凭借其高速,大运量,舒适的优势,高铁在我国交通运输业地位日益重要。但是,随着国家的富强和人民生活水平的提高,人们对出行交通工具的热舒适性也有了更高要求,特别是在冬季车外温度较低时,乘客对车厢温度的要求更高。因此对高速列车车厢内的供暖装置进行研究是十分有必要的。目前高速列车主要采暖方式是空调采暖,但就目前来看空调采暖主要存在运行成本高、运行能耗大、车厢内垂向方向温度变化大、气流组织分布不均等缺点,这些缺点会严重降低乘客旅途的舒适感,更甚者会不利于乘客的身心健康。基于碳纤维发热材料,以CRH380AL型动车组二等车为研究对象,进行了轨道客车电采暖系统设计,首先对新型的碳纤维采暖系统进行了功率计算,在此基础上设计了两款碳纤维电暖器外壳,同时对碳纤维电暖器布置位置及碳纤维电暖器结构设计进行了仿真分析,并对温控系统进行了阐述。运用数值模拟对两种电暖器外壳的不同散热面积(即孔隙率不同)进行了模拟分析,并对碳纤维电暖器的布置方式进行了优化分析。应用技术经济学理论,从初期投资、运行费用、年计算费用、投资回收期等方面来分析了碳纤维电采暖系统与空调采暖系统的经济性,并对碳纤维采暖系统和空调采暖系统进行了能耗性分析;最后,运用数值方法对基于碳纤维采暖的CRH380AL型动车组二等车车厢进行了热舒适性模拟,研究了不同外气条件下车厢内的热舒适性。研究表明,碳纤维电采暖器外壳散热面孔隙率为15.39%时,采暖效果较好;通过数值模拟对比分析得出当碳纤维电暖器布置在车厢两侧壁底端采暖效果更佳;同时,通过对空调采暖系统与碳纤维采暖系统进行经济性、能耗性分析,得出碳纤维采暖方式要比空调采暖更节能、更经济。最后,同样运用数值模拟的方法,对CRH380AL型动车组二等座车车厢进行数值模拟,得出不同外气条件下,送风口速度对车厢内热舒适性具有重要影响,送风速度每上升1m/s温度下降0.5℃左右,送风速度的提高也会使车厢内的气流组织分布发生变化。送风温度对车厢内热舒适性具有重要影响,送风温度每升高2℃,车厢内温度提高1℃左右。在碳纤维采暖器工作状态下,车厢内温度经过13min左右达到适宜温度。因此碳纤维采暖系统在轨道客车采暖领域具有广阔的应用前景。