日本9级地震新干线高速列车不出轨的原因

2024-05-03

日本9级地震新干线高速列车不出轨的原因（精选2篇）

篇1：日本9级地震新干线高速列车不出轨的原因

3月11日，日本气象厅表示，日本于当地时间11日发生里氏8.9级地震，震中位于宫城县以东太平洋海域，震源深度20公里。东京有强烈震感。美国地质勘探局将日本当天发生的地震震级从里氏8.9级修正为里氏8.8级。北京小部分区域有震感，对中国大陆不会有明显影响。不过，此次地震可能引发的海啸将影响太平洋大部分地区。北京时间3月13日，日本气象厅再次将震级修改为9.0级。

日本9级地震新干线高速列车不出轨的原因

7月11日是日本大地震发生4个月的日子。4个月前的3月11日下午，日本东北地区发生了9级大地震。地震发生时，有18列子弹列车在东北新干线上奔跑，但是地震之后，出现了一个奇迹：所有的新干线列车都没有脱轨，也没有出现人员伤亡。

是什么原因让日本的新干线躲过了千年一遇的大灾难?记者在灾后对负责东北新干线运营的JR东日本铁道公司进行了一次采访。该公司负责安全对策的木村先生介绍说，其实秘密只有一个，那就是JR东日本铁道公司在新干线沿线安装了一套地震预测系统。这套地震预测系统包括海岸地震计测仪、铁道沿线地震计测仪，标准名称为“早期地震检知警报系统(UrEDAS)”，由日本铁道综合研究所开发。

此次东北大地震发生前70秒，海岸地震计测仪预先检测到地震的微动，立即把这种微动发出的纵波(P波)信号速传到铁道沿线地震计测仪。铁道沿线地震计测仪作出自动判断后，自动将停电的信号发送到变电所，变电所立即切断新干线的供电系统，从而使得新干线迅速减速，并自动启动紧急刹车系统，直至完全停车。

早期地震检知警报系统

由于这一套警报系统的成功使用，当时以时速270公里的速度奔跑在重灾区福岛县与岩手县之间的5列新干线，在大地震来袭时，速度已经降至30至100公里之间，并安然实现停车。

为什么日本会开发出这一套警报系统?木村先生告诉记者称，10月，日本东北的新泻县发生了7级的中越地震，当时一列正以200公里时速行驶的新干线列车出现脱轨。这是日本新干线自1964年开业以来，首次在客运时出现脱轨问题。虽然没有造成人员伤亡，但是让铁道公司和日本政府虚惊一场。此后，日本国土交通省和各铁道公司开始协商研制这一套早期地震检知警报系统，并在此次的大地震中发挥了重要作用。

日本各种型号的新干线(中间圆头的是日本最早的新干线)

日本新干线开业至今，已经有47年的历史。当年也是为了配合东京奥林匹克运动会的举行而追赶工期。但是后来发现无法保证新干线的安全性，日本政府于是决定在东京奥运会结束后的10月1日，才投入运营。新干线至今没有发生过一起因为车辆活运营系统的事故而导致的人身伤亡事故，保持着“安全神话”的延续性。

除“早期地震检知警报系统”之外，日本新干线还有多项安全保障措施，“防止脱轨装置”就是其中的一项。这种防止脱轨装置安装在新干线路基的两条铁轨之间，一旦发生地震或其他冲击性灾害时，逸脱的车轮将会被这种装置控制住，最终回到轨道上来，以防止列车脱轨和颠覆。日本4大铁道公司已经开始着手铺设这一种高成本的防止脱轨装置，以增强新干线的安全性。

防止脱轨装置

那么，日本新干线会在什么样的情况下停驶或取消行驶计划?日本新干线研究学者、庆应大学教授安住芳明副教授表示，日本新干线的安全运营标准十分的严格，在天气或运营环境十分恶劣的情况下，会实行停驶或取消行驶计划。具体是：强风风速超过每秒30米，新干线沿线出现暴雨并可能发生洪水或泥石流灾害时。

安住先生说，虽然日本新干线迄今为止还没有发生过人员伤亡事故，但是，几次事故都已经出现在鬼门关门前，还需要不断地研究新的安全措施，以尽可能地保证万无一失。

日本新干线列车的最高时速曾经达到443公里。但是，如今行驶在东京至大阪之间的东海道线上的最新型的700系列列车的时速，一直控制在270公里之内，今年下半年计划在京都与米原之间的直线区间计划提高到330公里。为什么日本不愿意追求高速度呢?安住先生的解释是，日本新干线沿线地形比较复杂，有些路段在山区，隧道较多。同时靠近日本海一侧和东北地区的新干线，由于冬季极度的寒冷，需要添置一些特殊的车辆与运营设备，因此车速一直控制在试运营最高时速的三分之二速度的位置。他说：“日本新干线的第一要素是安全，第二要素还是安全。在充分保证安全条件的情况下，才允许适当的提速”。

篇2：日本9级地震新干线高速列车不出轨的原因

北陆新干线分为3 个阶段进行建设 (图1) :高崎—长野区段已经于1997年10月1日开通运营;长野—金泽区段正在建设中, 计划于2015年3月14日开通运营;金泽—新大阪区段还未开工建设。

长野—金泽区段开通后, 将以上越妙高为界分别由2个铁路公司运营:JR东日本铁路公司运营东京—上越妙高区段, JR西日本铁路公司运营上越妙高—金泽区段。

长野—金泽区段有长达约30km的30‰坡道, 且接触网供电为50Hz/60Hz双频兼容, 车辆运行条件较为不利。此外, 营运区段内贯穿日本罕见的北陆地区的暴雪地带。

为了适应上述线路和自然条件, JR东日本铁路公司和JR西日本铁路公司合作开发新型高速动车组, 新开发的车辆以E2系和E5系等既有车辆为原型, 贯彻“高安全可靠性”、“更完善的旅客服务”的开发理念。JR东日本铁路公司和JR西日本铁路公司分别将新造车辆定名为E7 系、W7 系。其中, E7 系已经于2014年3 月在东京—长野段投入运营, 最高运营速度为260km/h。

2 主要技术特点

2.1 主要技术参数

表1列出了E7系/W7系列车的主要技术参数。

(1) 列车编组及单元。

为了确保北陆圈到首都圈的运力, 采用12辆固定编组 (10M2T) , 分别以2 辆或3 辆为一个单元, 整列由5个单元构成, 不可任意解编和加挂。

(2) 定员。

全编组定员934人, 其中, 1号~10号普通车定员共计853人, 11号头等车定员63人, 12号商务车定员18人。

(3) 车辆性能。

从最高运营速度来看, JR西日本铁路公司管内的北陆新干线为260km/h, JR东日本铁路公司管内的东北新干线为275km/h。牵引及制动性能, 与目前东京—长野段运行的E2系相同。齿轮传动比为3.036, 启动加速度达1.60 (km/h) /s, 在明线区间3‰的坡道上能以均衡速度350km/h运行。

针对连续坡道采取的措施是, 即使有1个单元失效, 列车仍可以在30‰的坡道上重新启动。下坡道使用再生制动, 可实现210km/h的运行速度。基础制动机具有在30‰连续坡道上仅靠空气制动由初速210km/h安全停车的性能。

(4) 变频对策。

北陆新干线在东京—轻井泽区段为50 Hz, 在轻井泽站附近将50 Hz变频为60 Hz;轻井泽—长野—饭山区段采用60Hz运行, 在饭山站附近60 Hz变频为50Hz;饭山—上越妙高—糸鱼川区段采用50 Hz运行, 在糸鱼川站附近又将50Hz变频为60Hz;糸鱼川段— (富山) —金泽区段采用60Hz运行。

E7系/W7系与目前线上运行的E2 系同为双频兼容车辆, 牵引电路、空调和换气装置均采用VVVF控制方式, ATC车载信号系统采用感应信号自动切换方式。牵引变压器油泵电机和空压机电机采用50Hz/60Hz双频兼容的单相交流电机, 其他辅助旋转机构均采用三相交流电机。

(5) 环境对策。

为满足新建新干线的环境标准, 新开发车辆的环境性能应不低于目前东京—长野段运行的E2 系列车的环境性能。为应对隧道微气压波, 头型流线长度和E2系相同 (9.1m) , 截面渐变率也与E2 系相同, 并针对头型进行了优化。为了应对车外噪声, 采用了基于E5系的低噪声受电弓和低噪声雪犁。为使地基振动和轨道损伤影响低于E2 系, 新开发车辆的轴重定为13.0t以下。

(6) 地震对策。

为了确保地震时的安全性, 采取了以下对策:

① 缩短制动距离。设置停电检测装置以缩短紧急制动的动作时间, 改善了基础制动性能。停电检测装置可实现比通常紧急制动更高的 (HEB) 制动力。

② 防脱轨对策。结合地面上的防脱轨对策, 车辆上也安装了防脱轨 (L型) 护板。

3 设计理念

车辆的总体设计理念是营造出“抚弄琴弦的洗练感与身心舒放感”。其中, “洗练感”是日本传统文化与最新技术融合衍生的新价值, “身心舒放感”是在和风 (日本风格) 空间里的舒适感。总体设计的关键词是“和”, 未来首都圈与北陆新干线沿线一体化, 带有日本传统文化走向未来的意味, 故以“‘和’的未来”作为车辆的设计理念。

3.1 外观设计———“融合之和”

外观设计采用象征高速运行的造型和日本的传统颜色, 与新干线沿线的风景相融合, 强调列车的速度感和精悍感。头型命名为“One-motion line” (单曲线流线型) 。

车体顶部采用表现北陆新干线沿线广阔天空的蓝色, 车体色采用体现日本品味和沉稳的象牙白, 车体腰线采用铜色。以日本传统工艺铜器色与沿线天空的蓝色为载体, 体现传统与未来的融合 (图2) 。

3.2 内饰设计

在内饰设计上, 以商务车为顶级, 分别针对各类车级别设计内饰。

(1) 商务车———“益彰之和”。

商务车内宽敞的空间与功能先进的座席相得益彰, 使人感到舒适。采用表现日本建筑美的传统大漆的深色调, 将新材料与传统工艺相融合, 以日本厚重的象征性元素打造具有现代感的空间。商务车两端通道的侧壁, 配置有象征四季的朱红色布质创意装饰柱 (图3、图4) 。

(2) 头等车———“和风之和”。

头等车实现日本传统的形式美与现代感的融合, 令人产生安静舒适感 (图5) 。

(3) 普通车———“贤聚之和”。

普通车的内饰给人以旅行的期待感和兴奋感, 以及略带雅致的成人感触。在多彩而沉稳的氛围中, 营造出与以往新干线普通车印象不同的明快的内饰空间 (图6) 。

4 车体设备

4.1 编组及配置

由12号商务车、11号头等车、1号~10号普通车配置构成12辆编组。各种设备配置是以E5 系为原型, 奇数号车的后端设置卫生间和盥洗间, 11号和12号车的部分配置做了特殊设计。分别在7号和11号车设置轮椅人士专用席位和盥洗间, 还在7号车配置有多功能室。多功能卫生间和多功能室还可以适应 (方向盘式) 电动轮椅的使用。公用电话分别设置在3号车、7号车。

4.2 车体及其截面

车体以E5 系为原型, 采用中空桁截面的型材形成气密性结构。车体总截面面积为10.9m2。车体高度为3 650mm, 车体最大宽度 (同E2系) 为3 380mm (比E5系加宽30mm) 。该加宽部分用于加宽车厢内通道和车窗一侧座席空间, 在车厢连接部的通道处加大垃圾箱的摆放空间, 以最大限度利用乘用空间。

4.3 车内设备

车厢座席配置沿用E5系, 普通车为3+2配置, 头等车为2+2配置, 商务车为2+1配置。座席间距分别为1 040mm、1 160mm、1 300mm。

考虑东京站折返时时间较短, 普通车和头等车的座席带有自动换向功能, 并在每节车厢设有换向按钮。商务车座席具有同时换向功能。

每节车厢设置一个共用电源插座, 商务车和头等车设置在座席肘托的前面, 普通车设置在座席后面 (或车窗下部或壁板上) , 以改善旅客服务。

在侧顶棚部位, 按惯例设置行李架。商务车设计为极具创意的有盖行李架。E5系仅在车厢门和卫生间采用LED照明, 而E7系全车采用节能化的LED照明。关于车厢照明方式, 普通车和头等车采用反射式照明, 而商务车则采用间接照明。

4.4 座席

商务车座席采用靠背后倾式座椅, 在结构设计上, 换向时可不妨碍后面座席。双人座席之间适度隔开, 既可确保邻座的独立性, 也适合二人出行的旅客。座席外表面大部分采用柔软的真皮。肘托表面采用深色的钢琴漆涂装, 给人以超值享受。靠背和座面均采用电动调整方式, 且都带有同步联动的“一键调整”模式。

头等车座席的靠背和座面采用摇篮式电联动、按键操作方式, 倾斜时腰部全面支撑, 舒适性好。靠背和座面的棱线采用滚边缝制, 颜色 (含肘托) 采用香槟黄, 给人以高级感。

普通车座席采用与靠背倾斜联动、座面向斜后下方收回的调整方式, 可减轻腰部的空心感, 提高乘坐舒适性。

4.5 车端连接处设备

12号商务车的前端连接处采用自动门做隔断, 利用通道的非对称配置, 留出卫生间的设置空间;后端连接处作为乘客专用的其他特殊空间。

照明采用埋顶射灯方式。另外, 全列车的车厢推拉门均采用LED发光拉手。

4.6 卫生间和盥洗间

采用以E5系为原型的卫生间和盥洗间单元式结构。12号商务车的卫生间和盥洗间设备较为完备。全列车一律采用欧式卫生间, 并设有婴儿床和椅子。分别在1号、3号、5号、9号、12号车的卫生间留有可供女士盥洗的空间, 且入口门与通道形成直角, 提高了隐私性。多功能卫生间分别设置在7号和11号车, 不仅适应 (方向盘式) 电动轮椅的使用, 而且还设有独立型的肛门冲洗器 (图7) 。

卸污装置采用欧式卫生间的清水空压式, 小便池采用节水的清水式。座便圈采用电暖和温水冲洗方式, 改善了旅客服务。

4.7 无障碍设备

在设计上考虑了轮椅人士和盲人的出行无障碍化, 在必要部位设有带盲文点字标识的扶手 (图8) , 在乘降门处设有声光警示器。此外, 还有以下改进:

加宽车门。加宽7号和11号车的自动车门、车厢推拉门、通道的宽度, 以方便轮椅人士的乘降。

设置轮椅席位。分别在7 号和11 号车各设置1个轮椅席位, 肘托可掀起、座面可向通道一侧翻转90°后锁定, 方便轮椅的安全带固定。

设置多功能卫生间。分别在7号和11号车各设置1个多功能卫生间, 采用指压式自动门, 适应 (方向盘式) 电动轮椅的使用, 且设有独立型的肛门冲洗器。

4.8 提高安全性

为了提高安全性, 分别在车厢连接处和通道设有摄像头, 并分别在车厢、卫生间 (小便池除外) 设有与乘务员的相互紧急通话器, 车厢内紧急通话器可与摄像头连动。卫生间设置有烟雾传感报警器。

4.9 换气及空调装置

换气采用连续换气方式。空调与E5 系相同, 每辆车均在车底设置2台, 制冷采用变频方式, 暖风采用电热片方式。

5 走行部

5.1 转向架