03:08 EST Thứ ba, 06/12/2016

Nhóm tin

Đăng nhập thành viên

Liên Kết Website

Cổng thông tin điện tử Bộ tài chính
Cổng thông tin điện tử Bộ Xây dựng
Cổng thông tin điện tử Bộ GTVT
Website ĐSVN
Trung tâm dự báo khí tượng TW

Hasitec Email

mail.hasitec.vn

Đang truy cậpĐang truy cập : 17

Máy chủ tìm kiếm : 2

Khách viếng thăm : 15


Hôm nayHôm nay : 1806

Tháng hiện tạiTháng hiện tại : 16666

Tổng lượt truy cậpTổng lượt truy cập : 7316878

Train Vs Everythings

Trang nhất » Tin tức » Tin tức, sự kiện » Thế giới

Nâng tốc độ trên các tuyến ĐS thường và phát triển ĐS cao tốc Shinkansen

Chủ nhật - 08/04/2012 10:09
Nâng tốc độ trên các tuyến ĐS thường và phát triển ĐS cao tốc Shinkansen

Nâng tốc độ trên các tuyến ĐS thường và phát triển ĐS cao tốc Shinkansen

Phần 2: Nâng tốc độ tuyến ĐS thường và shinkansen Tốc độ tối đa của mọi tuyến ĐS được xác định bởi cự ly hãm khẩn. Tuy nhiên tốc độ đoàn tàu còn bị hạn chế bởi nhiều yếu tố khác như đường cong, độ dốc và ghi.

Giảm thời gian hành trình trên các tuyến ĐS thường

Tỷ trọng các yếu tố hạn chế tốc độ chạy tàu

Tốc độ tối đa của mọi tuyến ĐS được xác định bởi cự ly hãm khẩn. Tuy nhiên tốc độ đoàn tàu còn bị hạn chế bởi nhiều yếu tố khác như đường cong, độ dốc và ghi.
Việc tăng - giảm tốc cũng ảnh hưởng tới thời gian hành trình. Sự ảnh hưởng của mỗi yếu tố này phụ thuộc vào địa hình của tuyến đường. Biểu đồ dưới đây thể hiện sự phân bố của các yếu tố này đối với tuyến ĐS Joban, tuyến đường chạy qua khu vực tương đối bằng phẳng và phần phía đông tuyến Chuo là đoạn chạy qua khu vực địa hình đồi núi.
Đồ thị phân bố tốc độ chạy tàu  của tuyến Joban chạy qua khu vực bình nguyên Kato bằng phẳng cho thấy nó chạy với tốc độ tối đa 120 km/h (phần M) chừng một nửa thời gian hành trình. Kết quả là việc tăng tốc độ tối đa thêm 10 km/h có thể giảm được thời gian hành trình vài phần trăm. Phần phía đông tuyến Chuo chạy qua khu vực đồi núi nên hầu như không có đoạn nào khai thác với tốc độ 120 km/h. Phần lớn hoạt động chạy tàu đều phải qua các đường cong hạ chế tốc độ và chỉ có một số rất ít khu đoạn có thể nâng cao được tốc độ vận hành.
Đối với các tuyến đường tương tự như phần phía đông tuyến Chuo, tốc độ chạy tàu bị hạn chế bởi các yếu tố như đường cong, độ dốc và ghi vì thế tốc độ khai thác chỉ có thể nâng lên bằng việc tập trung nỗ lực vào việc nâng cao tốc độ ở những khu vực này.
Nhiều tuyến ĐS liên thành phố ở Nhật Bản là các tuyến ĐS đi qua khu vực đồi núi. Vì thế mục tiêu nâng cao tốc độ không thể đơn giản thực hiện được bằng việc nâng tốc độ khai thác tối đa của tuyến đường.

Nâng tốc độ thông qua đường cong
Các biện pháp cơ bản đối với việc nâng tốc độ thông qua đường cong là hạ thấp trọng tâm của phương tiện và tạo siêu cao cho ĐS. Tuy nhiên các biện pháp này đã được áp dụng hết rồi; siêu cao không thể tăng thêm trên các tuyến dùng cho việc chạy tàu hàng tốc độ thấp và trọng tâm phương tiện (đầu máy toa xe) cao. Ngược lại, việc tăng tốc độ đoàn tàu khách thông qua đường cong tới sát tới cận dưới giới hạn lật của đoàn tàu sẽ dẫn tới việc giảm tính năng êm dịu do lực ly tâm gây ra. Giải pháp là phát triển các xe tự nghiêng để hấp thụ lực ly tâm.
Thực tế các ĐS ở châu Âu đã xem xét các biện pháp này song việc xây dựng ra một cơ cấu tự nghiêng tin cậy và an toàn là rất khó. Một ví dụ về một ứng dụng thực tế ở châu Âu là đoàn tàu khách tiên tiến của Anh (APT), song đoàn tàu này sau một thời gian khai thác ngắn đã phải dừng khai thác. Ở Italia cũng đã có nhiều nỗ lực rất cẩn thận nhằm đạt được việc kiểm soát ổn định sự nghiêng của thùng xe.        
Hệ thống tự nghiêng thùng xe đầu tiên ở Nhật Bản sử dụng hệ thống kiểu con lắc ở đó thùng xe bị nghiêng đi ở đương cong do lực ly tâm.
Hệ thống tự nghiêng này rõ ràng còn bị sự nghiêng kéo dài sau khi đoàn tàu vào và ra khỏi đường cong, song thùng xe vẫn luôn nghiêng một cách tin cậy theo đúng hướng.
Mặc dù đây là một giải pháp chưa hoàn chỉnh, song chính sách của Nhật Bản là bắt đầu với hệ thống này và sau đó tiếp tục hoàn thiện. Ở Nhật Bản, hệ thông tự nghiêng này được gọi là con lắc tự nhiên (tự nghiêng thụ động).
Đoàn xe chạy điện thử nghiệm(EMU)  series 591 được chế tạo năm 1970 để chạy thử nghiệm trên các tuyến điện khí hóa ở Nhật Bản. Năm 1972, đoàn xe DMU thử nghiệm series 391 được chế tạo và thử nghiệm trên các khu vực tuyến không điện khí hóa.     
Đoàn tàu tự nghiêng đầu tiên đưa vào khai thác thương mại ở Nhật Bản năm 1973 trên khu đoạn mới điện khí hóa giữa Nagoya và Nagano sử dụng đoàn tàu EMU tốc hành chạy điện một chiều series 381. Tốc độ thông qua đường cong cao hơn tốc độ chuẩn từ 15 đến 20 km/h và đã giảm được thời gian hành trình trên khu đoạn này 16%.
Tuy nhiên, tác dụng con lắc trên đoàn DMU series 391 bị cản trở bởi trục truyền dẫn động, việc này cùng với những nỗ lực nâng cao tính êm dịu trên các đoàn tàu EMU kiểu con lắc, đã làm chậm việc đưa vào khai thác kinh doanh cho tới năm 1989 khi ĐS JR Shikoku bắt đầu việc vận hành đoàn tàu tốc hành DMU series 2000.

Việc nâng tốc độ tại các dốc và các khu đoạn khác
Nhiều dốc trên các tuyến chính khi đi qua các vùng núi non là những cản trở nghiêm trọng trong việc nâng cao tốc độ. Việc vượt dốc với tốc độ cao hơn  đòi hỏi sức kéo lớn hơn và việc điện khí hóa là một cách dễ dàng nhất  để có được công suất lớn này. Kết quả là khu đoạn giữa Nagoya và Nagano đã nêu ở trên được điện khí hóa đồng thời với việc đưa vào khai thác  đoàn tàu EMU kiểu con lắc series 381. Các đoàn tàu EMU công suất lớn này  có cấu hình gồm 6 xe động lực và 3 xe kéo theo; chúng có thể vượt dốc với tốc độ cao, sử dụng hãm điện khi xuống dốc và có thể thông qua đường cong với tốc độ lớn hơn. Tương tự như vậy, tuyến Hakubi ở Tây Nhật Bản đã được điện khí hóa và sử dụng đoàn tàu EMU kiểu con lắc series 381.
Sau này công suất động cơ của các đoàn tàu DMU được tăng lên đáng kể cho phép các đoàn tàu này chạy được với tốc độ tương tự với đoàn tàu EMU tại các dốc.
Ở Nhật Bản, các ghi đối xứng được sử dụng rộng rãi tại các ga trên các tuyến đường đơn và đây là nguyên nhân gây hạn chế tốc độ lớn đối với các đoàn tàu khách. Tuy nhiên, để nâng tốc độ đoàn tàu người ta đã đưa vào sử dụng các ghi đơn giản trên một số tuyến đường, đảm bảo ở mỗi ga có một đường thẳng  cho các đoàn tàu chạy thông qua ga.

Việc hoàn thiện và ứng dụng rộng rãi đoàn tàu tự nghiêng   
Khi đoàn tàu EMU kiểu con lắc series 381 lần đầu tiên được đưa vào khai thác giữa Nagoya và Nagano, các đoàn tàu này do các tài xế quen với việc lái các đoàn tàu DMU có công suất thấp hơn điều khiển. Kết quả là các tài xế này có khuynh hướng vận hành các đoàn tàu này với tốc độ cao hơn tốc độ quy định khi thông qua đường cong gây ra chuyển động đung đưa lớn khiến cho hành khách và nhân viên bị say xe và gây ấn tượng xấu.
Sau này, khi hệ thống tự nghiêng được đưa vào khai thác trên tuyến Kisei, một phương pháp đã được phát triển để giải quyết việc nghiêng trễ bằng việc nghiêng thùng xe trước khi vào đường cong. Việc này bao gồm việc lưu trước các số liệu về bán kính các đường cong, chiều dài đường cong chuyển tiếp và siêu cao của toàn bộ tuyến đường vào máy tính lắp trên đoàn tàu và sau đó nghiêng thùng xe thông qua việc sử dụng các bộ tác động khi đoàn tàu tiến vào đường cong bằng việc tính toán góc nghiêng thùng xe, tốc độ góc trên cơ sở tốc độ đoàn tàu. Phương pháp này đảm bảo an toàn khi có trục trặc vì lực làm nghiêng chính ở đường cong vẫn là sự lúc lắc tự nhiên.     
Phương pháp này được sử dụng thành công với đoàn tàu DMU con lắc do ĐS JR Shikoku đưa vào khai thác  kinh doanh năm 1989. Vấn đề về trục truyền động của đoàn tàu DMU cản trở việc nghiêng của thùng xe đã được giải quyết bằng việc sử dụng hai động cơ diesel này. Các xe này sau này được phổ biến sang các công ty khác trong nhóm JR đối với các đoàn EMU cũng sử dụng việc nghiêng được điều khiển này.
Cái được gọi là hệ thống thùng xe tự nghiêng cũng được đưa vào để cải thiện độ êm dịu nhờ việc hạ thấp trong tâm nghiêng của thùng xe càng thấp càng tốt và hạn chế tối mức thấp nhất chuyển dịch theo phương ngang của sàn buồng lái máy.
Phương pháp được đơn giản hóa này không sử dụng việc nghiêng thùng xe theo kiểu con lắc; thay vào đó sự khác biệt về áp suất của lò so không khí bên phải và bên trái làm nghiêng thùng xe. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi trên các tuyến đường yêu cầu góc nghiêng thùng xe nhỏ và phương pháp này thậm chí còn được sử dụng trên một số xe tàu shinkansen.         

Nguyễn Đạt Tường (Dịch)
Asahi Mochizuki
(còn nữa)
 

Tác giả bài viết: Asahi Mochizuki

Nguồn tin: Báo đường sắt online

Tổng số điểm của bài viết là: 157 trong 43 đánh giá
Click để đánh giá bài viết

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn

 

Tin ảnh

 Hoạt động công ty
32 photos | 38965 view
 An toàn giao thông
95 photos | 52095 view
 Kỹ thuật công nghệ
21 photos | 34662 view
 Cộng đồng Hasitec
52 photos | 47371 view

Công nghệ

Giới thiệu giải pháp công nghệ CBTC-URBALIS của Alstom Transport .SA
Alstom Transport nhà chuyên gia, người đi tiên phong trong các...
Giới thiệu công nghệ SelTrac-CBTC của Thales Group
THALES GROUP là một trong những tập đoàn công nghiệp hàng đầu thế...
Giới thiệu thiết bị Barrier TD 96/2 của Wegh Group (Italy)
Tập đoàn công nghiệp đường sắt Wegh Group là một trong những tập...
Mạng 4G và những ưu thế vượt trội
(PCWorldVN) Gần 7 tỷ thuê bao di động, sắp bằng dân số thế giới,...
Phần mềm quản lý, điều hành giải quyết trở ngại, sự cố online HasitecTN
Thực hiện mục tiêu chất lượng năm 2015 của Tổng giám đốc công ty...

Danh ngôn