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| 編輯推薦： |
1.本书是一部由中国中车首席科学家、高速磁浮项目技术总师、中国高速动车组技术专家和技术带头人丁叁叁领衔，国内一流“产学研用”专家团队共同打造的全面、系统反映高速磁浮交通基础理论及前沿关键技术的学术专著。
2.系统梳理“高速磁浮交通系统关键技术研究”课题成果，全面介绍具有完全自主知识产权、设计时速600公里高速磁浮交通系统的顶层设计方法、系统集成、成套技术和工程化能力，集理论基础、核心技术、集成设计方法于一体。
3. 时速600公里高速磁浮交通系统的研制，系统解决了速度提升、复杂环境适应性、核心系统国产化等难题，实现了系统集成、车辆、牵引供电、运控通信、线路轨道等成套工程化技术的重大突破，并于2021年7月20日在青岛成功下线。这标志着中国掌握了高速磁浮成套技术和工程化能力。
4. 《时速600公里高速磁浮交通系统》的出版，对于打造中国高端装备产业新引擎、形成轨道交通领跑新优势、抢占科技竞争制高点、加快构建现代化综合立体交通网、支撑“科技强国”“交通强国”战略具有重大而深远的意义。
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| 內容簡介： |
高速磁浮是世界轨道交通领域一大“制高点”，是全球交通科技竞争的战略要地。
《时速600公里高速磁浮交通系统》依托“十三五”国家重点研发计划，系统梳理了“高速磁浮交通系统关键技术研究”课题的研究成果，全面介绍了具有自主知识产权、设计时速600公里高速磁浮交通系统的顶层设计方法和系统集成、车辆、牵引供电、运控通信、线路轨道等成套工程化技术，同时还对全新搭建的研发、制造、试验平台情况做了说明，是一部集理论基础、核心技术、集成设计方法于一体的学术专著。
本书总结的超大型复杂系统创新研究成果和心得，对从事高速磁浮研发、设计、运营维护的学者、专家、技术人员等具有非常大的参考和借鉴价值，对中国高速磁浮技术发展、设计、试验、评估具有重要的指导意义。
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| 關於作者： |
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丁叁叁，中国中车首席科学家、教授级高级工程师，中车青岛四方机车车辆股份有限公司副总工程师，国家高速动车组总成工程技术研究中心主任兼高速列车系统集成国家工程实验室主任。长期以来负责高速动车组、高速磁浮交通系统、城际动车组、城轨及客车车辆的设计研发工作，在轨道车辆系统集成技术、车体强度、列车碰撞被动安全、列车空气动力学等方面取得了突出成绩。主持承担了“十二五”国家科技支撑计划项目等10余项重大科研项目，授权发明专利14项。获茅以升铁道工程师奖、中华全国铁路总工会火车头奖章、铁道学会科学技术奖特等奖、山东省科技进步一等奖、中国中车首届“美中车人”等。在中国高铁发展史上，从“和谐号”到“复兴号”，从碳纤维地铁到高速磁浮，他是高速动车组技术专家和技术带头人，更是前沿技术的领军者。
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| 目錄：
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第1章高速磁浮交通系统概论1
1.1磁浮交通基本原理3
1.1.1常导电磁悬浮3
1.1.2超导电动悬浮4
1.1.3永磁电动悬浮5
1.1.4超导钉扎悬浮5
1.2高速磁浮交通的发展历程6
1.2.1常导电磁磁浮技术6
1.2.2超导电动磁浮技术12
1.2.3超导钉扎磁浮技术17
1.2.4永磁电动磁浮技术18
1.2.5真空管道磁浮技术19
1.2.6中国磁浮交通发展19
1.3高速磁浮交通系统技术特点26
第2章时速600公里高速磁浮顶层设计31
2.1概述33
2.2技术定位33
2.3技术路线36
2.4限界分析38
2.5速度目标39
2.6运输能力41
2.6.1小追踪列车间隔时间41
2.6.2通过能力47
2.6.3列车编组48
2.6.4输送能力50
2.7系统能耗50
2.7.1能耗路径50
2.7.2牵引功率51
2.7.3牵引损耗52
2.7.4系统效率53
2.8安全可靠53
2.8.1RAMS要求53
2.8.2结构可靠性54
2.8.3制动安全55
2.8.4控制安全56
2.8.5灾害安全57
2.9环保性能57
2.9.1土地占用57
2.9.2电磁辐射58
2.9.3噪声辐射59
2.10综合舒适性63
2.10.1车内噪声63
2.10.2振动舒适度评定64
2.10.3客室环境67
2.11耐候性68
2.12总体技术指标70
第3章时速600公里高速磁浮系统集成73
3.1概述75
3.2高速磁浮交通系统构成76
3.2.1线路轨道系统76
3.2.2车辆系统78
3.2.3牵引供电系统79
3.2.4运控通信系统80
3.3运行机制82
3.4接口关系83
3.4.1车辆与线路83
3.4.2车辆与牵引供电86
3.4.3车辆与运控87
3.5关键问题92
3.5.1大系统耦合模型92
3.5.2气动设计94
3.5.3车轨耦合102
3.5.4高速协同104
3.5.5高速牵引105
3.5.6噪声控制106
3.5.7电磁兼容119
3.5.8PHM与智能运维121
3.5.9防雷接地121
3.5.10隧道运行122
3.5.11救援逃生123
第4章时速600公里高速磁浮车辆系统127
4.1概述129
4.2车辆系统关键技术129
4.3车辆总体131
4.3.1车辆构成简介131
4.3.2气动方案132
4.3.3平断面设计133
4.3.4设备布置136
4.3.5人因工程137
4.3.6噪声管理139
4.3.7电磁兼容146
4.4车体154
4.4.1车体简介154
4.4.2车体技术分析155
4.4.3车体方案157
4.4.4夹层结构159
4.4.5设计验证159
4.5悬浮导向系统与走行系统161
4.5.1系统简介161
4.5.2技术分析163
4.5.3悬浮架188
4.5.4悬浮导向系统199
4.5.5设计验证221
4.6制动系统223
4.6.1制动系统简介223
4.6.2工作原理223
4.6.3技术分析224
4.6.4制动系统方案227
4.6.5设计验证231
4.7测速定位系统232
4.7.1测速定位系统简介232
4.7.2系统原理233
4.7.3技术分析235
4.7.4技术方案241
4.8车载供电系统243
4.8.1车载供电系统简介243
4.8.2工作原理243
4.8.3技术分析244
4.8.4技术方案244
4.8.5设计验证245
4.9车载控制及诊断网247
4.9.1系统简介247
4.9.2技术分析248
4.9.3技术方案248
4.9.4系统验证251
4.10空调系统253
4.10.1系统组成与布置253
4.10.2系统主要部件254
4.10.3系统控制与运行257
4.10.4设计验证259
第5章时速600公里高速磁浮牵引供电系统261
5.1概述263
5.2系统架构263
5.2.1牵引供电架构263
5.2.2牵引控制架构266
5.3驱动原理268
5.3.1直线电机驱动268
5.3.2同步电机调速原理269
5.3.3控制功能及特点270
5.3.4差异性分析271
5.4关键技术272
5.4.1牵引悬浮解耦272
5.4.2牵引能力273
5.4.3变流器控制274
5.4.4脉宽调制276
5.4.5控制架构276
5.5高速磁浮供电系统方案277
5.5.1系统功能277
5.5.2系统组成279
5.5.3系统布置283
5.5.4设计验证284
5.6高速磁浮牵引系统方案285
5.6.1系统功能285
5.6.2系统组成287
5.6.3设备布置296
5.6.4系统接口298
5.6.5设计验证303
第6章时速600公里高速磁浮运行控制及通信系统305
6.1概述307
6.2运行控制及通信系统关键技术分析307
6.3运行控制及通信系统架构307
6.3.1运行控制系统架构设计及组成308
6.3.2通信系统架构设计及组成313
6.4运行控制系统方案315
6.4.1功能实现316
6.4.2技术执行320
6.4.3全局全过程安全防护321
6.4.4安全平台及设计323
6.4.5测试验证方法325
6.5车地无线通信系统方案326
6.5.1系统组成327
6.5.2技术执行328
6.5.3数据传输流程332
6.5.4系统验证方法334
第7章时速600公里高速磁浮线路轨道系统337
7.1概述339
7.2结构特点340
7.2.1线路特点340
7.2.2轨道结构特点341
7.3关键技术问题342
7.3.1线型设计342
7.3.2线路不平顺344
7.3.3刚度模态匹配345
7.3.4精度控制347
7.3.5变形控制349
7.3.6线路检测350
7.4系统技术方案351
7.4.1系统集成352
7.4.2线型设计353
7.4.3轨道梁358
7.4.4轨道板362
7.4.5功能件及附件362
7.4.6下部结构365
7.4.7转线设备365
7.4.8隧道研究370
7.4.9站场与维修372
7.4.10设计验证375
第8章时速600公里高速磁浮运行与维护管理377
8.1概述379
8.2运行与维护管理体系379
8.2.1管理系统379
8.2.2管理机构381
8.3运行与驾驶模式382
8.3.1系统运行模式382
8.3.2列车运行模式384
8.3.3列车驾驶模式384
8.4运行管理方式384
8.4.1运行准备384
8.4.2正常运行386
8.4.3降级运行387
8.4.4维护运行388
8.4.5结束运行389
8.4.6故障处理390
8.4.7应急处理390
8.4.8救援390
8.5维护管理方式391
8.5.1维护管理要素391
8.5.2维护管理策略391
8.5.3维护管理流程393
8.6培训平台394
第9章时速600公里高速磁浮PHM与智能运维系统395
9.1概述397
9.2PHM系统397
9.2.1车载PHM系统398
9.2.2线路轨道系统PHM399
9.2.3牵引供电系统PHM400
9.2.4运控通信系统PHM401
9.2.5环境灾害报警系统 402
9.2.6远程传输系统402
9.2.7地面PHM系统402
9.3智能运维系统402
9.3.1数字孪生技术403
9.3.2远程协同可视化服务405
9.3.3一体化智能维护决策管理407
9.3.4配件一体化管理407
第10章时速600公里高速磁浮系统研发平台411
10.1概述413
10.2仿真平台413
10.2.1悬浮导向系统仿真平台413
10.2.2复杂电磁场仿真平台416
10.2.3流固耦合仿真平台417
10.2.4车轨耦合仿真平台418
10.2.5运控通信仿真平台419
10.2.6牵引系统仿真平台420
10.2.7线路系统仿真平台 422
10.3试验平台425
10.3.1悬浮导向控制系统集成试验台425
10.3.2车载电网系统试验台428
10.3.3整车走行系统振动试验台430
10.3.4运控通信系统试验台432
10.3.5牵引供电系统半实物仿真试验台433
10.3.6综合模拟运行与电子仿真试验台434
10.3.7调试线路试验平台438
10.4试制平台442
第11章高速磁浮交通技术发展与展望445
11.1中国高速磁浮交通技术未来发展路径447
11.2不同制式磁浮交通工具448
11.2.1超导磁浮448
11.2.2低真空管道高速磁浮449
11.3展望451
参考文献453
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| 內容試閱：
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时速600公里高速磁浮交通系统对中国磁浮交通而言，2016年值得铭记。这一年，“十三五”国家重点研发计划中的“高速磁浮交通系统关键技术研究”课题正式启动，跌宕起伏的磁浮之路微光重现，预示着时速600公里出行的梦想不再遥不可及。对于研发人员，如何将国人持续了几十年的研究事业发扬光大，跨越基础理论与工程应用的鸿沟，是一项激情与艰辛并存的任务，既要解决超高速运行带来的各种严峻挑战，又要处理好众多系统的复杂耦合作用关系。研发之初，每每存疑，亟需全面、深入的专业论著、文献以资参考，却又深感这方面的公开资料匮乏，鲜见面向工程的系统性著述，常有盲人摸象、管窥蠡测的踌躇窘境，颇感遗憾。
中国轨道交通的发展历程中，每一次大提速都伴随着行业乃至社会的巨大进步。在作者30余年机车车辆的设计生涯中，令人激动的也正是高速动车组系列产品的创新时期，速度不断提升，技术快速嬗变，困扰业界的空气动力学、动力学、振动与噪声、轻量化、牵引制动等一系列问题不断凸显，旋又被快速解决，侧身其中，能够感受行业跳动的脉搏，足以激动人心。今天，当轮轨高速动车组的运营时速已达到350公里，我们在倍感自豪之余，却也平添另一种焦虑——在可见的未来，究竟要不要发展更高速度等级的列车，会面临什么技术瓶颈，该如何突破呢？这样的疑问在高铁快速发展的进程之初已然浮现，在当前高铁网络日臻完善、规模效益日渐显现，却同时又面临发展竞争、需要保持领先之际显得尤为突出。研发时速600公里高速磁浮交通系统，回答的是高速磁浮的有关问题，但对高速领域的探索，许多技术是相通甚至相同的，轮轨、磁浮可相互借鉴。草蛇灰线，伏脉千里，各种技术的发展脉络相互交融、彼此牵引，也正是其魅力所在。
高速磁浮是超大型工程系统，牵引、控制设备车地分置，车辆、牵引供电、运控通信与线路轨道各系统存在复杂的流固电磁机电紧耦合作用。在这种系统中，车轨间隙主动控制形成自激振动，受轨道不平顺、错台接缝、机电磁轨耦合及牵引法向、换步与气动等载荷激扰，且随速度提高而加剧，无法割离和开展孤立的研究，须建立大系统耦合模型，各系统协同，进行一体化设计。这种迥异于轮轨车辆的设计方法，可以让我们更好地理解列车与线时速600公里高速磁浮交通系统路、弓网、运营模式等边界环境的耦合关系，突破专业户牖，改变设计理念，提高轮轨车辆的系统协同性与服役适应性。
缘于此三点，作者不揣简陋，总结课题研发成果与心得体会，堆砌成稿，以期对有意于高速磁浮和高速轮轨研究的科研、技术人员以及高校师生有点滴参考价值。
本书针对高速磁浮大系统强耦合特征，从系统工程的角度探讨技术解决方案。第1至第3章介绍高速磁浮的技术现状、多元制式的演进，阐述时速600公里高速磁浮交通系统的技术路线、顶层设计、系统集成及各种系统性问题；第4至第7章介绍车辆、牵引供电、运控通信、线路轨道等系统的架构、关键问题、技术方案、试验验证等内容；第8章介绍高速磁浮系统的运用场景设计；第9、第10章介绍高速磁浮的PHM系统和智能运维平台，以及专用研发、试制和试验平台；第11章简述高速磁浮交通的部分前沿技术研究情况。
时速600公里高速磁浮交通系统是研发团队及行业同仁在总结国内外既有研究，特别是中国“十五”到“十二五”期间系列课题研究的成果基础上，协同创新形成的成果。多位课题组成员参与本书的撰写，各参研单位提供了大量翔实的资料，钱清泉院士、乐嘉陵院士两位老先生长期关注、支持课题研发工作，在百忙之中审阅书稿，提出了宝贵的建议，并为本书作序，在此表示由衷的敬意与感谢。也特别感谢中国科学院电工研究所葛琼璇研究员、北京交通大学徐洪泽教授、国防科技大学龙志强教授、同济大学黄靖宇教授等专家，在整个研发过程中给予了大量的资料、技术支持。本书的编写还参考了大量国内外文献资料，融入了诸多专家的研究成果，借本书出版之机，谨向文献作者、译者及出版单位，以及关心、支持相关研究工作及本书出版的部门、单位一并致谢！高速磁浮交通系统涉及众多基础理论、工程技术以及多学科交叉领域，受作者水平局限，舛误在所难免，不当之处敬请广大读者批评指正。
陶钧文思，贵在虚静，疏瀹五藏，澡雪精神。成书之际，恰逢时速600公里高速磁浮交通前言系统成套装备下线，引发了社会上的广泛关注与热议。这时候我们唯有心无旁骛、潜心琢磨，让技术更加成熟，把握好工程应用的窗口机遇，庶几不辜负几代磁浮人的努力与坚持。
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