新型高速卧铺动车组的研发

熊力，沈立伟，胡国鹏，熊剑春，孟凡帅

（中车唐山机车车辆有限公司，河北 唐山 063035）

新型高速卧铺动车组的研发

熊力，沈立伟，胡国鹏，熊剑春，孟凡帅

（中车唐山机车车辆有限公司，河北 唐山 063035）

为适应我国铁路列车长交路运行的实际情况，按照安全、可靠、成熟、经济、适用的原则和简统化、模块化的要求，在时速350 km标准动车组基础上，以增加定员、提高旅客旅行舒适度为目标，开展新型高速卧铺动车组总体方案及关键技术研究，研究内容包括大定员布置方案及结构形式、隔音降噪技术、轻量化和质量平衡等技术。重点介绍时速350 km新型高速卧铺动车组的技术特点、主要技术参数及组成等。

动车组；卧铺；系统方案；大定员

1 新型高速卧铺动车组概述

目前我国高铁已经开通了多条长交路线路，如北京—广州南、哈尔滨—上海虹桥、西安—广州南等，列车连续运营时间超过9 h，其中哈尔滨—上海虹桥则长达13 h。开行的既有卧铺动车组定员少、运力小，乘坐舒适性、私密性和安全性有待提高。

为了从设计源头解决既有卧铺动车组的运用问题，2014年11月中国铁路总公司组织主机厂进行统型卧铺动车组的研制；2015年8月，中车青岛四方机车车辆股份有限公司、中车长春轨道客车股份有限公司研制的统型卧铺动车组下线，但定员有限，亟需研究大定员、高舒适性的新型高速卧铺动车组方案，以满足目前的市场需求[1-2]。

新型高速卧铺动车组技术条件是在中国铁路总公司下发的时速350 km中国标准动车组技术条件——《中国标准动车组暂行技术条件》（铁总科技［2014］50号）和时速250 km统型卧铺动车组技术条件基础上，对编组方式和旅客界面布置等进行调整。新型高速卧铺动车组总体技术参数和各车型分布及平面布置见表1、图1。

2 技术特点

新型高速卧铺动车组为16辆编组，8动8拖，全长413.3 m；在03、06、11、14车设置受电弓；09车为软卧/餐车，采用统型横向卧铺包间，定员20人；头车和其他中间车设新型纵向交错布置式卧铺，头车定员40人，其他中间车定员60人；全列定员880人。

新型高速卧铺动车组基于中国标准动车组技术平台和2015年中国铁路总公司关于卧铺动车组统型技术要求，车体、牵引、制动、网络、转向架等关键系统采用中国标准动车组成熟的技术方案和设计结构，在数量和布置上进行适应性调整，重点就旅客界面进行改革创新，即通过卧铺包间创新性的纵向交错式布置，实现一人独立空间：单独的一窗、茶桌、电源等功能和设施齐备。同时对环境和线路条件、列车编组、安全性等主要顶层指标进行分析，形成时速350 km新型高速卧铺动车组的顶层指标。

表1   新型高速卧铺动车组总体技术参数

图1   新型高速卧铺动车组各车内部布置情况

（1）环境条件及线路参数（见表2、表3）。

表2   环境条件

表3   线路参数

（2）牵引系统。新型高速卧铺动车组牵引特性参数和牵引特性曲线见表4、图2。

表4   新型高速卧铺动车组牵引特性参数

图2   新型高速卧铺动车组牵引特性曲线

（3）制动系统。制动系统主要由制动控制装置（核心为制动控制模块）、供风单元、辅助供风装置、撒砂装置、基础制动装置、BP救援转换装置等组成，具体配置情况见图3。紧急制动UB制动距离和减速度计算结果见图4。

结果表明：350～0 km/h瞬时紧急制动减速度≤1.4 m/s²，初速度350 km/h的紧急制动距离≤6 500 m，初速度300 km/h的紧急制动距离≤3 800 m。

图3   制动系统具体配置情况

图4   紧急制动UB制动距离和减速度计算结果

（4）转向架。转向架分为动车转向架、拖车转向架2种，均为无摇枕结构形式。时速350 km高速卧铺动车组转向架基于时速350 km标准动车组转向架设计，针对卧铺动车组空重车差异大的特点对悬挂参数进行适当调整，优化一系悬挂和二系悬挂系统的动力学参数。转向架主要技术参数见表5，结构形式见图5。

表5   转向架主要技术参数

（5）网络控制系统。网络控制系统的列车总线采用WTB总线和ETB以太网骨干网，车辆总线采用MVB总线和ECN以太网编组网。网络控制系统的控制网络采用WTB+MVB二级总线结构，用于对整列车运行控制、状态监视、故障诊断及数据无线传输等。网络控制系统的维护网络采用以太网总线结构，用于软件上传、故障下载及实时监视列车状态等。TCN网络拓扑结构见图6，以太网网络拓扑结构见图7。

（6）车体系统。车体采用大型中空超薄铝型材焊接而成的薄壁筒形整体承载轻量化车体，主要由底架、车顶、侧墙、端墙、司机室（头车）组成（见图8）。强度满足EN 12663-1—2010《铁路应用铁道车辆车体结构要求：第1部分：机车和客车（及货车的可选使用方法）》要求，气密强度为±2.6 kPa，扭转载荷为40 kN·m。

图5   转向架结构形式

图6   TCN网络拓扑

（7）旅客界面系统。旅客界面为旅客和车辆工作人员提供旅行、工作环境，与其坐卧行走息息相关，主要包括内装、设备、空调、给水卫生、PIS等系统。参照GB/T 10000—1988《中国成年人人体尺寸》及新型高速卧铺动车组的车体具体情况，布置了交错式纵向排布的卧铺包间。其中，每个纵向包间均设置单人卧铺及铺帘、行李存放区、采光窗及遮光帘、茶几、存物架、裤挂、空调送风口及控制旋钮、主照明、阅读灯及电源插座（含UPS插孔），保证每名旅客各自形成独立的一个集休息、办公为一体的空间。部分旅客包间效果见图9—图12。

图7   以太网网络拓扑

图8   新型高速卧铺动车组车体结构

图9   卧铺车厢全景

图10   2种包间形式

图11   交错布置式包间

3 结束语

经过方案策划、美工设计、模型搭建、材料选型、结构设计，通过合理、巧妙结构及材料搭配，新型高速卧铺动车组的整体设计达到预期效果，充分发挥各种材料的优点，交错布置式卧铺包间给人面目全新的感觉，在我国铁路设备中属于独创产品。这也说明在设计过程中，只有深入了解用户需求，熟悉各种材料的性能和特点，充分发挥其优点，达到合理选择材料，并通过合适的结构和工艺，才能设计和制造出更好的产品。总之，一个新产品的研发就是不断创新的过程，要不断研究各种新材料、新结构、新工艺，并将其融入研发设计中，使产品不断推陈出新，满足旅客的要求。

[1] 安治业，赵红伟，田爱琴．新一代高速动车组车体 结构创新设计[J]．中国铁路，2014(10)：42-46．

[2] 熊力，王建功，张雷，等．高速综合检测动车组卧 铺包间的研发[J]．中国铁路，2012(1)：42-45．

责任编辑 高红义

R&D on New High-speed Sleeping Berth EMU

XIONG Li，SHEN Liwei，HU Guopeng，XIONG Jianchun，MENG Fanshuai
（CRRC Tangshan Co Ltd，Tangshan Hebei 063035，China）

In order to cater for the practical conditions as long routing of the train, according to the principles of being safe, reliable, mature, economic and adaptable, and in line with the requirements on being simplifed and modularized, the researchers, on the basis of 350 km/h standard EMU, aim at increasing seat capacity and improving travel comfort level, and carry out researches on the overall solution and key technologies of highspeed sleeping berth EMU, with the research contents including layout of large seat capacity, noise insulation and reduction, light weight, mass balance, etc. In this paper, the researchers focus on the technical characteristics, main technical parameters, composition, etc.

EMU；sleeping berth；system solution；large seat capacity

U266.2

：A

：1001-683X（2017）06-0068-06

10.19549/j.issn.1001-683x.2017.06.068

2016-12-19

中国铁路总公司科技研究开发计划项目（2016J011-D）

熊力（1970—），男，教授级高级工程师。

E-mail：sjc-xiongli@tangche.com