、二等车538
16辆编组总定员1114总定员1114
列车重量（吨）（定员情况下）
牵引功率（千瓦）整车最大489
最大10140
总重W510；其中
头车W60；中间
车-拖车W64；中
间车-动车W66
12480（长客）
车辆定距
（毫米）
1780017800
端部车钩中心
线咼（毫米）
10001000
地板面高度
（毫米）
12601260
山体滑坡监测
转向架轴距
（毫米）
25002500（固定轨距）
车轮直径（毫米）920（新轮）/
850（全磨耗）
920（新轮）/
850（全磨耗）
轨距（毫米）14351435（可实现1435/1520变轨距）
轴重（吨）W17W17 0~200平均
加速度
（米/秒"）
<0.4<0.4最高运营速度
剩余加速度（米/秒"）<0.05<0.05
明显差别。供电工区管辖范围宜为60公里，山区铁路
管辖范围宜适当减小。
3.动车组维修
400公里/小时动车组对修程修制进行了统一，三
级修延长至120万公里、四级修延长至240万公里、五
级修延长至480万公里，目前修程修制与350公里标
准动车组一致。
结合400公里/小时动车组的技术特点，对350公
里/小时动车组常规动车所设计中动车组检修设备设施
适应性进行分析，并结合智能运维要求细化段所设计，利
用360。动态图像智能检测系统、一二级修智能机器人
系统等先进设备构建动车所智能运维成套系统方案。
五、能耗与成本对比
1•列车牵引能耗
以某线路为案例，对线路平纵断面进行牵引模拟
分析,400公里/小时方案相较于350公里/小时方案能
耗增幅约为11%o
2.维修养护成本
目前,350公里/小时高速铁路有关成本1800元/
厨房纸巾架万人公里，无关成本230万元/正线公里。400公里/小
时高速铁路，较既有350公里/小时高速铁路的运营成
本差异主要体现在动车组牵引能耗、动车组维修养
护费、固定设施维修材料费等。其中，400公里/小时
动车组相对于350公里/小时动车组单位能耗提升
10%~20%；动车组维修养护费与动车组购置费成正
比，400公里/小时动车组比350公里/小时动车组造
价高15%；固定设施的维修材料费与工程投资成正比，
virtualrouter
设计速度400公里/小时比350公里/小时高速铁路工
程投资增加约2.3%o综上分析，按照保守审慎的评
价原则,400公里/小时高速铁路有关成本建议可暂按
2000元/万人公里，无关成本可暂按235万元/正线公里。
六、结语
建设交通强国是我国政府作出的重大战略决策，低温油墨
交通强国提出"坚持新发展理念，坚持推动高质量发
展"，提出"世界领先"的目标，要求合理统筹安排400公
里/小时级高速轮轨技术储备研发。可以预见，我国高
速铁路将以400公里/小时为引领速度推动创新发展，
400公里/小时高速铁路规划建设将逐步推进。（作者单
位：中铁第四勘察设计院集团有限公司线路站场设计研
非晶硅薄膜电池究院）般
64I衣li金*t理2021年第3期总第367期
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