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北美重载和高速铁路介绍万芳

发布时间:2020-02-14 11:16:20 阅读: 来源:全毛厂家

北美重载和高速铁路介绍

前言 很荣幸能回到北京参加这次铁路科技研讨会。从1980年到1996年,我到中国访问近二十次,和铁道部科学研究院一起工作,在大连合作一个UNDP项目,并参与了世界银行的大量研究工作。这次回来看到中国仍在快速地发展经济,继续进行铁路系统的改造工作,我感到非常欣慰,也很高兴看到我的一些老朋友仍然在为铁路事业努力工作。 美国铁路公司的管理方式和世界其他国家的铁路公司不同。美国铁路公司拥有各自的道路使用权,并为道路使用权纳税。铁路公司或其他私有部门机构拥有机车和在铁路线上进行货运的设备。 19世纪,铁路公司被赋予一项在两座城市之间进行运营的特许经营权,并被要求提供客、货运服务。第一批铁路公司大概从1825年开始在美国运营,一直到1945年,铁路货运或客运服务几乎没有任何竞争,除了那些在河流或运河上存在驳船运输的地区才有竞争。然而到1970年,人们对城间铁路客运服务的需求几乎降到零,但是铁路公司仍然被最初的特许经营权要求提供大量的服务。美国国会注意到铁路公司面临的经济危机,解除了它们继续提供客运服务的职责。美国全国铁路旅客运输公司Amtrak应运而生,获得所有铁路公司客运资产的所有权,开发并运营国家城间铁路客运系统。此外,Amtrak公司被赋予了从华盛顿(哥伦比亚特区)至波士顿这条被称为“东北走廊”上所有铁路线的所有权。这条铁路线是美国唯一一条电气化城间铁路线,从华盛顿到位于纽约和波士顿之间的纽黑文市实行电气化。 确立Amtrak公司的立法和随后推出的立法规定Amtrak公司实行经济独立。由于Amtrak公司没有达到这一目标,因此目前推出了一些计划,考虑怎样取代Amtrak公司。 总的来说,美国铁路网的大部分线路都是由私有公司拥有的。那些公司在这些线路上提供货运服务。Amtrak公司在自身所有的东北走廊的线路上开展客运业务,在货运铁路公司的线路上为客运服务租赁线路。 在这种情况下,可以看出,美国高速客运服务的问题受到Amtrak公司和联邦铁路管理局的重视,这些机构有时候和一些州政府合作寻求在特定的两城市之间的特定线路上提供更高速度的客运服务。如果高速客运服务在所有考虑到的两城市之间实现的话,该服务可能远不能建立一个互联的美国高速铁路系统。目前正在考虑将几条可能的高速走廊作为一种方式来缓解那些地区的州间公路系统的拥塞现象,并减少在距离较近的两城市之间提供服务的机场的拥堵。 美国目前唯一投入运营的高速走廊是从华盛顿(哥伦比亚特区)至波士顿的东北走廊。从部分意义上说,那种服务是能够实现的,因为整条线路上的平面交叉已被完全隔离。 所有的美国高速铁路运营必须符合联邦铁路管理局的安全规定,安全规定禁止在平面交叉的线路上列车时速超过每小时100英里。 70年前,私有铁路公司仍然经营着大部分城间客运业务,纽约至芝加哥走廊在实现高速运营方面展开了激烈的竞争。那些蒸汽机车牵引的列车一般以每小时100英里的速度行驶较长的时间。 当Amtrak公司在华盛顿和纽黑文市之间的电气化线路上开始运营并在其他线路上进行内燃牵引的时候,列车速度在平面交叉被取消之前一直受到联邦铁路管理局规定的限制。 Amtrak公司一直为建立一个从华盛顿到波士顿的无平面交叉走廊的目标而努力。第一代高速列车的时速达到了每小时120英里。但是由于周围环境开发的性质,这条线路有很多无法去除的曲线。Amtrak公司和供应商合作,获得运营速度为每小时150英里的摆式列车。当时,TGV高速列车被选为提供该服务的基本列车,并对其进行设计改造来制造TGV摆式列车。联邦铁路管理局的规定要求列车应承受大的冲击并表现出抗压性。为实现这些目标,推迟了将第一批列车投入运营的时间,但是这些列车目前在华盛顿(哥伦比亚特区)、纽约和波士顿之间定期运营,其时刻表和东北走廊的航空时刻表一样具有竞争性。 为了改善前面提到的非电气化城间走廊上的高速铁路服务,联邦铁路管理局将研制非电气化机车的任务承包出去。目前,样车正在接受测试。测试表明样车的时速可以达到每小时150英里。 在目前考虑的新的城间走廊中,对平面交叉问题进行了深入的研究。由于费用太高,因此不可能在所有这些走廊上完全实现立体交叉。目前正在考虑不同的平面交叉防护系统,比如一个四边形闸门可以防止机动车辆闯入一条开放的高速线路上的平面交叉。该研究目前仍在继续。 目前,美国正在研究的高速地面运输服务的另外一个方面和磁悬浮的研制有关。由于首次表明磁浮现象能够支承列车的运行,从而引起了技术领域的极大兴趣。美国意识到,虽然德国和日本几十年来一直在进行磁浮系统原型车的研制工作,但是两国还未承诺建立一套运营系统。然而,联邦铁路管理局已经要求有兴趣考虑建立一套磁浮系统的技术机构提交建议书。共收到了七份建议书。在这七份建议书中挑选了两份加以完善。目前正在制订一项磁浮系统的计划,在宾西法尼亚州匹兹堡市中心到匹兹堡机场之间进行旅客运输。另一项磁浮系统的计划也在制订之中,在华盛顿(哥伦比亚特区)和巴尔的摩之间提供客运服务。这些计划完成后还要进行审核,并就此作出一项决定,确定是否继续修建导轨和采购车辆。 在发现平面交叉建筑物干扰了导轨的修建之后,在州际铁路系统的道路使用权中运用磁浮系统的早期概念被部分否定了。 由于美国的主要大城市间的距离较长,因此美国继续对航空运输模式给予高度重视。除了可能的几个特殊走廊以外,美国的高速地面运输不太可能和欧洲及日本存在的大量服务相媲美。 高速地面运输业长期以来的责任是尽快实现依赖钢轨的车轮滚动的系统能力,以便满足人们对低成本可靠的高速服务的需求,并且评估磁浮等其他技术,以确保这些系统在流动性的世界里为人们高效的出行发挥作用。在美国,这一职责主要取决于政府的努力。 在私有铁路公司对竞争性的货运业务所作的重大承诺方面,很显然私有部门将继续支持改善重载运输。 大概在1960年,美国首批用于商业运营的较大轴重车辆在试运营中面世,以便应对密西西比河上的粮食驳船运输带来的竞争。初始使用28吨轴重的重型车辆所获得的明显成功使多家铁路公司开始采用这些车辆来运输多种产品。然而问题马上就出现了。因为轨道结构过去都是为10吨至20吨的轴重而设计的。随着重型车辆的大量出现,产生了许多不同问题。美国许多地方的路基都是膨胀性黏土。黏土一湿就会改变尺寸,并且失去支承轨道的能力。当它干的时候,尺寸又会有所改变。这种对轨道结构支承的变化给列车运营带来了严重的问题。由于轨道工程师替换了不满意的路基或用石灰稳定路基,铁路系统的大部分已遭到破坏。 还引入了许多其他的改变。如有必要提高轨道的质量和强度。有必要减少钢轨接头的数量。有限元分析法使设计质量较高的车轮成为可能。计算机模型化为列车运营提供了一个较高的基础。所有这些和更多的改变都是由和铁路供应商合作的铁路公司积极地推行。 联邦铁路管理局在科罗拉多州普韦布洛建立了运输测试中心后,研究大轴重影响的反应方式的能力得到了迅速提高。该中心成立后,按照1968年制订的“高速地面运输法案”的规定进行高速铁路车辆的测试。制定了一份详尽的轨道布置图和关键动力测试设施分布图。完成空气减震器和线性电机车辆的初始测试后,运输测试中心的工作重点开始集中到货运铁路的问题上来。大约在1974年,加速运营试验环行设施的轨道铺设完毕,使得在同一荷载下进行轨道各方面的测试成为可能,并将车辆的不同特征纳入列车进行相同条件下的测试。该中心对列车和列车零部件20多年的测试为运营铁路公司提供了非常有用的信息。 1983年,运输测试中心被移交给北美铁道协会进行管理,北美铁道协会已建立了一家独资的分公司—运输技术中心公司,该公司继续经营高速运营试验设施线路,并通过公司员工的努力、大学实验室、与铁路公司以及联邦铁路管理局的合作计划开展了大量铁路问题的研究。 目前正在进行大量的研究,寻找改善轨道结构、设备部件、线路和设备的动态反应以及关键的轮轨接触的方法。 国际铁路机构自1978年以来一直在正式会议中交流重载铁路技术的信息,自1983年以来通过国际重载铁路协会办事处进行技术交流。 因此,通过加大轴重、改善轨道结构来承载较重的车辆和列车方面还存在很大的潜力。 有效运行在钢轨上的钢制车轮列车已经提供了商品和货物的运输方式,这些运输方式使世界上几乎任何一个地方制造任何一种产品或在世界上几乎任何一个地方销售这种产品成为可能。铁路机构面临的挑战是继续开发铁路系统自身优势并且发展铁路系统来迎接世界贸易的不断挑战。在美国,实施这些计划的责任主要取决于私有部门的努力。

查阅:已获批28个城市的轨道交通线路规划详解图(更新中)查阅:2012年全国各省市城市轨道交通项目概览(更新中)查阅:城市轨道交通中标企业

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