● 歐洲推動鐵路數字化發展2017年9月,歐洲鐵路工業協會(UNIFE)報告認為,鐵路數字化相關技術的發展尚處于初期階段,甚至落后于其他運輸部門。在其他國家鐵路技術快速發展,廉價航空以及優步(Uber)等新型商業模式不斷對鐵路運輸交通產生重大影響,民眾對交通運輸實時信息及衍生服務提出更高要求的背景下,鐵路部門需要采取數字化相關措施,以適應日益發展的技術和服務。
UNIFE認為,在數字化轉型過程中,至少需要把握交通行業的6個發展趨勢:①交通線網向一體化和智能化方向發展,將能夠滿足運量和需求、運力調整、績效評估、監測和識別設施設備資產的維護需求;②客、貨運輸將進一步以乘客、貨主為中心,運營商將進一步以用戶選擇為導向進行服務供給,并更加注重運輸過程中產生實時信息的隱私性,聯運行程銜接將進一步優化,在這一過程中,新的運輸服務也將創造新的市場;③自動化將影響基礎設施的運輸能力,公路安全性將顯著提升,并對鐵路運輸的地位產生影響;④價格和支付方式將發生轉變,車票的數字化和支付手段的多樣化將成為常態;⑤交通領域新進入者將從低成本和開放數據中獲益,在數據驅動產生的全新商業模式基礎上,繼續衍生新的服務和移動應用;⑥數據和通信鏈路的廣泛應用,將使網絡安全問題成為運輸行業發展的主要挑戰之一。

UNIFE認為,鐵路必須在可靠性、安全性和運營連續性等方面保持著高標準,數字化技術則是實現這一目標的重要手段。為此,UNIFE提出了歐洲鐵路運輸管理系統(ERTMS)開發和預測性維修兩大重點舉措,以此作為推動歐洲鐵路數字化發展、提高鐵路安全可靠水平的重要抓手。ERTMS方面,歐洲已經于2016年通過了ERTMS長期發展戰略,圍繞運力提高、維護成本降低、能源消耗減少、交通管理優化等方面提出了技術發展方向,將通過發展ETCS-3、列車自動運行系統(ATO)、下一代通信系統、衛星定位等技術來推動實現;預測性維修方面,將依靠技術創新、標準強化以及新經濟模式實現更進一步的資產管理。
此外,UNIFE還進行了大量工作,包括推動行業在數字化領域形成一致的框架機制和數據共享規則;致力于推動歐盟成立行業性的數字化平臺,在歐盟層面制定確切的數字化路線圖;推動多個歐盟基金與融資機構對鐵路數字化進行資金支持;推動歐盟將數字化相關技術納入歐盟層面的科研計劃項目等。
(鐵信)
● 國外研究全壽命周期成本、數字化技術對機車車輛走行裝置設計影響現代機車車輛走行裝置除了滿足功能、運行以及環保方面的要求外,還要求結構堅固耐用、可用率和可靠性高,而走行裝置對機車車輛全壽命周期成本有很大影響,約占40%,其中最大的費用在輪對和制動裝置。因此,當前一些國家鐵路部門通過完善線路使用費制度,鼓勵運輸企業采用軌道友好型的走行裝置,而數字化技術的日益成熟也有利于走行裝置的研發和維護。通過對走行裝置的優化設計,大幅降低機車車輛和基礎設施的全壽命周期成本。
完善線路使用費制度,鼓勵采用軌道友好型走行裝置。英國路網公司(Network Rail)和瑞士聯邦鐵路公司(SBB)要求鐵路運輸企業將機車車輛對軌道結構造成的磨損盡可能降到最低。對于采用軌道友好的、低磨損轉向架的運輸企業收取較低的線路使用費,以此作為獎勵;對于使用老、舊走行裝置的鐵路運輸企業則收取較高的線路使用費。其他國家也正在研究采取這種類似的線路使用費制度。

強化走行裝置設計,大幅降低全壽命周期成本。西門子公司為英國旅客列車Desiro City開發了新的SF7000系列轉向架。該轉向架更輕、對軌道更友好,與原先的SF5000轉向架相比,由于采用了內置軸承,使得軸距更短、車輪更小,并且動力轉向架上沒有采用盤型制動,進而使總體重量減輕了約1/3;在制動裝置方面,SF7000系列轉向架采用閘瓦制動以及電力制動,僅在非動力轉向架上安裝軸式制動盤。由于新轉向架重量輕、曲線通過性能較好,其T-Gamma磨損系數減少了大約75%,從而大幅度降低了機車車輛和基礎設施的全壽命周期成本。
運用數字化和模擬方法,提高走行裝置研發維修效率。在轉向架和輪對的開發過程中,利用模擬方法有助于節約開發時間和費用。車鉤緩沖器裝置連接元件的動作用力、質量、彈簧行程、要求的剛度,輪對、走行裝置框架概念以及與車體的接口等都有助于CAD(計算機輔助設計)模型的精準構建;對所設計部件的強度和彈性進行檢查,用有限元方法對其在運行中的行為進行模擬,然后把這些結果反饋到設計中。此外,模擬制動的狀況、產生的制動力和溫度以及系統要求的規格也都必須加以考慮。由于各種性能之間的相互影響,轉向架的數字化發展是一個反復的過程。
運營數字化,完善走行裝置的診斷和狀態修。利用安裝在機車車輛轉向架上的傳感器可以探測各部件狀態,諸如輪對、齒輪裝置、電動機和車鉤連接部件等,其采集到的數據由車上的診斷系統進行采集和評價,在此基礎上確定維修作業內容和計劃,然后交給修理車間?;谥圃焐?、運營商、維修車間之間及時、廣泛的信息互動,機車車輛可用率可接近100%。在轉向架需要進一步進行重大作業的情況下,該轉向架將被更換或大修。
在數字轉向架4.0時代,預見性維修將成為可能,這將有利于進一步降低機車車輛的全壽命周期成本,一方面可以避免不必要的檢查,從而降低維修成本;另一方面可以提高機車車輛的可用率,減少機車車輛使用數量,進而節約成本;此外,還可以充分挖掘磨耗部件的使用壽命,使其按照實際狀態而不是預定的間隔時間進行維修或更換。
(鐵信)
● 德國埃本斯菲爾德—埃爾福特高速鐵路完工2017年12月8日,德國在柏林隆重舉行了埃本斯菲爾德—埃爾福特新建高速鐵路開通儀式。埃本斯菲爾德—埃爾福特間新建高速鐵路是德國統一項目VDE8 的最后一個標段,它的開通標志著全長623km的柏林—慕尼黑高速鐵路全線貫通,兩地間旅行時間將從目前的6h縮短至4h以內。柏林—慕尼黑間每日將開行3對運行總時間在4h以內的標準動車組,同時還將以1h的間隔開行總時間在4.5h的普通動車組,每日共計開行35列。
柏林—慕尼黑高速鐵路的開通將德國人口最多的兩大城市緊密聯系在一起,并打通了德國和歐洲的中部連接。這條南北干線鐵路不僅填補了德國高速鐵路網的空白,成為泛歐高速鐵路網的重要組成部分,也將擴大德國高速鐵路的服務范圍并大大提高客運產品的服務質量,大約1700萬人口將直接或間接從中獲益。線路沿線城市的長途客運服務也將得到改善,從萊比錫可在2h內直接到達斯圖加特、曼海姆或烏爾姆。由于從柏林到達德國南部的鐵路旅行時間大大縮短,鐵路將成為私家車以及飛機強有力的競爭對手,預計高鐵在柏林—慕尼黑線路上所占據的客運市場份額將會提高1倍,達到40%,并超過航空運輸。

(鐵信)