新型高速軌道列車生態(tài)設(shè)計(jì)研究

何天

(唐山軌道客車有限責(zé)任公司， 河北 唐山 063035)

新型高速軌道列車生態(tài)設(shè)計(jì)研究

何天

(唐山軌道客車有限責(zé)任公司， 河北 唐山 063035)

高速軌道列車生態(tài)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了新的設(shè)計(jì)理念，以及人與自然的和諧進(jìn)步。從生態(tài)設(shè)計(jì)概念出發(fā)，介紹了高速列車生態(tài)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及采取的相應(yīng)措施，保持設(shè)計(jì)的環(huán)保、循環(huán)再生性，體現(xiàn)出列車、人和自然的和諧發(fā)展。

生態(tài)設(shè)計(jì)；高速軌道列車；環(huán)境；自然

0 引言

21世紀(jì)世界高速動(dòng)車組技術(shù)發(fā)展迅猛，其核心是列車的高速化，在人們一味的追求速度的同時(shí)卻帶來了一連串的負(fù)面反應(yīng)。列車的高速化增加了能源消耗的需求量，帶來了資源環(huán)境的破壞和環(huán)境污染的加劇。為了人與環(huán)境的和諧相處，就必須增強(qiáng)人們對(duì)自然生態(tài)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論和方法進(jìn)行改革和創(chuàng)新，因此提出了高速軌道列車生態(tài)設(shè)計(jì)概念。生態(tài)設(shè)計(jì)就是推進(jìn)自然資源循環(huán)利用、減小產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的潛在威脅，指導(dǎo)人們開發(fā)環(huán)保產(chǎn)品的設(shè)計(jì)技術(shù)[1]。

1 新型高速軌道列車生態(tài)設(shè)計(jì)概念

生態(tài)設(shè)計(jì)是一種資源循環(huán)利用的技術(shù)，在與自然環(huán)境和諧共處的前提下，利用資源和環(huán)境容量實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)活動(dòng)的生態(tài)轉(zhuǎn)變，通過提高產(chǎn)品零部件的可拆卸性、可回收性、可維護(hù)性、可重復(fù)利用性等一系列設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用周期，提高零部件及材料的重復(fù)使用率，在產(chǎn)品完成其使用功能后，經(jīng)過回收處理，又重新變?yōu)榭梢岳玫馁Y源，參與生產(chǎn)的再循環(huán)，從而提高資源利用率。

新型高速列車產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)就是利用生態(tài)學(xué)的思想和理論，在產(chǎn)品開發(fā)階段綜合考慮列車產(chǎn)品在全壽命周期內(nèi)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，設(shè)計(jì)出環(huán)境友好、滿足人們需求的新型高速列車產(chǎn)品。

2 新型高速軌道列車生態(tài)設(shè)計(jì)理念

傳統(tǒng)的列車設(shè)計(jì)理論把產(chǎn)品的報(bào)廢回收利用排斥在外，報(bào)廢產(chǎn)品在回收時(shí)造成的環(huán)境污染采用“事后處理”的方式進(jìn)行彌補(bǔ)。這種先污染再治理的方式，治理成本高、難度大，是一種被動(dòng)的環(huán)境保護(hù)。列車產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)方法是應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)理論，把環(huán)境保護(hù)工作從產(chǎn)品末端移到開發(fā)設(shè)計(jì)階段，從源頭開始考慮列車產(chǎn)品在全壽命周期內(nèi)對(duì)自然的潛在影響。即在列車產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)就充分考慮產(chǎn)品制造、銷售、使用、維護(hù)、報(bào)廢后的回收利用、最終廢棄物處理等環(huán)節(jié)可能對(duì)環(huán)境造成的影響，對(duì)產(chǎn)品的耐用性、再使用性、再制造性、再循環(huán)性以及最終廢棄物處理等問題進(jìn)行系統(tǒng)分析和綜合評(píng)價(jià)，從而緩解列車產(chǎn)品對(duì)自然資源和環(huán)境的壓力。

列車生態(tài)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：1) 產(chǎn)生更少的污染或無污染，2) 能源消耗更少或使用再生能源，3) 產(chǎn)品系統(tǒng)對(duì)人類社會(huì)和自然環(huán)境更加友好。作為新型高速列車生態(tài)設(shè)計(jì)主要是從列車的設(shè)計(jì)制造、運(yùn)行、維護(hù)等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。從生態(tài)設(shè)計(jì)思維考慮，新型高速列車設(shè)計(jì)時(shí)從列車的全壽命周期的各個(gè)方面出發(fā)，做到列車產(chǎn)品與自然環(huán)境的和諧發(fā)展，如圖1所示。

圖1 設(shè)計(jì)理念圖

新型高速列車生態(tài)設(shè)計(jì)的造型可以描述為：列車的編組具有自主性，可以隨意的組合編組長(zhǎng)度；更加輕量化和更高空間利用率的車型結(jié)構(gòu)；使用新的輕量化外觀材料和環(huán)保材料；改變動(dòng)力系統(tǒng)空間布置和內(nèi)飾空間布置；更新駕駛界面和內(nèi)飾功能布置等。

在軌道交通產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計(jì)中，主要以環(huán)境為重點(diǎn)，形成環(huán)境友好型設(shè)計(jì)產(chǎn)品系列，形成能源、效率、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的平衡發(fā)展關(guān)系。因此新型軌道交通產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計(jì)思想主要表現(xiàn)如表1所示 。

表1 生態(tài)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

3 新型高速軌道列車生態(tài)設(shè)計(jì)規(guī)范

如今社會(huì)，能源消耗比較龐大，新型軌道交通產(chǎn)品就必須從材料能源和可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)能源的可循環(huán)使用、環(huán)境友好。因此新型軌道交通的生態(tài)設(shè)計(jì)是以環(huán)境方面和產(chǎn)品全壽命周期進(jìn)行設(shè)計(jì)考慮。在產(chǎn)品的全壽命周期，實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)使用，減小環(huán)境污染、噪聲污染，減少能量資源的消耗，實(shí)現(xiàn)材料環(huán)保和可回收性等。

3.1 生態(tài)設(shè)計(jì)規(guī)范——模塊設(shè)計(jì)

模塊化設(shè)計(jì)就是在對(duì)一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合可以構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿足市場(chǎng)的不同需求。利用模塊化設(shè)計(jì)可以很好地解決產(chǎn)品品種、規(guī)格與設(shè)計(jì)制造周期和生產(chǎn)成本之間的矛盾。模塊化設(shè)計(jì)提高了產(chǎn)品品質(zhì)，方便維修，有利于產(chǎn)品廢棄后的拆卸回收[2]。

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外軌道交通車輛均采用模塊化生產(chǎn)，大量采用鋁合金或不銹鋼作為輕量軌道交通車輛制造材料?；谲囕v模塊生產(chǎn)的概念，根據(jù)編組車輛的數(shù)量，每列動(dòng)車組的長(zhǎng)度可以改變，根據(jù)其設(shè)備和預(yù)定服務(wù)的不同，每輛車的定員可以變化的。生態(tài)設(shè)計(jì)模塊化概念分為兩類：可變模塊和不變模塊，可以通過組合盡可能多的不變模塊來形成獨(dú)立的動(dòng)車組。

a) 零部件的模塊設(shè)計(jì)

其原則就是要減少零件的數(shù)量，同時(shí)要滿足更高的專業(yè)化要求和更大規(guī)模化的生產(chǎn)制造。模塊化的設(shè)計(jì)能使備件的管理簡(jiǎn)單化，而且修理和維護(hù)的時(shí)間降至最低。

b) 功能區(qū)域的模塊設(shè)計(jì)

列車的生態(tài)設(shè)計(jì)也可以根據(jù)不同的功能，將整列車分為帶動(dòng)力的頭車、不帶動(dòng)力的頭車、帶動(dòng)力的中間車、不帶動(dòng)力的中間車。每節(jié)車輛可以根據(jù)不同的功能分為不同的部分，可以選擇或者結(jié)合不同的選項(xiàng)組成不同類型的車種，例如不同保護(hù)系統(tǒng)的列車，不同定員的一等車和二等車類型，是否包含帶有快餐飲料區(qū)及其他選擇或特別配置的功能區(qū)域等。

根據(jù)功能可以簡(jiǎn)單分為司機(jī)室區(qū)和客室區(qū)，司機(jī)室區(qū)可以根據(jù)列車車頭外形的不同和配置的不同提供多種方案；客室區(qū)又可以根據(jù)不同的功能進(jìn)行區(qū)分，除了一些特定的區(qū)域不做改變外，如端墻部區(qū)等，另外的區(qū)域可以進(jìn)行個(gè)性化、分區(qū)域設(shè)計(jì)。為了滿足客戶的需求，減小設(shè)計(jì)周期，就可以隨意的組合方案，形成特色的設(shè)計(jì)理念，滿足不同的客戶需求。這樣特色分區(qū)組合的概念可以滿足不同客戶的需求，而且每一系列的車都不一樣，給旅客帶來了一種特別的旅途感覺，符合現(xiàn)代人對(duì)列車的要求。

c) 編組的模塊設(shè)計(jì)

根據(jù)生態(tài)設(shè)計(jì)理念，列車的編組情況是可以選擇的，根據(jù)用戶的需求和實(shí)際的運(yùn)行，運(yùn)行商可以自由組合列車的編組情況。每一個(gè)系列的車具有相同的互換性和相同的接口性能，根據(jù)運(yùn)行商的運(yùn)營(yíng)情況自行組合。根據(jù)現(xiàn)代動(dòng)車設(shè)計(jì)理念：動(dòng)車分為動(dòng)力分散式和動(dòng)力相對(duì)集中式。為了滿足不同環(huán)境和線路速度要求，提出了動(dòng)力混合動(dòng)車概念和電力機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車混合編組等概念，可以進(jìn)行不同動(dòng)力的組合和動(dòng)力單元的分配；可以根據(jù)客流量大小以及路程行程距離組合不同定員、車門數(shù)量、動(dòng)力單元的列車編組形式。而且電力機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)的混合編組是通過電動(dòng)和內(nèi)燃機(jī)車的經(jīng)典推拉式運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)特殊地區(qū)的鐵路運(yùn)輸情況?；谏鷳B(tài)設(shè)計(jì)的車輛可以自由組合，用于區(qū)域和遠(yuǎn)途運(yùn)輸?shù)淖疃鄻拥倪\(yùn)行應(yīng)用。不同車輛產(chǎn)品也可以組合。

3.2 生態(tài)設(shè)計(jì)規(guī)范——優(yōu)化設(shè)計(jì)

a) 空氣動(dòng)力學(xué)性能優(yōu)化

隨著列車速度的提高，空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)在高速列車上尤為明顯?？諝鈩?dòng)力效應(yīng)(壓力波、空氣阻力、列車風(fēng)、微氣壓波等)對(duì)列車運(yùn)行的安全性、旅客乘坐的舒適性及隧道周圍環(huán)境均有不良影響[3]。通過對(duì)列車拖拽和側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以提高列車的運(yùn)行安全性。

在高速列車運(yùn)行過程中，空氣阻力占車體阻力的80%以上，因此在設(shè)計(jì)過程中更應(yīng)該注意空氣壓力脈沖。從結(jié)構(gòu)疲勞極限來看，車體能夠承受運(yùn)行期間壓力脈沖引起的運(yùn)營(yíng)服務(wù)內(nèi)一次使用壽命的空氣動(dòng)力載荷總和。由于列車在隧道中運(yùn)行導(dǎo)致氣壓變化，因此高速列車需要高氣密性確保旅客的舒適性。通過采用焊接鋁材車體結(jié)構(gòu)以及組成壓力密閉車體的系統(tǒng)要求和解決方案的精細(xì)選擇，確保了氣密性，如進(jìn)氣口和排氣口，門，窗戶，廁所和通過臺(tái)。

b) 舒適自適應(yīng)系統(tǒng)

列車車廂是一個(gè)公共區(qū)域，而且是一個(gè)相對(duì)封閉的區(qū)域，在人多嘈雜的環(huán)境中如何提供大家一個(gè)舒適的環(huán)境，是現(xiàn)代列車人性化考慮的出發(fā)點(diǎn)。例如，夏季，上下班高峰期地鐵的人群密度比平時(shí)超出幾倍之多，為了營(yíng)造一個(gè)涼爽的環(huán)境就可能加大空調(diào)的工作效率。但是這樣就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題：空調(diào)功率恒定時(shí)，在不同的運(yùn)營(yíng)區(qū)間，客流量的不同，就會(huì)給乘客帶來忽冷忽熱的感覺。

如何解決這樣的問題，生態(tài)設(shè)計(jì)提出舒適自適應(yīng)系統(tǒng)，滿足人體熱舒適。人體熱舒適在ASHRAE 標(biāo)準(zhǔn)中的定義為人對(duì)熱環(huán)境表示滿意的意識(shí)狀態(tài)[4]。通過研究人體對(duì)熱環(huán)境的主觀熱反應(yīng)，得到人體熱舒適的環(huán)境參數(shù)組合的最佳范圍和允許范圍以及實(shí)現(xiàn)這一條件的控制、調(diào)節(jié)方法。在生態(tài)設(shè)計(jì)中，舒適自適應(yīng)系統(tǒng)既可以滿足人的舒適度要求，又可以滿足節(jié)能要求。

在列車的生態(tài)設(shè)計(jì)中，舒適自適應(yīng)系統(tǒng)是通過傳感信息、自然通風(fēng)以及室內(nèi)動(dòng)態(tài)等溫空氣等措施，在滿足人體熱感覺和一定程度的熱舒適基本要求的同時(shí)，又可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。易變的新風(fēng)速率系統(tǒng)使用傳感器信息確定旅客占有量并據(jù)此調(diào)整新風(fēng)速率；熱交換機(jī)系統(tǒng)通過使用廢排空氣中的80%的能量對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱或預(yù)冷。以及對(duì)流加熱通過地板和側(cè)墻進(jìn)行熱分配確保適宜的內(nèi)部氣候。

c) 能量自我管理系統(tǒng)

在生態(tài)設(shè)計(jì)中，能量自我管理系統(tǒng)是整車的能量管理核心，既可以有效地為列車提供能量，又可以減小不必要的能量損失。能量管理系統(tǒng)集保護(hù)、控制、測(cè)量、信號(hào)采集、故障錄波、諧波分析、電能質(zhì)量管理、負(fù)荷控制和運(yùn)行管理為一體，實(shí)現(xiàn)了列車系統(tǒng)高、低壓電氣設(shè)備分散監(jiān)控、集中管理功能，全面提高列車現(xiàn)代化管理水平[5]。

能量自我管理系統(tǒng)主要功能模塊包括：

1) 能量消耗管理：能量消耗管理包括能量監(jiān)視、分析以及控制能量使用，從而列車能量的整體使用成本，同時(shí)將能量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，用于掌握和分析各個(gè)部分的能量使用情況。

2) 關(guān)鍵能耗負(fù)載分布和能耗負(fù)載特性分析：測(cè)定和記錄來自各個(gè)能量消耗模塊在每個(gè)需用時(shí)限的能源使用數(shù)據(jù)，用戶可以根據(jù)實(shí)際確定負(fù)載系數(shù)、最高要求負(fù)荷周期，以及與之相關(guān)的設(shè)備的能耗。

3) 電能品質(zhì)控制與報(bào)警：通過測(cè)定系統(tǒng)和站點(diǎn)的電能品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)潛在電能品質(zhì)危害，捕捉系統(tǒng)的越限情況和能源消耗異常，發(fā)出報(bào)警信息。

4) 節(jié)能措施及優(yōu)化：通過能源數(shù)據(jù)的收集和設(shè)備狀態(tài)的分析，發(fā)覺節(jié)能空間領(lǐng)域和對(duì)各項(xiàng)節(jié)能措施和實(shí)際效果進(jìn)行優(yōu)化，如再生制動(dòng)能量利用、諧波治理、照明控制、通風(fēng)、空調(diào)制冷等，提高系統(tǒng)或設(shè)備的使用效率。

3.3 生態(tài)設(shè)計(jì)規(guī)范——環(huán)境設(shè)計(jì)

a) 生態(tài)材料設(shè)計(jì)

生態(tài)材料又稱環(huán)境協(xié)調(diào)材料或綠色材料，是指具有良好功能或使用性，在制備、使用、廢棄直至再生循環(huán)的整個(gè)過程，都與環(huán)境協(xié)調(diào)共存的一大類材料。其主要特點(diǎn)是：1) 資源和能源消耗少；2) 對(duì)生態(tài)環(huán)境污染少；3) 有利于人類健康；4) 再生利用率高或可降解循環(huán)利用。生態(tài)材料的主要概念包括材料本身的生態(tài)性(即生產(chǎn)能耗低的優(yōu)質(zhì)材料)；生產(chǎn)過程的生態(tài)性(即低噪聲、無污染、高安全環(huán)保型)；材料使用的生態(tài)性(即節(jié)省的、可回收的)以及符合現(xiàn)代工學(xué)的要求等。

在新型列車生態(tài)設(shè)計(jì)的生態(tài)材料選用中應(yīng)注意：

1) 選擇有利于保護(hù)資源的材料，如可再生材料、可循環(huán)使用材料、可回收材料等，使用這些材料不但可以做到回收，并且能夠收集和再生產(chǎn)，或者使用廢棄的產(chǎn)品，并將其作為再生產(chǎn)過程中的原材料等；減小對(duì)環(huán)境的破壞和污染，從而保護(hù)環(huán)境。

2) 選擇對(duì)環(huán)境影響小的材料，及在生態(tài)設(shè)計(jì)中盡可能選用安全材料。這包括要求材料本身無害，使用過程中不能釋放有毒和有害物質(zhì)；在生產(chǎn)過程中不污染環(huán)境、破壞環(huán)境的材料；以及低能耗、不會(huì)對(duì)人造成損害的材料。

3) 考慮材料在整個(gè)生命周期(生命周期包括加工生產(chǎn)過程、使用過程、廢棄過程、回收過程)中對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的綜合影響。

例如列車生態(tài)設(shè)計(jì)中，根據(jù)UIC規(guī)定的環(huán)保方面和生命周期為評(píng)估基礎(chǔ)確定車輛內(nèi)裝材料，避免材料的殘余毒性對(duì)乘客和環(huán)境造成影響。在選購中采用不燃或低燃的材料，或者某些無鹵低煙難燃或無鹵低煙阻燃材料，避免材料在使用或者發(fā)生火災(zāi)過程中釋放有害氣體。在列車生態(tài)設(shè)計(jì)過程中采用可以回收的材料，可以避免材料對(duì)環(huán)境的污染。列車零部件按照生態(tài)設(shè)計(jì)原則做好標(biāo)記以便在后期使用階段更好辨認(rèn)、分類和回收處理。

b) 低噪聲污染設(shè)計(jì)

隨著列車速度的提高，鐵路沿線的振動(dòng)和噪聲污染日益加劇，這樣不但影響乘客的身心健康，而且還降低了鐵路沿線居民的工作和生活質(zhì)量。高速列車噪聲由牽引噪聲、輪軌噪聲、空氣動(dòng)力學(xué)噪聲、集電系統(tǒng)噪聲和高架橋噪聲等組成[6]。

高速列車產(chǎn)生的噪聲，主要與列車的結(jié)構(gòu)、速度、質(zhì)量、行車密度，線路狀況、線路兩旁的建筑物和綠化狀況，以及隧道的幾何尺寸和材料、司機(jī)駕駛技術(shù)等有關(guān)?？刂聘咚倭熊嚱o環(huán)境帶來的污染，就必須從聲源上降低噪聲、傳播途徑上隔斷及吸收噪聲、對(duì)噪聲接收的對(duì)象進(jìn)行必要的保護(hù)。從列車生態(tài)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面提出防治噪聲污染的措施：

1) 優(yōu)化輪設(shè)計(jì)，制動(dòng)盤增大噪聲阻尼，提供光滑的轉(zhuǎn)動(dòng)表面；

2) 避免車體與轉(zhuǎn)向架等零部件，以及車輛與軌道的共振；

3) 采用流線型車頭形狀和車體斷面，改進(jìn)受電弓結(jié)構(gòu)，以控制空氣動(dòng)力噪聲；

4) 設(shè)計(jì)車輛端部防沖撞和減振裝置，控制車輛端部的振動(dòng)與噪聲；

5) 采用可變阻尼減振器控制尾車的振動(dòng)；

6) 降低噪聲源的噪聲輻射，采用吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)；

7) 加強(qiáng)車體的氣密性，減少噪聲的透射；

8) 控制車輛設(shè)備等大部件的振動(dòng)和噪聲指標(biāo)；

9) 實(shí)現(xiàn)無聲運(yùn)行；

10) 實(shí)現(xiàn)噪聲系統(tǒng)的控制管理。

除了在車輛上采取減噪措施避免車輛各部件之間的共振、車體上采取隔聲和吸聲結(jié)構(gòu)等優(yōu)化高速列車的聲學(xué)設(shè)計(jì)措施以外；在車流管理方面要完善鐵路網(wǎng)、加強(qiáng)運(yùn)行和物流管理；在線路建設(shè)方面改善線路質(zhì)量、投入必要的環(huán)保設(shè)施；還需要在沿線建設(shè)防噪工程，減小沿線居民的噪聲污染。

c) 低能低耗設(shè)計(jì)

高速列車作為一種快速的交通工具，是一個(gè)龐大的能量消耗體系。列車的能源消耗涉及諸多因素，包括列車的牽引制動(dòng)性能、列車質(zhì)量、線路條件以及列車的操縱方式等，通過對(duì)相關(guān)條件改變，可以實(shí)現(xiàn)列車節(jié)能的目的。在高速列車設(shè)計(jì)方面，為了達(dá)到較高的速度就必須要加大元器件功率，元器件功率增大必然引起能量消耗的增大，如何節(jié)能減耗是個(gè)難題。在生態(tài)設(shè)計(jì)中為了能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減耗盡量使用新方法新工藝：

1) 降低能耗：蓄電池或者超級(jí)電容器蓄能提供節(jié)約寶貴的電能的可能，否則電能將通過制動(dòng)以熱能損耗。

2) 改進(jìn)列車性能：最新工藝的動(dòng)力模塊(IGBT)的發(fā)展提供同動(dòng)力等級(jí)輕量化列車的可能，降低軌道車輛與基礎(chǔ)設(shè)施的生命周期成本。

3) 節(jié)能運(yùn)行控制方式：模擬、預(yù)測(cè)和優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的所有能量流，能夠在多樣化的線路上優(yōu)化整列車的驅(qū)動(dòng)性能，生成列車時(shí)刻表按需進(jìn)行供電和系統(tǒng)分配。

4) 再生制動(dòng)節(jié)能方式：在不降低行車間隔的情況下，通過列車制動(dòng)系統(tǒng)所提供的再生制動(dòng)的節(jié)能方式來提高再生能利用率。

5) 混合動(dòng)力方案：油電混合動(dòng)力、液化天然氣或壓縮天然氣燃料動(dòng)力機(jī)車、燃料電池系統(tǒng)動(dòng)力、生物氣體動(dòng)力。

6) 新光源：LED光源使白熾燈與主光源更換成本降低了10倍。

4 總結(jié)

列車的生態(tài)設(shè)計(jì)解決了人與自然的和諧關(guān)系，從列車的設(shè)計(jì)理念到列車的回收利用，展現(xiàn)生態(tài)設(shè)計(jì)概念、生態(tài)環(huán)保材料的應(yīng)用等。生態(tài)設(shè)計(jì)更加適應(yīng)環(huán)境、更加舒適安全、更加經(jīng)濟(jì)、更加和諧，推動(dòng)高速列車的進(jìn)一步發(fā)展。

[1] 劉彬霞.汽車產(chǎn)品的技術(shù)研究[J].江蘇大學(xué)，2009.

[2] 唐濤，劉志峰，劉光復(fù)，等.綠色模塊化設(shè)計(jì)研究[M].北京：機(jī)械工業(yè)報(bào)2003.

[3] 李剛，梅元貴.國(guó)外高速列車進(jìn)出隧道空氣動(dòng)力學(xué)模型研究方法[J].隧道建設(shè)，2007.

[4] 羅明智，李百戰(zhàn)，鄭潔.人體熱適應(yīng)性和熱舒適[J].制冷與空調(diào)，2005.

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Study of Ecological Design in New High-speed Rail Trains

HE Tian

(Tangshan Railway Vehicle Co.,Ltd.Tangshan 063035,China)

High-speed rail trains ecological design reflects the new design concept, as well as the harmony between man and nature progress. From this design concept, this paper introduces various aspects in this design and the corresponding measures, in order to maintain the ecological environmental and the harmonious development of man and nature and the train.

eco-design;high-speed rail train;environment;nature

何天(1985-)，男，河北張家口人，工程師，碩士，研究方向?yàn)橄冗M(jìn)制造與動(dòng)車設(shè)計(jì)。

TH12；U266

B

1671-5276(2014)02-0053-04

2013-02-28