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AGV (列車)

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AGV
（Automotrice à grande vitesse）
在2008年Innotrans（英語：Innotrans）展覽上的AGV「飛馬（Pégase）」 原型車
概覽
類型電力動車組
原產國 法國
製造阿爾斯通
主要用戶新旅客運輸
技術數據
列車編組5M2T
編組長度（7節編組）132.1[n 1]m
車輛長度中間車廂：17300 mm[1]
兩端車廂：22800 mm[1]
兩端車廂轉向架樞軸距離：17100 [2]mm
車體闊度2985[n 1]mm
編組重量（7節編組）272[n 1]t
軸距3000[1]mm
軌距1435mm
車體材質鋁合金、碳複合材料（車廂聯結部位）[1][n 2]
設計最高速度25kV 50Hz交流供電條件下：360 km/h[n 1]
15kV 16.7 Hz交流供電條件下：320 km/h [n 1]
3000V直流供電下：250 km/h [n 1]
1500V直流供電條件下：200 [n 1]km/h
供電制式AC 25kV 50Hz
AC 15kV 16.7 Hz
DC 1.5kV
DC 3kV
電動機功率6.080MW[n 1][n 3]
其它事項
備註地板高度：1155mm[3][n 4]
集電方式：集電弓
UIC分類： Bo'(2)(2)(Bo')(Bo')(2)(2)Bo'[n 1]
以上數據僅適用於Pégase原型車（7節編組）

AGV（法語：Automotrice à grande vitesse，意即「高速動力分散列車」）是一款由阿爾斯通獨立研發的法國高速鐵路車輛，原計劃代替TGV作為法國高速鐵路的下一代車型。採動力分散驅動是AGV與動力集中式的TGV最大的不同處，此設計上的優勢讓AGV得以在相同的路線上達到較TGV更高的營運車速，其目標為世界最快高速鐵路，運營車速為360km/h，即每秒前進100米。

阿爾斯通為AGV提供7節到14節的不同編組。列車由3節小單元組成，每個單元都具有位於車底的1組變壓器和2組牽引電氣組件；兩個上述單元加上1節拖車構成整列7節編組。7節編組有2個3節單元，1節拖車居中分隔，提供約245個座位；11節編組則有以2節拖車分隔的3個3節單元，座位數約為446個。[6]最高營業速度為360 km/h。

據阿爾斯通稱，AGV的優點在於：與相同長度單層TGV列車相比提供更多座位；關節式轉向架的採用，令列車轉向架數目降低，從而降低維護費用；高功重比與高效永磁同步電動機[7]的使用，以及其他設計改進，令列車擁有更高的能源效率，更低的噪音水平，和車廂兩端貫通部位的更多空間。[6]

2008年，阿爾斯通的董事長菲利普·梅利耶宣布，將會開發「AGV Duplex」，作為在TGV 2N2（英語：TGV 2N2）之後提供給法國國家鐵路的後續車型。[8]2011年6月回聲報報道稱阿爾斯通正在開發最高速度達400 km/h的新型高速列車，並同時有單層和雙層版本。回聲報的報道中指新設計會採用動力集中於機車的設計。[9]回聲報方面將此設計稱為「AGV II」。[10]根據2011年9月的報道，為競逐法國國鐵預計於2014/2015年或之後開展的競標，一款雙層列車的設計方案正在發展當中。[11]

歷史與設計

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與AGV有關的第一個設計方案研究開展於1998年。[3]一項最初名為「TGV 400」的AGV設計，於2000年年初在巴塞隆納展出，作為阿爾斯通競標馬德里－巴塞隆納高速鐵路車輛的一部分。此列車初始性能規格為：180米長，359個座位，動力輸出總功率為7.2MW（動力分散式）；其中一個版本使用電渦流制軔，最高速度為350 km/h，另一個擺式列車版本最高速度為320 km/h。設計方案繼承了TGV的關節式轉向架。[12]

與TGV由阿爾斯通和法國國家鐵路合作開發不同，因歐盟方面關於國家援助的規定，限制了作為國有企業的法國國鐵與阿爾斯通的合作，AGV由阿爾斯通自籌資金研發。[13][14]2002年AGV作為TGV Duplex的補充進行推廣，以較高的行車速度緩解線路壓力；[13]雙層AGV則被阿爾斯通定位為未來可能發展的方向。[15]

新的設計方案（AGV）是首款採用關節式轉向架和動力分散式的現代高速列車。[n 5] 方案使用了阿爾斯通的Onix IGBT牽引逆變器；IGBT技術帶來的減重效益令軸重保持在17噸以下。整個列車編組由數個3節單元組成，每個單元有2個動力轉向架。每個動力轉向架上均安裝有2台自然風冷電動機，每台負責驅動一個車軸，輸出功率為600 kW。牽引電氣設備使用3節單元上變壓器的2個分接頭，每個分接頭都帶動2部並聯逆變器（每部逆變器負責一台電動機）。方案中有兩種車廂：駕駛-控制車廂和中間車廂；轉向架則分為有動力與無動力兩種。[15][18]

AGV的初始設計集成了數項新特點：電控主動懸掛系統（橫向），用於控制車體與轉向架之間的震動；電渦流制軔裝置，安裝於兩端轉向架。上述技術均曾在TGV車輛上進行驗證。車廂以與TGV Duplex相同的鋁合金材料製造。因前轉向架能使重量分散至三個而非兩個車軸上，重量為6.5噸的變壓器安裝在兩端車廂。車廂內部結構的設計令乘客環境的翻新和更動更容易。全列車的地板高度幾乎保持一致——包括車廂聯結部位。[18][n 4]

至2005年，永磁同步電動機技術已經成熟至可用於商用產品的水準，被整合到轉向架電動機的設計中（代替安裝在車體框架上的設計），帶來更高效率和更低的整體重量。2005年版規格中的車體比TGV更寬（3米），相應地車廂長度更短。阿爾斯通稱每客座的營運和投資成本與TGV Duplex相當。[3][14]

2007年，一列改裝過的TGV Duplex——「V150」，裝有AGV使用的轉向架、牽引電氣設備和牽引電動機（1000kW[1]）——創造了新的鐵路列車速度紀錄：574.8 km/h。[19]

2006年7月，AGV的設計已完成至可定案的程度。[3]方案正式定編為7節或14節編組，也確定了3節單元的設計。每個3節單元中的車廂下，都設有變壓器，或是兩部逆變器之一。額外的拖車（被稱為「關鍵」車廂）則在3節單元之外增加列車長度，並聯結兩單元使之成為完整編組。列車可在歐洲全部四種電氣化規格下運作：在25kV交流電氣化條件下極速為360 km/h； 在15kV 16.7Hz電氣化下最高速度為320 km/h；在3000V和1500V直流供電下則最高速分別為250 km/h和200 km/h。[1]

轉向架來自於TGV列車所使用的款式，為適應牽引電動機型式和安裝方式的變更，轉向架以高強度鋼製造，具有更輕的重量；轉向架的軸距與TGV的3米一致。制軔裝置為電阻制軔與再生制軔，無動力轉向架加設3碟式剎車應對低速下制軔。電渦流制軔未安裝。[1]列車亦整合了碳複合材料結構——車廂兩端次級懸掛上方的U型梁。[3][n 2]

2008年1月，義大利新旅客運輸（NTV）以6.5億歐元訂購了25列11節編組列車，用於義大利的鐵路網絡。[20]

AGV原型車「飛馬」（Pégase）於2008年2月揭曉，[6]至此阿爾斯通已在列車開發項目上投資約1億歐元。[3]

原型車

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Elisa測試列車（2001年）

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至2000年5月，為次年測試準備的原型車輛已進入建造狀態。2節車廂已完成——一輛有駕駛室和一輛中間車，均有動力和無動力轉向架。為進行測試，上述編組被聯結至一列4節TGV Reseau列車。[18]測試列車（名為「Elisa」[21]）於2001年後期開始測試，包括運行測試和噪音水平測量，以及為在4種歐洲電氣化規格下運作而設的「Europantograph」系統。動態測試包括對牽引電動機、制軔電阻、高速運行中變壓器和逆變器的冷卻，以及高速下對空調系統性能的空氣動力學測試。[15]初步測試於2002年5月完成。[13]

「飛馬」示範列車（2008年）

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正在捷克策黑尼策（Cerhenice）的環狀測試道上進行試車的AGV。

2004年，藉由稀土磁鐵帶來的高磁場強度，阿爾斯通開發出了用於鐵路車輛的永磁同步電動機。新型電機有著與異步電動機相比更高的效率，以及更佳的功重比，同時具有達到更低噪音水平的潛力。 AGV是使用新型電動機設計的早期車型之一，使用720 kW原型電動機（重量為730千克）。[5][22]截止2008年，電動機的持續輸出功率規格已升至760 kW。[2][3]

2005年後期，阿爾斯通開始製造7節編組AGV示範列車——列車裝有永磁異步電動機，半數車軸帶動力。[14]示範列車命名為「飛馬」（ Pégase ，Prototype Evolutif Grande vitesse Automotrice Standard Européen），使用阿爾斯通勒克魯佐工廠生產的轉向架，於拉羅謝爾廠房組裝。[23]2008年2月5日，原型車在法國總統尼古拉·薩爾科齊見證下於拉羅謝爾揭幕。[3][6]

變壓器設置在兩端駕駛車，3節單元的其他兩節則各載有一台牽引逆變器（Onix 233水冷型），併集成有輔助逆變器；中間的「關鍵」車廂下方設置輔助裝置。高壓交流電設備安裝在車頂上。內部直流逆變器供電匯流排電壓為3600V。[2][4]

測試列車於2008年中開始，在捷克的Velim環狀試驗鐵路（捷克語：Železniční zkušební okruh Cerhenice）進行4個月的動態測試項目，最高速度達到210 km/h。[24]

連續4個周末在東線上進行的測試於2008年末開始；列車完成了7500公里里程的測試，之後回到捷克策黑尼策Velim試驗線路進行與NTV列車認證有關的測試，包括與SCMT（英語：Sistema Controllo Marcia Treno）安全系統集成的部分。[25]

NTV阿爾斯通AGV ETR 575

2010年AGV測試列車開始在義大利進行測試，在羅馬－那不勒斯高速鐵路上達到了300 km/h的速度。動態測試於當年3月完成。[26]

用戶

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NTV

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阿爾斯通的首個AGV用戶是義大利公司新旅客運輸（NTV，義大利語：Nuovo Trasporto Viaggiatori）。

一輛使用了義大利民營鐵路公司新旅客運輸（Nuovo Trasporto Viaggiatori, NTV）旗下高速鐵路系統「伊塔洛」（Italo）紅色塗裝的AGV。

阿爾斯通於2006年3月投標NTV的高速列車項目。[23]2008年1月17日，NTV訂購了25列11節編組的460座AGV列車，總價6.5億歐元。[20][27]訂單包含了追加10列訂購的選擇權。14列車將在阿爾斯通的拉羅謝爾廠房製造，餘下11列將在義大利薩維利亞諾廠區製造。[n 6] 同時雙方簽署了30年列車維護合約，合約同時包含了在義大利諾拉建造維護中心的內容。[29]

NTV公司計劃開展在都靈-米蘭-博洛尼亞、羅馬-威尼斯和博洛尼亞-佛羅倫斯-羅馬-那不勒斯高速鐵路線上的服務，並有部分列車從那不勒斯直通到巴里。2010年9月首列AGV交付時開業日期被定在2011年年中。[20]NTV塗裝於2008年7月揭幕。[27][29]

價值9000萬歐元的AGV維護設施的建築在2010年5月竣工；首列NTV AGV列車於當月5日完成。[30]2011年3月，NTV宣布因為列車須進行認證測試，無法於原定的2011年9月如期開業。 [31]2011年11月，開業日期確定為2012年內。[28]第一列在薩維利亞諾製造的AGV在2011年11月正式亮相。[28]至2011年12月，認證測試已經完成。[32]2012年3月30日，NTV宣布將於2012年4月28日首先在那不勒斯至米蘭鐵路線上開展「Italo」服務；Italo將是世界上首個以開放運營（英語：Open access (infrastructure)）方式投入服務的高速列車。[33]

NTV列車為乘客提供Wi-Fi、衛星電視和UMTS行動網路連接，並將在列車一端車廂設置電影院。 [34]

Italo服務於2012年4月28日開業，截止當年5月21日客運量達45000人次，平均客座率為41%。[35]

腳註

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 「飛馬」原型車數據（7節編組，50%車軸帶有動力），因參考來源互相矛盾，採用了最近的數據。參考來源：[1][2][3][4]
  2. ^ 2.0 2.1 NTV（新旅客運輸）2008年訂購的列車使用了傳統的鋼梁。
  3. ^ 最初為5.76MW（使用720kW電動機）[1][5]2008年始牽引電動機輸出改為760kW。[2][3]
  4. ^ 4.0 4.1 Pégase原型車上，轉向架上方的地板高度由1155mm提升95mm至1250mm[3]
  5. ^ 1941年由美國芝加哥北岸和密爾沃基鐵路（英語：Chicago North Shore and Milwaukee Railroad）引入的Electroliner（英語：Electroliner），為一款動車組，未設機車，並且車廂間使用轉向架聯結，最高速度超過100 mph（160 km/h）。[16][17]
  6. ^ 2011年，在薩維里亞諾製造的列車減至8列，拉羅謝爾將製造17列AGV。[28]

參考來源

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 Murray Hughes, AGV tailors capacity and performance to the market, www.railwaygazette.com (DVV Media Group), 2007-08-31 [2013-08-17], （原始內容存檔於2016-05-19） （英語） 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 The AGV, a cutting-edge technology integrator (Innotrans 2008) (PDF), www.unife.org (Alstom), 2008 [2013-08-17], （原始內容 (PDF)存檔於2013-10-20） 
  3. ^ 3.00 3.01 3.02 3.03 3.04 3.05 3.06 3.07 3.08 3.09 3.10 Murray Hughes, Wraps come off the AGV, www.railwaygazette.com (DVV Media Group), 2008-03-03 （英語） [失效連結]
  4. ^ 4.0 4.1 François Lacôte, The AGV, incorporating cutting-edge technology (PDF), www.uic.org (Alstom), March 2008 [2013-08-17], （原始內容 (PDF)存檔於2017-08-09） 
  5. ^ 5.0 5.1 François Lacôte, Trends for High Speed Rolling Stock (PDF), Eurailspeed (milano 2005) (Alstom), 2005-11: 11, 13 [2013-08-17], （原始內容 (PDF)存檔於2013-10-19） （英語） 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 Sources:
  7. ^ 永磁同步電機原用於窄軌電力動車組。
  8. ^ Guillaume Leborgne (interviewer), Materiel. Philippe Mellier: << Nous ferons l'AGV Duplex >>, La Vie du Rail, 2008, (3181): 12–13, ISSN 0042-5478 （法語）, (Philippe Mellier) .. Il y aura un AGV Duplex .. [..] .. Il est normal que la SNCF réfléchisse a l'apres-TGV 2N2. Pour nous, le successeur, c'est l'AGV Duplex. 
  9. ^ Michel de Grandi, Alstom veut garder un TGV d'avance, www.lesechos.fr, 2011-06-12 [2013-08-17], （原始內容存檔於2012-06-21） （法語） 
  10. ^ Sylvie Thomas, High-speed rail: on track for the future (June 2012), www.diplomatie.gouv.fr (Ministère des affaires étrangères et européennes), [2013-08-17], （原始內容存檔於2014-02-24） 
  11. ^ Manuel Moragues, Alstom et la SNCF planchent sur un nouvel AGV II Duplex, www.usinenouvelle.com, 2011-09-01 [2013-08-17], （原始內容存檔於2013-01-16） 
  12. ^ Sources:
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  14. ^ 14.0 14.1 14.2 Alstom to build 350 km/h AGV demonstrator, www.railwaygazette.com (DVV Media Group), 2005-12-01 （英語） [失效連結]
  15. ^ 15.0 15.1 15.2 François Lacôte; Georges Palais, AGV becomes a reality, www.railwaygazette.com (DVV Media Group), 2001-11-01 （英語） [失效連結]
  16. ^ John D. Horachek, The Electroliner Legend -2 "We have never done better than this" (PDF), Trains magazine, 1982-11: 48–58 [2013-08-17], （原始內容存檔 (PDF)於2011-09-28） （英語） 
  17. ^ Philip G Craig, US trainsets foreshadowed AGV (Letter to the Editor), www.railwaygazette.com (DVV Media Group), 7 March 2008-03-07 （英語）  [失效連結]
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  22. ^ Alstom makes advances in traction power: Alstom Transport has successfully completed a prototype development programme for permanent magnet motors for railway traction applications, International Railway Journal, 2004-04 [2013-08-17], （原始內容存檔於2012-07-14） （英語） 
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  33. ^ Italo to launch on April 28, www.railwaygazette.com (DVV Media Group), 30 March 2012 [失效連結]
  34. ^ Connectivity, www.ntvspa.it (NTV), [2 November 2010], （原始內容存檔於2010-11-02） 
  35. ^ Vincent Foti, Italo, il primo bilancioin un mese centomila biglietti, www.repubblica.it, 2012-05-23 [2013-08-17], （原始內容存檔於2013-01-16） （義大利語） 

外部連結

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