动力集中动车组
复兴号CR200J动力集中型动车组旨在以相对低廉的成本提高既有铁路运输服务品质,满足人们越来越高的出行要求,实现既有普速列车更新换代,不仅有效提升了枢纽的效率,更关键的是促使我国机车、车辆进行统型化、标准化。相较动力分散动车组适应性更强,可有效降低运用成本且更容易适应各种不同的气候环境,也避免了高速动车组运行低等级线路造成的浪费;相较既有机辆模式普速客车,性能更强,运用更加灵活。CR200J项目于2015年08月28日立项,首批原型车于2017年4月27日开始测试,首批量产车于2019年01月05日投入运营。历经三代的发展,CR200J系列已经成为既能上高原,又能进沙漠的“全能选手”,以其运用成本低以及较为舒适的乘坐体验,成为大量时速160 km/h铁路线路中主力车型并盘活大量线路和较小车站,取得了较好的社会效益和经济效益。
中国铁路网络庞大,既有机车车辆组种类繁多,操作界面不同,配件不同,甚至连修程都不同,无论是运营保障、修理维护、人员培训还是票务管理都是非常繁琐,极大的增加了成本。作为中国标准动车组的一种,复兴号CR200J动车组实现了关键系统标准化、模块化、系列化,增加了安全回路和冗余设计,不同供应商配件可以实现对等替换,不同厂商生产的动力车、拖车通信标准和接口相同,可以进行互联互通,可相互重联运行且机车与控制车、拖车相互交换,操作界面统一,无需重复进行培训,根据实际情况的不同还可以适配不同型号的机车,运用灵活。CR200J不仅支持不同型号、不同厂家生产的列车重联,还在软件层面能够实现任意方向重联、短编组与长编组重联及四组短编组重联并可实现相互控制。
短编组全列编组9辆,一端为动力车,另一端为控制车,可重联运行,长编组两端为动力车,列车性能虽不能与动力分散动车组相比,但相较于既有普速列车,在加速与制动性能都有了较大提升。采用相对固定编组和双端头车设计,列车无需换挂即可折返行驶,大幅减少调车和折返时间,提高了线路及枢纽的运行效率,车站到发能力和咽喉通过能力分别提高80%和100%,有力提升铁路运输组织效率,解决干线枢纽车站能力趋于饱和的问题,使部分既有线路能够大量增开短途城际车次,还盘活了大量既有低等级线路停运多年的较小车站,有效提升了线路利用率。。
颠覆传统客车乘客界面,在保留大运量的同时,运用新结构、新材料对列车内饰等旅客界面进行动车化创新,提升隔音隔热及减震性能等,按高速动车组标准增加人性化设计,以提升广大旅客的旅行舒适度。更关键的是,动力集中动车组的中间车没有动力和电气设备,车内运行噪音更小,更适合作为卧铺列车使用。车厢内部设施进行优化,二等座的每排座椅背部下方或者车厢壁板均设有一个220V交流电源插座;一等卧及二等卧每个铺位均提供USB供电插座及一个阅读灯,还优化了卫生间、洗手台等设施。
购置成本大幅度降低,还可以充分利用既有机车车辆维保体系,无需重复建设,运用成本亦可降低。 与动力分散动车组采购成本对比(2023-2024年数据): 时速200 km/h四辆编组动力分散城际动车组约6700万元/列(例:Cinova2.0 CRH6A-A); 时速160 km/h四辆编组动力分散C型市域动车组约6000万元/列(例:CCD2031); 时速160 km/h四辆编组动力分散D型市域动车组约5500万元/列(例:CCD5086); 时速160 km/h八辆编组动力集中动车组约6950-7150万元/列(例:CR200J1-B/CR200J1-C); 时速160 km/h八辆编组高原型动力集中动车组约7800万元/列(例:CR200J1-D); 时速80 km/h六节编组B型城轨动车组约4500万元/列。
时速250 km/h四辆编组动力分散动车组约1.18亿元/列(例:CR300);第一代CR200J基于既有成熟的HXD1G/3G机车和25T客车平台,旨在以最低的研发、生产成本及后续维护成本和最快的研发设计周期,实现普速客车升级换代并有效利用既有的生产制造、维保设施,同时相较于既有客车,除了在客舱服务有了显著提升,还在制动、网络控制等方面有了质的飞跃。样车共生产动力车8台、短编组拖车4组、长编组拖车4组,其中,除了两组长编组最终未投入使用外,其余样车均修改为量产版本涂装(绿)并投入运营。
在车厢结构设计理念参考了高速动车组的成熟经验,优化了气动外形以及内部设施,相较于传统机车,操作更加便捷,旅客乘坐更加舒适,运输效率更高,还可以有效利用既有检修维护资源,节约成本。较既有25T客车,CR200J升级制动装置,采用整体单元缸夹钳,粉末冶金闸片和铸钢制动盘,避免了既有普速客车在准高速运用中基础制动装置长期存在的热负荷不均,也避免了该问题所导致的冒烟、磨耗严重、制动盘热裂纹等故障,延长了闸片和制动盘更换周期,降低了运用成本,采用了双路实时在线Lonworks列车网络,两路自动选择、互为冗余。参考了动力分散动车组列车网络设计,将网关,代理节点集成到列车控制单元VCU中,提高了系统可靠性,并设置了轴温报警、车门控制、烟火报警、制动系统四条安全环路。网络采用了可靠的硬线控制,防止由于通信失败导致的关键控制失效,提升了安全标准,同时也实现了远程检测控制功能。另外,CR200J型动车组也作为可变编组动车组家族的一员,可根据实际需求对编组进行调整(出厂前),1-2台动力车、4-18节拖车,坐席也可以根据实际需求进行定制。
在样车的基础上,优化动力车轴重,优化牵引系统,进一步优化了内饰,调整了坐席数量,同时调整涂装颜色,还在空调两侧增加了挡板,增强了整体性并在一定程度上提升空气动力学性能。不过,总的来讲,第一代CR200J略显操之过急,但这也为该车型后续快速迭代提供的动力。
第二代CR200J与上一代相比有诸多改进。首先,车体断面改为鼔型,车厢宽度和坐席与CR300和CR400系列相同,由3105 mm加宽至3360 mm,坐席宽度也将大幅度加宽,车辆间距缩短到800mm,风挡改为对波橄榄型双层折棚风挡,提高车体气密性,拖车空调机组原有一车两台的改为一台,车厢高度仍保持4433 mm,是目前国内最“胖”的单层列车,另外,虽然车体宽度增加,但整体重量控制相较于第一代更优。
在安全性和舒适性等方面还有多项改进,拖车控制网络由LON网改为Ethernet以太网,网络控制系统提升互联、互通和互控功能,动力车、拖车、控制车故障报警信息互通,形成统一的列车监测信息网。通讯、重联连接器采用矩形连接器,同时所有连接器插接采用螺栓固定方式,DC600V使用2个矩形连接器,正负极分开。车门由电控气动改为电控电动塞拉门,取消低站台停靠功能,取消站台补偿器。
动力集中动车组
列车网络升级为MVB与以太网双网冗余,同时对标CR400智能动车组,列车智能化程度进一步提升,在运用维护方面更便捷,对列车对网络、转向架、车载安全监测等系统进行了智能化升级,具备智能故障诊断及智能运维功能,无需人工检修,自动记录故障类型、位置与出现时间及图片、视频,结合传感器数据及图像数据,通过AI主动判断故障位置、类型并给出合理对策,同时还进一步优化车地协同,使列车在安全性和舒适性上都有进一步的提升。进一步优化制动系统,(部分列车)制动系统改为计算机控制,能够根据实际情况自动计算制动力。
乘客界面再升级
第三代CR200J与第二代车体结构基本相同,采用全新的涂装及内饰设计,优化坐席布置,全列所有座位均可旋转方向,乘坐体验更佳,优化空调系统和车窗,气密性更好,卧铺列车调整席位配比,优化车内空间,提升出行体验。
下一代产品将进一步加强,采用轻量化设计和更先进的网络,以实现时速200 km/h稳定运行。
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列车开往的方向并不重要,
重要的是窗外的风景和看风景的心情。
处在嘈杂的动态中,
却是静而细腻的心思。