Velaro E在西班牙征服高速

本文介绍了Velaro E如何满足西班牙高速服务的挑战性要求，特别是在可靠性、安全性和乘客吸引力方面。

在2001年和2005年，西班牙国家铁路公司(Renfe)与西门子公司签订了两份订单，共交付26列高速列车，作为西班牙高速铁路服务发展计划的一部分。第一份订单标志着西门子新高速产品平台Velaro®的开发、设计和生产的开始，并使欧洲最舒适、最快的列车成为现实——西班牙Velaro列车(Velaro E;Renfe的class AVE S 103)。2008年2月20日，马德里和巴塞罗那之间长达621公里的高速铁路开通，这是西班牙高速交通的一个重要里程碑。这两个西班牙最重要城市之间的客运服务的成功开通，是西门子高速列车平台后续发展的一个突破性里程碑。总旅行时间不到2小时30分钟，加上卓越的机上服务，Velaro E是航空公司之外的一个非常有吸引力的选择。因此，高速列车服务将很快成为这条世界上最繁忙航线的有力竞争对手，而最初几个月的运营已经证明，Velaro E高速穿梭列车将成为西班牙航空公司的有力竞争对手。

短历史的发展的维拉罗E

德国第一列高速列车ICE®1于1991年投入税收服务。它的后继者ICE 2很快也出现了。ICE 1在两端设有动力车，从而形成推挽列车。ICE 1由两个动力车厢和14个中间车厢组成，而ICE 2在技术上很大程度上与其前身相同，只包括一个动力车厢，另一端的控制车厢和6个中间车厢，并允许两个205米长的ICE 2单元耦合组成一个长列车。

基于电力多单元原理的超高速列车的开发始于德国。90年代初，用于测试高速列车先进系统和组件的第一列实验列车ICE D被用于增强现有技术，从推挽式列车到分布式牵引系统。基于这一经验，第二列实验列车ICE S在欧洲首次将牵引系统安装在高速列车的车底。当第三代ICE 3在2000年开始商业运行时，向超高速列车的分布式牵引迈出了重要的革命性一步。在新千年之初，西门子(作为这一漫长技术发展史上的关键参与者)决定创建自己的超高速列车平台——Velaro。与ICE 3相比，Velaro集成了广泛的进一步适应和优化。Velaro平台的第一列列车Velaro E于2007年成功投入客运服务，为极具挑战性的要求提供解决方案，例如最高时速350公里和符合互操作性技术规范(TSI)。西门子在中国和俄罗斯获得了另外两份合同，突显了Velaro平台在国际铁路市场上的成功。首批开往中国的60列Velaros列车将在北京奥运会前不久开始客运运营，开往俄罗斯的8列Velaros列车将于2009年底开始营业。新的要求，比如美国的超低温和俄罗斯的宽轨距，或者中国的高密度座椅和更宽的车身，意味着Velaro平台已经涵盖了最广泛的规格，以满足世界各地铁路公司的需求。

西班牙的高速铁路

1992年4月21日，当西班牙马德里和塞维利亚之间的第一条高速铁路开通时，没有人能预见到西班牙铁路此后将经历的巨大发展。这导致了目前到马拉加、巴塞罗那、巴利亚多利德的高铁服务，以及在目前的建设项目完成后将立即启动的其他线路。

经过16年的成功运营，AVE (Renfe的高速服务)是一个著名的品牌，以快速可靠的铁路运营和出色的车载服务而闻名。Renfe在马德里至塞维利亚线路开通时设定的许多标准在欧洲仍是无可比拟的，例如准点承诺(如果延误超过5分钟就保证退款)以及三级服务。旅行时间的大幅减少，加上高质量的服务标准，对市场份额的急剧增加至关重要。因此，这条铁路已成为塞维利亚和马德里之间旅客毫无争议的首选。

这一政策激励了Renfe从西班牙新高速服务的概念阶段到今天。Renfe的方法很简单，尽管非常具有挑战性:它要求他们的员工以及所有列车和服务供应商都表现出高端水平。这一配方对于马德里和巴塞罗那之间的服务运营至关重要，因为马德里和巴塞罗那之间的铁路必须与世界上最繁忙的航线竞争。

这就是Velaro E列车背后的动机，它可以在不到2小时30分钟的时间内从马德里到巴塞罗那，它被要求在安全和乘客舒适度方面制定新标准，并满足最苛刻的期望。2008年2月20日，西班牙两个主要城市之间300公里/小时的服务成功开通，这是这一进程中的一个重要里程碑。目前，Renfe和西门子正在与ADIF(西班牙基础设施所有者)合作，将ETCS Level 2认证为马德里和巴塞罗那之间的信号系统，进一步的改进已经在眼前。ETCS等级2将允许Velaro从目前的最高时速300公里(由于ETCS等级1)提高到350公里/小时的设计时速，从而进一步减少马德里和巴塞罗那之间的旅行时间。

但西班牙的高铁计划不仅代表着连接特权城市的一场革命，也是促进地区间铁路旅行的有力工具。因此，基础设施部(Ministerio de omento)目前的计划是到2020年将这一服务扩展到所有地区(总里程达到10,000公里)。该铁路网络使用的是1435毫米的标准欧洲轨距，而不是西班牙和葡萄牙使用的伊比利亚宽轨。2008年2月20日到达巴塞罗那的高铁服务，以及巴塞罗那和法国边境之间高铁线路的工程进展，使西班牙朝着历史里程碑又迈进了一步，我们即将看到西班牙最终以1435毫米的标准轨距与欧洲铁路网相连。

训练描述

Velaro E是西门子对Renfe高速服务要求的回应。Velaro列车的最高时速为350公里/小时，是目前世界上最快的量产列车，其独特的内部设计为乘客提供了最好的旅行体验。

Velaro概念车的一个独特之处在于，从技术上讲，它是一辆电动多单元(EMU)列车，即所有牵引和技术设备模块都分布在整个列车的地板下。因此，Velaro E列车在列车末端没有火车头或动力车厢，因此，列车地面以上的整个长度可用于乘客住宿，比相同长度的传统列车多提供20%的空间，共可容纳405名乘客，分为三个级别:Turista(类似于经济舱)，Preferente(类似于商务舱)和Club(高级头等舱)。舒适和安全也由西门子提供的经过服务验证的跑步装备保证，而娱乐则由音频和视频节目提供。此外，列车由西门子列车控制技术保护，具有先进的欧洲ETCS 1级和2级，以及在马德里至塞维利亚和马德里至马拉加线路上运行的STM LZB。

牵引概念

除了显著提高可用乘客空间外，Velaro E的动车组理念还代表了许多其他运营优势，例如:

• 一半的车轴是驱动的，即在加速过程中高度利用附着力
• 列车能够在高达40‰的坡度上启动
• 重量均匀分布在整个列车，即单轴负荷明显低于17吨的国际标准。这减少了轨道和跑步装置的磨损，从而减少了它们的维护要求。此外，均匀分布的重量也改善了运行特性，从而提高了乘坐舒适性

为了加速到350公里/小时的速度，Velaro E开发了8800千瓦的牵引功率，分布在四个相同的独立牵引单元中。这产生了75%的冗余，即如果一个牵引单元发生故障，可以在不影响其他单元的情况下禁用它。

但比快速加速更重要的是快速减速。在Velaro E上，电动制动允许自动切换和制动再生和变阻器模式。显然，在日常使用中，再生制动方式是首选;只有当网络不再能够吸收牵引电机的电动制动能量时，才使用变阻器制动。

列车由8节C1至C8车厢组成，乘客可以按照非常吸引人的现代设计分为三个不同等级(见88页的图4)。

C1是驾驶室，紧随其后的是俱乐部车厢。设计的一个亮点是驾驶室后面休息室的座位，那里有一面透明的玻璃墙，乘客可以一览无余地看到前方的轨道。该级别的设计包括每排2 - 1个真皮座椅和大型视频屏幕，专为独特的旅行体验而设计。这项高级服务是在座位上准备的餐饮，分配在非驾驶室一端的专用厨房。在C2和C3中，紧随Club级别之后的是Preferente级别。在这里，乘客也可以在每排2 - 1的座位安排和商务舱水平的个性化服务中找到高品质的氛围。两个顶级班级和Turista班级区之间的过渡是由自助车或C4形成的。这辆车有两个厨房:一个专门为优先乘客提供服务，另一个在自助餐厅区为乘客提供服务。这节车厢还容纳了客户服务台以及列车人员和行李的空间。最后，我们到达了四辆C5到C8的Turista车厢，每排有2 - 2个座位，为乘客提供了宽敞的空间条件。 They also feature comfortable areas, seats and toilets for disabled passengers. Here, again, the highlight in C8 is the lounge behind the driver’s cab with the possibility to have an unobstructed view of the track.

由于没有动力车，Velaro E的设计因此充分利用了所有三个级别的宽敞空间，并提供了满足最不同口味的高端内饰设计。

列车采用了久经考验的西门子控制技术，以保证最高的可靠性，以及先进的诊断，以通知司机和维修人员所有列车功能的实际状态。分布在整个列车长度上的不同系统之间的数据传输是通过列车通信网络(TCN)完成的，该网络由列车总线(WTB)和车辆总线(MVB)组成。TCN系统一贯的冗余设计提供了额外的通信路径可用性。这不仅可以在8节车厢列车的两个4节车厢牵引单元之间实现可靠的数据传输，而且还可以在两个耦合列车之间实现可靠的数据传输。

为了给乘客提供最大程度的舒适，列车需要一个特别高效的车载电源系统。连续母线确保所有电气负载和辅助设备的可靠供应，如风扇、泵、压缩机、烤箱(每个厨房有几个)、照明、咖啡机、计算机电源插座或通信系统。

该机载系统还提供供暖、通风和空调所需的电力。为了在西班牙炎热的夏季保持舒适标准，Velaro E拥有一个冗余的空调系统，即使在最热的夏天也能为乘客创造最佳的室内氛围。因此，空调系统设计为在室外温度高达50°C的情况下运行。这种舒适也适用于司机，驾驶室设有独立的空调系统，使他们能够享受最佳的工作条件。

乘客还可以通过每个座位上都清晰可见的大平板屏幕访问所有舱内最先进的信息系统，并提供令人兴奋的视频娱乐。与新的标准化媒体格式(例如DVD和MP3)兼容，使乘客可以随时获得最高质量的最新产品。因此，每个座位都可以收听七种不同的立体声音频节目(也包括现场广播)。另一个非常重要的附加功能是，视频节目可以由列车员从每节车厢的不同视频频道中选择。这允许运营商包租完整的车辆，例如公司活动，为运营商提供额外的营销可能性。

该系统还可通过12个固定对讲机站发出广播和内部通讯，使乘客不断获得最新的旅行信息、下一站的换乘等。它还提供了组选择性公告的可能性(例如，针对个别汽车，类别)。乘客可以通过车内和外部精美的LED显示屏接收速度和室外温度等信息。所有这些都是基于多语言的，因为英语、西班牙语、法语和加泰罗尼亚语的信息是按顺序显示的。

程质量

来自德国铁路ICE 3的转向架为Velaro e列车卓越的乘坐质量做出了贡献。它们还最大限度地提高了运行的稳定性，带来了卓越的运行舒适性。Velaro E系列列车以每小时404公里的速度创造的世界纪录清楚地证明了这种转向架设计提供的卓越安全性和舒适性。

所有这些都在列车的认证过程中经过了细致的审查。它被认为符合苛刻的互操作性技术规范(TSI)。受电弓、刹车、乘坐质量、安全系统——在不同的正常和故障条件下，一切都根据严格的标准进行了分析和测试。这一过程的一个亮点是，验证列车设计是否符合碰撞和火灾场景的规范(例如，列车是否能够以80km/h的速度持续运行15分钟)，以及车身外壳设计是否符合高速隧道通过时的耐压性和侧风稳定性。

列车长度为200米，也是考虑到TSI的要求而特意选择的。这意味着在双向牵引下运行的列车可以在400m的总长度内利用最大TSI。这使得运营商可以在客流量高的线路(如马德里到巴塞罗那)上满足乘客的高峰需求，或者在一条线路的一个路段上提供两列配对的列车，然后将它们分成两列开往两个不同的最终目的地。

为了给乘客提供一种独特的氛围，在列车设计上给予了特别的照顾，司机室的概念也被遵循:一个特殊的工作环境。冗余显示器为司机提供了一个完美的概述和控制列车功能。所有的把手和开关都在触手可及的地方。一流的材料、卓越的配件加工质量、电动遮阳帘、符合人体工程学的座椅——所有的一切都旨在为司机提供铁路行业无与伦比的最佳工作条件。最后，让所有第一次进入驾驶室的人哑然失语的是，速度计缩放到400公里/小时，这表明这辆驾驶室是为世界上最快的商业运营列车设计的，驾驶室控制台左侧的标签上显示的最大速度为350公里/小时。

西班牙Velaro E项目的重要里程碑

西班牙国家铁路公司(Renfe)的26列Velaro E列车分两份订单授予西门子公司，2001年7月订购16列，2005年12月订购10列。截至2008年6月，已有25列火车移交给Renfe，并在税收服务部门成功运行。在完成ETCS 2级信号系统的最终认证试验后，最后一列列车将在未来几个月内交付。以下列表显示了Velaro E的一些重要里程碑，它在西班牙被称为Renfe级AVE S103:

• 2005年6月
  1号列车开始动态调试
• 2005年11月
  开始高速试验
• 2006年1月
  开始轨道测试的认证
• 2006年6月
  在测试期间以404公里/小时的速度创造了高速系列列车的世界纪录
• 2007年6月
  马德里至塔拉戈纳和马德里至塞维利亚线路开通客运服务
• 2007年12月
  马德里至马拉加的客运服务开始
• 2008年2月
  马德里至巴塞罗那线开通客运服务

毫无疑问，该项目中一个特别具有决定性的时刻是马德里至巴塞罗那线路的开通。西班牙最重要的两个城市之间的这一服务的成功对Renfe来说尤其重要。从一开始，该公司的明确目标就是从空中交通中赢得相当一部分乘客。2007年，这两个城市之间每周有971次航班，显然是世界上最繁忙的航线。因此，推出具有竞争力的高速列车穿梭服务成为西班牙媒体特别感兴趣的对象。意识到巨大的责任，开始前的最后一个晚上对所有的项目成员来说都是短暂的，几乎是失眠的。但他们所有的努力都得到了回报，因为这项服务从第一天起就取得了成功。这两个城市之间的直接连接——全程621公里，2小时38分钟内就能完成——在乘客中非常受欢迎，已经成为西班牙媒体的宠儿。据初步估计，仅在这项服务的第一个月，就有大约10万名乘客从航空旅行转向铁路旅行。在服务的第二个月结束时，已经赢得了大约20%的额外乘客，市场份额预计将在未来几个月内大幅增加。

在这个过程中，项目组不得不面对各种各样的挑战。火车乘坐次数的增加和车队行驶里程的增加都是巨大的。从2007年11月的每日平均里程10,000公里开始，到2008年4月，它不得不应对高达约30,000公里的急剧增长。结果不言自明之，根据Renfe的数据，Velaro E在马德里到巴塞罗那的运营中准点率非常高，在前两个月，准点率接近100%。

前景

西班牙的高速铁路服务在过去十年中发展到了一个惊人的水平，已经在欧洲发挥了领导作用。Velaro E现在是Renfe最重要线路的主干。尽管如此，仍有一些步骤需要采取。

目前，列车在最新的信号系统ETCS 1级下运行，最高运行速度为300公里/小时。虽然Velaro E列车的运行速度已经达到350公里/小时，但在ETCS 2级下，列车与轨道旁设备的相互作用仍需测试。ETCS第2级系统的最终授权将在未来几个月内完成。一旦运营速度提高到350公里/小时，马德里和巴塞罗那之间的旅行时间将进一步缩短至2小时多一点，从而使该服务对乘客更具吸引力。

另一个里程碑将是环绕马德里的一条旁路的开通，这条旁路将连接巴塞罗那线和南部的高速铁路。如今，Renfe已经开通了Velaro E列车，分别从巴塞罗那到马拉加和塞维利亚。现在，这两条路线都可以在6小时30分钟内完成，其中包括在马德里的一站。这条旁路一旦开通，就可以直接乘坐，这将成为欧洲铁路历史上一个惊人的里程碑。这两条线路全长超过1100公里，仅在约5小时内即可完成。

最后，可以得出结论，Velaro平台在西班牙的第一个应用已经证明了其满足客户需求的能力。Velaro E成功地应对了西班牙高速铁路服务的挑战性要求，并为铁路旅行设定了新的质量标准。作为未来中国、俄罗斯和其他国家后续产品的先行者，Velaro E将进一步为我们的客户和列车乘客的利益提供持续的经验和反馈，以进一步和持续地优化Velaro平台。

图1:高速列车的发展——从推拉式列车到分布式牵引

图2:牵引概念的Velaro E

图3:牵引力图

图4:Velaro E的布局

图4:C1俱乐部车

图6:Velaro E在西班牙赛道上