為什麼日本高鐵立不起硬幣而中國高鐵可以

1樓：瀋海客專

平心而論“立硬幣”只能算一個直觀但不嚴謹的對比試驗，立硬幣成功了當然說明列車執行非常平穩，立不起來硬幣卻不能說明穩定性就很“差”，因為乘客對於車輛橫搖無疑是有一個不至於造成明顯不適感的容忍限度的（否則鐵路上就不會允許一定範圍內的欠/過超高的存在），甚至有時候為了實現其他目標比如提速而在不至造成明顯不適的前提下適當“犧牲”乘坐舒適度也是完全可以接受的。立硬幣試驗是在京滬高鐵上做的，有車迷在其他高鐵線路上做這個試驗結果始終不成功，是不是就說明其他的高鐵平穩性差、應該給個差評？顯然並非如此。

線路條件和車輛技術水平都有可能影響列車執行穩定性。車輛方面不能斷言中國和日本孰優孰劣，也許“各有所長”是更準確的表述，這裡姑且採取（雖然不討人喜歡的）更謹慎保守的看法，畢竟“由於車輛技術方面相對發達國家還存在一定差距......”類似這樣的表述在國內技術文獻中時常出現，我想學者們的這種謙虛不會是毫無原因的。

crh動車組的歷史滿打滿算也只有15年，而日本和歐洲的高速列車已經有幾十年的發展歷史，設計經驗的積累是一方面，另一方面由於新幹線的線路條件總體較“差”（後述）因此日本實際上更加註重通過車輛技術的改進來彌補基礎條件的嚴重不足。何以說新幹線的線路條件較差呢？即以立硬幣試驗對比的京滬高鐵和東海道新幹線而論，兩者的線路條件可謂天差地別——

對乘客舒適度影響最顯著的莫過於曲線半徑、超高、緩和曲線以及夾直線。曲線半徑標準很容易理解，大彎道不容易讓旅客產生列車急轉時的不適感。但是，列車通過曲線時必然會產生離心力，導致車輛出現橫向搖動，乘客會感到被不由自主地“甩”向彎道的外側（同時也會造成輪軌的相互磨損），而且曲線半徑越小、通過曲線的速度越高，離心加速度越大。

但對高速鐵路而言人為降低速度不是一個好的選擇，最好是曲線半徑在建設時能夠取一個較高的標準。為了平衡離心力，可以使軌道外側適當抬升至高於內軌，這樣列車過彎時由於軌道內外高差會自然向曲線的內側傾斜，產生的重力分力會抵消離心力的影響，降低乘客的不適感，內外軌間的高度差即為“超高”。對於準軌鐵路，使列車通過曲線的離心力被完全平衡時的超高為h=11.

8×v²÷r（h：超高值mm，v：通過速度km/h，r：

曲線半徑m），但實際卻不能簡單套用計算結果，因為外軌超高也不宜過高，否則列車過大的傾斜同樣會造成旅客不適，而且必須考慮到列車緩行、或同線路有其他中低速列車、或列車在緊急情況下不得不在彎道上停車時不至因內傾過度而側翻，因此超高設定必然有一上限（根據國內實驗結果，超高達到200mm以上時旅客會產生明顯的傾斜感）。國內一般規定普速鐵路超高不大於150mm，高速鐵路超高不大於180mm，而東海道新幹線設定了200mm超高，如按國內標準實際上已超過了允許上限。

根據超高計算公式，以東海道新幹線開通時的v=210km/h、r=2500m代入，得出離心力得到平衡時的超高應為208mm，當時東海道新幹線實際設定的曲線段最大超高為180mm，也即相對均衡超高“欠”28mm，線路實設超高小於離心力得到完全平衡時所需的超高，這稱為“欠超高”（反之則為過超高）；或者倒代入h=180mm，v=2500m，得出在實設180mm超高時列車的均衡通過速度應為195km/h，而列車實際通過速度（210）要偏高，這意味著由於實際通過速度高於均衡通過速度，列車通過曲線時產生的離心力沒有得到完全抵消（過超高則反之，實際通過速度低於均衡速度，列車向內傾斜），實際上列車仍然會向外側傾斜。但在一定範圍內這種傾斜並不會造成旅客明顯的不適、是被允許的，按照國內高速鐵路標準，欠超高在40mm以下為“優秀”、在60mm以下為“良好”，最大不超過90mm（國內普速鐵路標準更寬，而歐洲的法、德等國高速鐵路甚至允許150~180mm的欠超高），因此在時速210公里時，東海道新幹線的曲線段欠超高仍在可接受範圍內。

2樓：匿名使用者

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