18日，由中國(guó)科學(xué)院研制的中國(guó)未來(lái)雙層高鐵動(dòng)車(chē)組概念模型被媒體披露，引發(fā)關(guān)注。雙層高鐵動(dòng)車(chē)組目前在世界上的研發(fā)情況如何?什么技術(shù)最經(jīng)濟(jì)、安全?

當(dāng)日，在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)，西南交通大學(xué)教授張衛(wèi)華介紹說(shuō)，德國(guó)、法國(guó)的下一代高速列車(chē)均提倡用雙層動(dòng)車(chē)組技術(shù)，其目標(biāo)是提高旅客乘坐能力，提供運(yùn)能，提高經(jīng)濟(jì)性。

“就速度來(lái)說(shuō)，只要解決了低重心和大容量等設(shè)計(jì)技術(shù)問(wèn)題，單層速度跑時(shí)速350公里，雙層動(dòng)車(chē)速度也應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題。”張衛(wèi)華說(shuō)。

列車(chē)高速行駛，如果車(chē)體加高荷載加重，高速轉(zhuǎn)彎時(shí)會(huì)因離心力作用導(dǎo)致失穩(wěn)，這也是雙層高鐵動(dòng)車(chē)組研制中最關(guān)鍵的問(wèn)題。

張衛(wèi)華認(rèn)為，只要車(chē)體重心低，在規(guī)定的平衡速度下，即離心力和曲線超高的重力橫向分量抵消，安全性不僅沒(méi)有問(wèn)題，而且會(huì)更好。

如何實(shí)現(xiàn)車(chē)體低重心、大容量?“德國(guó)下一代高速列車(chē)，希望用獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車(chē)輪技術(shù)，可使整列車(chē)實(shí)現(xiàn)低地板，以保持良好的雙層空間。”張衛(wèi)華說(shuō)。

所謂獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車(chē)輪，是將兩輪通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在車(chē)軸上，車(chē)輪相對(duì)于車(chē)軸能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，而車(chē)軸不必轉(zhuǎn)動(dòng)。

“與軌道車(chē)輛的剛性輪對(duì)相比，獨(dú)立旋轉(zhuǎn)車(chē)輪的輪對(duì)搖頭和橫移動(dòng)不再耦合，實(shí)現(xiàn)了左右輪的解耦，理論上不存在縱向蠕滑力，因而不會(huì)產(chǎn)生蛇行失穩(wěn)。”張衛(wèi)華解釋說(shuō)，沒(méi)有蛇行臨界速度的限制，使得采用獨(dú)立車(chē)輪的車(chē)輛可以達(dá)到較高的運(yùn)行速度。同時(shí)，由于運(yùn)行時(shí)車(chē)軸不轉(zhuǎn)動(dòng)，故可以取消公用車(chē)軸，或者將車(chē)軸做成下凹型，以降低地板面的高度。

除低地板技術(shù)外，張衛(wèi)華認(rèn)為，還包括車(chē)體布置總體技術(shù)，包括客室與座位(或臥鋪)布置、原來(lái)車(chē)下設(shè)備的上車(chē)問(wèn)題、以及除低地板外的大容量車(chē)體技術(shù)(結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造)。

公開(kāi)資料顯示，在傳統(tǒng)的高鐵強(qiáng)國(guó)，雙層動(dòng)車(chē)組技術(shù)已經(jīng)比較成熟了。例如，法國(guó)的TGV Duplex動(dòng)車(chē)組，經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行和多次改進(jìn)，能提升50%客運(yùn)量，持續(xù)運(yùn)行時(shí)速能達(dá)到320公里，堪稱雙層高鐵動(dòng)車(chē)組的王者。

日本20年前就有了雙層的高鐵動(dòng)車(chē)組。新干線E4系列車(chē)于1997年就上線運(yùn)行，時(shí)速240公里，有16節(jié)車(chē)廂、定員1634人，是世界載客最多的高速車(chē)輛。我國(guó)目前16節(jié)長(zhǎng)編組的“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組，每列定員為1193人。春節(jié)前剛剛發(fā)布的17節(jié)超長(zhǎng)編組“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組，每列定員為1283人。

我國(guó)雙層高鐵動(dòng)車(chē)組研制也在進(jìn)行。2018年11月，由中車(chē)株機(jī)研制的動(dòng)力分散型鋁合金雙層高鐵動(dòng)車(chē)組首次公開(kāi)亮相。該車(chē)采用流線型車(chē)頭，全車(chē)采用模塊化設(shè)計(jì)理念，能夠?qū)崿F(xiàn)4/6/8節(jié)編組;8節(jié)編組車(chē)型全車(chē)共有坐席820個(gè)，最大載客量1708人。

據(jù)介紹，該雙層動(dòng)車(chē)組瞄準(zhǔn)國(guó)際市場(chǎng)，以時(shí)速160公里為基礎(chǔ)技術(shù)平臺(tái)，車(chē)體、轉(zhuǎn)向架等核心部件按照高速動(dòng)車(chē)組的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、驗(yàn)證，可以根據(jù)不同需求進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，達(dá)到時(shí)速160公里以上多種速度等級(jí)。同時(shí)整車(chē)采用輕量化設(shè)計(jì)，復(fù)合制動(dòng)控制，安全節(jié)能環(huán)保。

“雖然是雙層動(dòng)車(chē)組，但其車(chē)輛限界與單層一致。”張衛(wèi)華說(shuō)，現(xiàn)有線路和接觸網(wǎng)都適用。