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中图分类号：U268 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0334-04
2014年7月1日，大西客专（太原南～西安北）开通运营。其线路最大坡度30‰，居全国已开通运营及在建高铁之首，必须确保高铁安全，应特别关注动车组列车在山区高坡运营安全。本文主要针对本线动车组列车高坡运行进行牵引计算，并提出相关安全风险控制建议。
一、概况
1.自然环境：大西客专起自大同，向南至太原南站引出后，经介休、洪洞、运城后，在永济跨越黄河进入陕西省，经大荔、渭南至西安北。本线自北向南经过系舟山余脉丘陵区、太岳山低山丘陵区、临汾盆地、运城盆地、渭北黄土台塬及关中平原。
2.线路主要技术标准：已开通运营的大西客专正线自太原南站至西安北站，正线长度565.652km。正线数目双线，旅客列车设计行车速度250km/h，最小曲线半径4000m，最大坡度太原局30‰，牵引机车类型为动车组，行车指挥方式为综合调度集中（CTC），列车运行控制方式为自动控制。
3.最大坡度：最大坡度是高速铁路的主要标准之一。《高速铁路设计规范》（试行）5.3.1条规定：正线的最大坡度，一般条件下不宜大于20‰，个别困难条件下可采用大于20‰，但不应大于30‰。大西客专太原局管内最大坡度为30‰，为目前我国运营及建设高铁中的特例。
4.高坡地段：本线经过最为困难越岭地段——霍山（又名太岳山，大部分位于山西省霍州市境内）。按照《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009），线路最大坡度一般不应大于20‰。但为更好适应地形，避免在松散砾砂夹粉质粘土等恶劣地质条件下建设霍山长大隧道，减少施工难度，降低工程造价及风险，经比选后，选择30‰最大坡度越岭：大西客专洪洞西～介休东间，四站三区间，连续长大上、下坡道，线路纵坡变化大，K488+848～K387+145，区段长101.703km，坡度i≥20‰坡道长度42.045km，占该区段的41.34%；i≥25‰坡道长度33.695km，占33.13%；i≥30‰坡道长度24.848km，占24.43%，该区段是大西客专限制区段。
二、运行的动车组简况
大西客专主要使用CRH2A，少量使用CRH380A（B）型等动力分散、交流传动电动车组，日常开行动车组列车22对。CRH2A技术参数：编组8辆，4动4拖（4M4T），牵引功率4800kW（300kW×16轴），计算重量415.8t，单位牵引质量功率为11.54kW/t；换长18.3/全长201.4m；定员时最大轴重≤14t；Vmax=250km/h，再生制动+直通电空复合制动，有停放制动功能。加速度a：0～40km/h，起动a≥0.40m/s2；0～120km/h，平均a≥0.32m/s2；250km/h，剩余a≥0.05m/s2。列控为CTCS-2级（备用LKJ）。动车组采用再生制动和电空制动的复合制动系统，即动车使用电制动及空气制动、拖车使用空气制动，再生制动功率不低于牵引功率，制动控制方式通过ATP的自动控制及手动制动。在制动中优先采用再生制动方式，当再生制动力不足时，由空气制动力补充。
三、CRH2A动车组牵引计算
通过牵引计算，判定最不利情况下动车组列车运行安全性，即计算运营动车组中功率最小的CRH2A型满载情况下在30‰、25‰、20‰上坡道上的启动能力。
（一）列车在大坡道上的启动能力计算
依据TB/T1407-1998《列车牵引计算规程》：
1.车轮与钢轨的粘着力。车轮与钢轨间的粘着力，等于车轮动轮对钢轨面的垂直压力乘以粘着系数，表达式为：F粘=μGcosα，其中轮轨粘着系数μ一般取值0.2。（1）
2.列车加速度公式。列车启动时受到的阻力有：启动基本阻力、坡道阻力和曲线附加阻力。列车产生的加速度a：
a=F/m=（Fq-Wq-Wi-WR）/m，m/s2 （2）
式中：Fq—机车启动牵引力，Wq—列车启动基本阻力，Wi—线路坡道附加阻力，m—考虑回转质量系数γ（取0.1）的列车换算质量。WR=600/R（对大西客专30‰大坡道曲线半径R为5995m），WR=0.1可不计。
3.列车启动阻力。按照《列车牵引计算规程》规定，滚动轴承车辆启动单位基本阻力ωq=3.5N/kN。车辆的单位坡道附加阻力ωi的数值，等于坡度的千分数。
4.轮周牵引力公式：F=（μc×ηc×MD）/D/2
动轮参数：车轮直径D=860mm（半磨耗轮径为820mm）；齿轮传动比μc=3.036，齿轮转动效率ηc=0.97，额定转矩MD=1564Nm。求得每对动輪轮周牵引力F=11.233kN，则每辆动车（4个牵引电机）牵引力为44.935kN，4辆动车总牵引力为179.74kN。
5.列车在大坡道上的启动加速度计算。CRH2A动车组的启动牵引力为179.74kN；新《技规》列车整备重量366.8t，计算重量为415.8t；列车换算质量（取回转质量系数为0.1），则m=415.8+366.8×0.1=452.48t；列车启动基本阻力Wq=3.5×9.81×415.8=14.27kN；各坡道附加阻力为：
20‰坡道：W20=20×9.81×415.8=81.58kN
25‰坡道：W25=25×9.81×415.8=101.97kN
30‰坡道：W30=30×9.81×415.8=122.37kN
依据公式（2），求得动车组在各坡道的启动加速度为：
a20=（179.74-14.27-81.58）÷452.48=0.185m/s2
a25=（179.74-14.27-101.97）÷452.48=0.140m/s2 a30=（179.74-14.27-122.37）÷452.48=0.095m/s2
或反算列车在无曲线的直坡道上能够启动的最大坡度：
i=（F×1000/G×g）-ωq=（179.74×1000/415.8×9.81）-3.5=40.56‰
计算结果表明：列车在上述坡道上均能够启动运行。
6.列车粘着力验算。列车牵引力不能大于车轮与钢轨间的最大粘着力。若超过这个限度，车轮会打滑，造成牵引力急剧下降。因此，需验算列车启动时的粘着力，由粘着力决定列车启动牵引力的大小。CRH2A动车组每辆动车重量平均为56t，以30‰坡道计算动轮对钢轨的垂直压力，即sinα=0.03，cosα=0.999，
G1=（56/4）×0.999=13.986t/轴
轮轨粘着力F粘=μGcosα=13986×0.2×16×9.81=439kN。
轮轨粘着力大于牵引力，满足列车启动要求。
（二）列车损失部分动力时的爬坡能力计算
1.列车损失1/4动力时
CRH2A损失1/4动力时，剩余牵引力F′=179.74×3/4=134.8kN，轮轨粘着力F粘=μGcosα=13986×0.2×12×9.81=329.28kN，F粘>F′满足列车启动要求。依据（2）式，则
a20=（134.8-14.27-81.58）÷452.48=0.086m/s2
a25=（134.8-14.27-101.97）÷452.48=0.041m/s2
a30=（134.8-14.27-122.37）÷452.48=-0.004m/s2
计算结果表明：CRH2A损失1/4动力时，可以在25‰及以下的上坡道上启动运行。
2.列车损失1/2动力时
CRH2A损失1/2动力时，剩余牵引力F’=179.74×1/2=89.87kN，轮轨粘着力F粘=μGcosα=13986×0.2×8×9.81=219.52kN，满足列车启动要求。依据（2）式，则
a12=（89.87-14.27-48.95）÷452.48=0.059m/s2
a15=（89.87-14.27-61.18）÷452.48=0.032m/s2
a20=（89.87-14.27-81.58）÷452.48=-0.013m/s2
计算结果表明：CRH2A损失1/2动力时，只能在15‰及以下的上坡道上启动运行。
（三）列车损失全部动力坡道停留能力
停放制动是防止静止状态下的动车组列车发生溜逸的一种制动方式，具有故障导向安全功能，保证在线路最大坡度、最大载荷的情况下施加停放制动的列车不会发生溜逸。停放制动实现方式有两种，一种是通过带弹簧储能停放制动缸的制动夹钳实现停放制动功能（安装在拖车上），且只有处于操纵状态的司机室司控台上，通过列车控制单元（CCU）可以施加和缓解停放制动。停放制动的控制逻辑主要在各车的制动控制单元（BCU）中实现。另一种是放铁鞋。在最大坡度、最大载荷的情况下施加停放制动的列车还需放置铁鞋，以确保手动缓解、救援时的停留安全。停放制动时弹簧施加的制动力为：F′=Nt×Ft×Nc×μ0×η×2×r/d（N），则
F′=8×125.3×1×0.25×0.95×2×0.67/0.86=370.95kN
式中：Nt为拖车中带有停放制动的车轴数量，8个；Ft为每个拖车车轴的停放制动力，125.3kN；Nc为每个车轴的停放缸数量，1个；μ0为静摩擦系数，0.25；η为停放制动机构的传动效率，取0.95；r为制动夹钳的平均制动半径，670mm；d为轮径860mm，按新轮。
停放制动力F′应大于列车在坡道上停车时的切向力Fi：
Fi=i×M×g，对在30‰上坡道上停留的CRH2A型动车组，F30=0.03×415.8×9.81=122.369kN。
结论：F′>Fi，CRH2A可以在30‰的坡度上可靠停放。
（四）空车救援故障列车的能力计算
CRH2A空载时牵引力为179.74kN，空、重两个车组重量G2=415.8+366.8=782.8t，救援车组换算质量合计m=415.8+366.8+366.8×0.1×2=856.16t；动车自重49.8t，则动车对钢轨的垂直压力G1=（49.8/4）×0.999=12.44t，空车F粘=12440×0.2×16×9.81=390.52kN。粘着力大于牵引力，满足列車启动条件。
列车启动基本阻力Wq=3.5×9.81×782.8=26.88kN
15‰坡道附加阻力W15=15×9.81×782.8=115.19kN
20‰坡道附加阻力W20=20×9.81×782.8=153.58kN
25‰坡道附加阻力W25=25×9.81×782.8=191.98kN
30‰坡道附加阻力W30=30×9.81×782.8=230.38kN
依（2）式，则
a15=（179.74-26.88-115.19）÷856.16=0.044m/s2
a20=（179.74-26.88-153.58）÷856.16=-0.001m/s2
计算结果表明：一列同型空载动车组可以牵引一列损失全部动力的CRH2A列车，在15‰及以下的坡道上启动运行。坡度超过15‰，不能采用向上坡道牵引的方式救援，只能向下坡道牵引的方式进行救援。
（五）用机车救援停留在30‰坡道上的满载CRH2A能力 太原局在大西客专运城北、临汾西站分别热备DF8B型内燃机车担当救援。DF8B机车基本参数：轴式C0-C0，计算（粘着）质量138t，最大速度100km/h。按照《列车牵引计算规程》（TB/T1407-1998），列车在计算坡道上以机车计算速度等速运行时，列车总全阻力等于机车计算牵引力乘以使用系数，即[P（ωq’+iq）+G（ω0〞+iq）]g×10=Fq×λy，则DF8B型机车在大西客专限制坡道（30‰）牵引质量G为：
G=[102×Fq×λy-P（ωq’+iq）]/（ω0〞+iq）
=[102×442.2×0.9-138（5+30）]/（4+30）
=1051.88t
式中：Fq-机车计算起动牵引力，kN；P-机车质量，t；λy-机车牵引力使用系数，一般取0.9；G-牵引质量，t；ωq’、ω0〞-分别为计算速度下机车、车辆单位基本阻力，按《列车牵引计算规程》，机车起动单位基本阻力取5N/kN；CRH2A动车组起动单位基本阻力按经验常数为4N/kN计算。
结论：DF8B型机车牵引重量为1051.88t，可以满足30‰上坡道上救援CRH2A（满载，计算重量415.8t）动车组列车牵引需要。但为安全考虑，应比照我局秦北区段牵引方式，使用2台DF8B机车重联担当救援，以确保安全。
四、同型CRH2A动车组担当救援时下坡制动计算
列车的制动距离主要与列车的制动减速度或列车的制动力有关。高速列车制动采用多种制动方式综合运用，而且计算制动距离时没有普速列车计算距离公式中的列车换算制动率、常用制动系数、换算摩擦系数等概念，无法直接套用既有公式进行计算，列车减速度是计算高速列车制度距离的一个重要参数。本线关于高坡运行安全的第二个关键问题是高速列车的紧急制动距离。紧急制动系统功能主要是在紧急情况下保证列车能够在规定的距离内停车。动车组紧急制动方式有两种，即紧急复合制动和紧急纯空气制动。紧急复合制动时，牵引系统执行电制动紧急制动，由牵引电机提供恒定的电制动力；制动系统控制空气紧急制动。在紧急制动减速过程中，列车速度降低到小于70km/h后，切除所有电制动力，剩余阶段的制动由空气制动继续完成。紧急纯空气制动是因空气制动不受电气影响，在电气发生故障时仍可正常制动，为不良状况下的制动。动车组采用分阶段控制的紧急制动减速度控制方式。以下分别计算同型动车组救援故障CRH2A，在故障动车组列车全动力、失去1/4动力、失去1/2动力、失去全动力时，在30‰下坡道时的紧急纯空气制动、紧急电空复合制动能力。计算结果表明：同型动车组救援故障CRH2A，满足2000m内可靠停车时，运行速度V≤120km/h。
在理論上，高速列车的紧急制动距离基本上和制动初速度的平方成正比。高速列车的紧急制动距离模型为：
S=V0×tk/3.6+∑（V22-V12）/（a′+ij‰×g） （3）
V0—制动初速度，tk—空走时间1.5～2.0s，V1、V2—分段计算的初速度和末速度，a′—分段计算的平均减速度，ij—为分段计算的平均坡度。新《技规》第169条规定，动车组列车制动初速度为200km/h时，紧急制动距离限值为2000m。
列车在下坡道上运行，受到列车制动力B、列车基本运行阻力W0、坡道加速力Wi的作用。列车的制动力主要为粘着制动力，其可利用的最大值受粘着系数的限制。列车的制动加速度
a′=（-B-W0+Wi）÷m （4）
（一）故障动车组失去全动力时的制动能力计算
计算1：紧急纯空气制动
1.列车制动力。从CRH2A再生制动特性曲线查得空气制动时，空气制动力26.5kN/辆（250km/h），30.2kN/辆（200km/h），36.2kN/辆（120km/h），45.3kN/辆（70km/h）。
2.车辆基本阻力。据《时速200和300公里动车组主要技术条件》，CRH2A基本运行阻力经验公式：
ω0=8.63+0.07295V+0.00112V2（N/kN） （5）
3.计算200km/h速度下紧急制动距离。
3.1 当列车以200km/h速度下坡运行时，分0～70km/h，70～120km/h，120～200km/h三个速度段简算紧急制动距离。基本阻力公式中V按平均速度进行计算，相应取得的a′就为所取速度间隔的平均减速度。
由（5）式计算出平均速度下车辆的单位基本阻力ω0
35km/h时，ω0=12.56N/kN，此时全列车的总阻力W0=12.56×9.81×（415.8+366.8）=96.43kN。
95km/h时，ω0=25.67N/kN，此时全列车的总阻力W0=25.67×9.81×（415.8+366.8）=197.07kN。
160km/h时，ω0=48.97N/kN，此时全列车的总阻力W0=48.97×9.81×（415.8+366.8）=375.96kN。
3.2 坡道加速力。下坡道的加速力Wi=i×g×M，则30‰时，W30=30×9.81×（415.8+366.8）=230.32kN。
3.3 减速度。依（4）式a′=（-B-W0+Wi）÷m
0～70，a1′=（-16×45.3-96.43+230.32）÷856.16=-0.690m/s2
70～120，a2′=（-16×40.75-96.43+230.32）÷856.16=-0.605
120～200，a3′=（-16×33.2-96.43+230.32）÷856.16=-0.464
3.4 紧急制动距离。制动空驶时间（制动响应时间）在1.5～2s以内，取1.5s进行计算，依公式（3），200km/h=55.55m/s，120km/h=33.33m/s，70km/h=19.44m/s， S=（V32-V22）/2a3′+（V22-V12）/2a2′+（V12-V02）/2a1′+1.5V3/2
=（55.552-33.332）/2×0.464+（33.332-19.442）/2×0.605+19.442/2×0.690+1.5×55.55/2
=2128.14+605.76+273.85+41.66=3049.41m>2000m
计算2：紧急电空复合制动
1.列车制动力。从CRH2A再生制动特性曲线查得空气制动时，电制动力36kN/辆（200km/h），40kN/辆（120km/h），35kN/辆（70km/h）；空气制动力同上。
2.车辆基本阻力同上（5）。车辆的单位基本阻力ω0、坡道加速力、计算200km/h速度下紧急制动距离的过程等同上，求得：
0～70，a1′=（-16×45.3-96.43+230.32）÷856.16=-0.690m/s2
70～120，a2′=（-639-96.43+230.32）÷856.16=-0.59
120～200，a3′=（-550.4-96.43+230.32）÷856.16=-0.486
3.紧急制动距离。S=2968.51m>2000m
（二）故障动车组失去1/2动力时的制动能力计算
1.列车制动力。空气制动时，电制动力、空气制动力同上。车辆基本阻力、坡道加速力同上
2.粘着力。重联动车组中，动车6辆，拖车10辆，粘着力二者合计610kN。粘着力大于牵引力，满足列车制动条件。
2.1同型空动车组。动车自重为49.8t，则动车对钢轨的垂直压力G1=（49.8/4）×0.999=12.44t，空动车组F粘=12440×0.2×16×9.81=390.52kN。
2.2故障动车组。动车自重平均为56t，则动车对钢轨的垂直压力G1=（56/4）×0.999=13.986t/轴。轮轨粘着力F粘=μGcosα=13986×0.2×8×9.81=219.52kN。
3.计算200km/h速度下紧急制动距离。过程同上，求得：
0～70，a1′=（-16×45.3-96.43+230.32）÷856.16=-0.690m/s2
70～120，a2′=（-520-96.43+230.32）÷856.16=-0.45m/s2
120～200，a3′=（-446-96.43+230.32）÷856.16=-0.36m/s2
4.緊急制动距离。过程同上，S=3872.9m>2000m
（三）故障动车组失去1/4动力时的制动能力计算
1.列车制动力、车辆基本阻力、坡道加速力等同上。
2.粘着力。重联动车组中，动车7辆，拖车9辆，粘着力二者合计774.69kN。
2.1同型空动车组。F粘同上。
2.2故障动车组。动车自重平均为56t，则动车对钢轨的垂直压力G1=（56/4）×0.999=13.986t/轴。轮轨粘着力
F粘=μGcosα=13986×0.2×14×9.81=384.17kN。
3.计算200km/h速度下紧急制动距离。过程同上，求得：
0～70，a1′=（-16×45.3-96.43+230.32）÷856.16=-0.690m/s2
70～120，a2′=（-629.3-96.43+230.32）÷856.16=-0.578m/s2
120～200，a3′=（-564.8-96.43+230.32）÷856.16=-0.50m/s2
4.紧急制动距离。过程同上，S=2924.5m>2000m
（四）故障动车组全动力时的制动能力计算
1.列车制动力、车辆基本阻力、坡道加速力等同上。
2.粘着力。重联动车组中，动车8辆，拖车8辆，粘着力二者合计829.56kN。
2.1同型空动车组。F粘同上。
2.2 故障动车组。动车自重平均为56t，则动车对钢轨的垂直压力G1=（56/4）×0.999=13.986t/轴。轮轨粘着力
F粘=μGcosα=13986×0.2×16×9.81=439.04kN。
3.计算200km/h速度下紧急制动距离。过程同上，求得：
0～70，a1′=（-16×45.3-96.43+230.32）÷856.16=-0.690m/s2
70～120，a2′=（-626-96.43+230.32）÷856.16=-0.575m/s2
120～200，a3′=（-569.6-96.43+230.32）÷856.16=-0.51m/s2
4.紧急制动距离。过程同上，S=2889m>2000m
五、DF8B机车救援CRH2A在30‰下坡道制动能力计算
按照《列车牵引计算规程》（TB/T1407-1998），分别验算30‰、25‰下坡时，速度70km/h时的列车制动能力。机车使用电制动和空气制动，动车组使用空气制动。
1.动车组车辆制动力。从CRH2A再生制动特性曲线查得空气制动时，单位空气制动力45.3kN/辆（0～70km/h）。
2.车辆基本阻力。
2.1CRH2A型动车组运行单位阻力，依（5）式，ω0=8.63+0.07295V+0.00112V2（N/kN），则70km/h时，W0=78.4kN；40km/h时，W0=54.4kN； 2.2机车运行单位阻力：ω0′=2.40+0.0022V+0.000391V2（N/kN），则70km/h时，W0′=6.05kN；40km/h时，W0′=4.21kN；
3.坡道加速力。动车组W30=30×9.81×415.8=122.37kN。机车W30′=30×9.81×138=40.61kN
4.机车粘着力。机车粘着力为F粘=μGcosα=0.2×138×9.81×0.999=270.48kN。粘着力小于制动力，不满足列车制动条件。故取270.48kN进行计算。
5.制动空走时间tk=1.5s，70km/h=19.44m/s，40km/h=11.11m/s
a1′=（-270.48-67.16+162.98）÷（415.6+138）=-0.315m/s2
S=（V32-V22）/2a3′+（V22-V12）/2a2′+（V12-V02）/2a1′+1.5V3/2
=599.86m<800m
计算结果表明：DF8B机车救援故障的满载CRH2A时，可以在30‰下坡道上以70km/h运行，满足800m内可靠停车的要求。
六、CRH2A动车组临时限速运行计算
计算满载CRH2A动车组列车在30‰、25‰最大坡道上运行的最低临时限制速度：
1.列车牵引力。据以上运算可知，列车总牵引力F=179.74kN。
2.列车运行阻力。依（5）式ω0=8.63+0.07295V+0.00112V2（N/kN），则不同限速下的列车运行阻力W0：
80km/h，ω0=21.63N/kN，则W0=21.63×415.8×9.81=88.23kN
100km/h，ω0=27.12N/kN，则W0=27.12×415.8×9.81=110.62kN
120km/h，ω0=33.51N/kN，则W0=33.51×415.8×9.81=136.69kN
160km/h，ω0=48.97N/kN，则W0=48.97×415.8×9.81=199.75kN
200km/h，ω0=68.02N/kN，则W0=68.02×415.8×9.81=277.45kN
3.列车加速度。F=W0+M×g×sinα+（M+J）×a
F-列车牵引力（N），R-列车阻力（N），M-列车重量（t），
J-列车转动质量（t），g-重力加速度（9.81m/s2），
a-加速度（m/s2），sinα—坡度（‰）
3.1 25‰，120km/h，
179.74=136.69+415.8×9.81×0.25+（415.8+366.8×0.1）×a
求得a=0.093m/s2。同理，160km/h，a=-0.046m/s2
3.2 30‰，120km/h，求得a=-0.175m/s2；100km/h，求得a=-0.117m/s2。
计算结果表明：30‰上坡道不允许限速运行。25‰上坡道，最低允许限速至120km/h，否则，列车会坡停。
七、检验验证
1.以上计算及依计算得出的结论还需组织实际牵引试验进行验证，确保以科学正确的技术参数和结论指导安全生产实践。
2.上坡运行写实：经实际运行写实，CRH2A在洪洞西～霍州东间满级位（P10）牵引，按其最高运行速度250km/h，进入30‰的长大上坡道，最终保持匀速运行的速度为146km/h，速度损失了41.6%，运行速度会产生较大的损失。
3.下坡运行写实：下行运行最为困难区段为霍州东～洪洞西间K480+084 ～K456+437，为持续长大下坡道，坡度-3.2‰～-30‰，最大-30‰（K463+937～K472+384，长度8447m；K456+437～K461+487，长度5050m），其中在K453+545～K461+292間限速205km/h（按照《时速200和300公里动车组主要技术条件》设置，满足运行在最大坡度-30‰区段CRH2A型动车组列车紧急制动距离要求）。进入该205km/h限速区段前，在190km/h时恒速，P2级运行（自动电制）通过该限速区段。
八、动车组列车高坡运行安全对策
机务、车辆、客运等单位作业人员须严格执行《技规》等规章标准，并集中做好高坡运行非正常情况下的应急处置工作。
1.坡停防溜。列车因线桥、车辆、列控、接触网等设备故障或因异物及操作失误、监测设备触发紧急制动等导致大坡道停车的情况下，司机在做好全列制动防溜后，组织随车机械师等及时检查、判明情况，并跟进相关信息沟通、大坡启车、等待救援等应急措施。
2.临时限速。运行中，发现线路晃车、接触网挂异物，动车组车底异响、动车组被击打等异常情况，或大风、大雨、冰雪等恶劣天气需要列车限速运行时，在安全的前提下，司机、随车机械师应及时沟通调度，越过困难大坡道后，再采取限速措施。
3.应急救援。需救援时，严格落实《技规》、《行细》等相关规定。司机与调度要清晰沟通救援方向、救援方式及可靠连挂、启动方式，特别是根据列车、停留等情况，做好高坡防溜工作。
九、进一步预防控制对策
主要从提高设备质量，提升人员培训质量和作业技能，尤其是非正常情况下的应对能力等方面提出相关安全风险控制建议。
1.确保设备质量。固定设备单位要加强检养质量，确保设备质量达标。动车段要严格修程修制，落实动车组检修工艺和标准，尤其是落实好风险后果降低措施（防灾监控、轴温报警、火灾报警），确保动车组质量良好。
2.强化人员培训。严格执行高铁司机、随车机械师等关键岗位人员资格准入制度，严格按期培训、考核及退出制度，确保人员业务技能素质达标。
3.强化应急演练。机务、车辆、客运等部门要根据非正常情况应对实际需要，修订完善高坡安全应急预案（包括恶劣天气、自然灾害、设备故障下的应急通信、人员疏散、疏散设施、车辆防溜、重联救援操纵等），并定期进行演练。路局应不定期进行实战演练抽查，及时发现、解决演练出现的问题，提高并巩固应急处置能力。
4.加强现场检查。机务、车辆部门要针对高坡运行实际，加强跟班写实，及时发现、解决高坡操纵及高坡运行至中出现的问题，特别是完善高坡操纵办法和措施，监督严格落实规章制度、标准和程序，预防事故发生，增大生产运营的安全裕度。
2014年7月1日，大西客专（太原南～西安北）开通运营。其线路最大坡度30‰，居全国已开通运营及在建高铁之首，必须确保高铁安全，应特别关注动车组列车在山区高坡运营安全。本文主要针对本线动车组列车高坡运行进行牵引计算，并提出相关安全风险控制建议。
一、概况
1.自然环境：大西客专起自大同，向南至太原南站引出后，经介休、洪洞、运城后，在永济跨越黄河进入陕西省，经大荔、渭南至西安北。本线自北向南经过系舟山余脉丘陵区、太岳山低山丘陵区、临汾盆地、运城盆地、渭北黄土台塬及关中平原。
2.线路主要技术标准：已开通运营的大西客专正线自太原南站至西安北站，正线长度565.652km。正线数目双线，旅客列车设计行车速度250km/h，最小曲线半径4000m，最大坡度太原局30‰，牵引机车类型为动车组，行车指挥方式为综合调度集中（CTC），列车运行控制方式为自动控制。
3.最大坡度：最大坡度是高速铁路的主要标准之一。《高速铁路设计规范》（试行）5.3.1条规定：正线的最大坡度，一般条件下不宜大于20‰，个别困难条件下可采用大于20‰，但不应大于30‰。大西客专太原局管内最大坡度为30‰，为目前我国运营及建设高铁中的特例。
4.高坡地段：本线经过最为困难越岭地段——霍山（又名太岳山，大部分位于山西省霍州市境内）。按照《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009），线路最大坡度一般不应大于20‰。但为更好适应地形，避免在松散砾砂夹粉质粘土等恶劣地质条件下建设霍山长大隧道，减少施工难度，降低工程造价及风险，经比选后，选择30‰最大坡度越岭：大西客专洪洞西～介休东间，四站三区间，连续长大上、下坡道，线路纵坡变化大，K488+848～K387+145，区段长101.703km，坡度i≥20‰坡道长度42.045km，占该区段的41.34%；i≥25‰坡道长度33.695km，占33.13%；i≥30‰坡道长度24.848km，占24.43%，该区段是大西客专限制区段。
二、运行的动车组简况
大西客专主要使用CRH2A，少量使用CRH380A（B）型等动力分散、交流传动电动车组，日常开行动车组列车22对。CRH2A技术参数：编组8辆，4动4拖（4M4T），牵引功率4800kW（300kW×16轴），计算重量415.8t，单位牵引质量功率为11.54kW/t；换长18.3/全长201.4m；定员时最大轴重≤14t；Vmax=250km/h，再生制动+直通电空复合制动，有停放制动功能。加速度a：0～40km/h，起动a≥0.40m/s2；0～120km/h，平均a≥0.32m/s2；250km/h，剩余a≥0.05m/s2。列控为CTCS-2级（备用LKJ）。动车组采用再生制动和电空制动的复合制动系统，即动车使用电制动及空气制动、拖车使用空气制动，再生制动功率不低于牵引功率，制动控制方式通过ATP的自动控制及手动制动。在制动中优先采用再生制动方式，当再生制动力不足时，由空气制动力补充。
三、CRH2A动车组牵引计算
通过牵引计算，判定最不利情况下动车组列车运行安全性，即计算运营动车组中功率最小的CRH2A型满载情况下在30‰、25‰、20‰上坡道上的启动能力。
（一）列车在大坡道上的启动能力计算
依据TB/T1407-1998《列车牵引计算规程》：
1.车轮与钢轨的粘着力。车轮与钢轨间的粘着力，等于车轮动轮对钢轨面的垂直压力乘以粘着系数，表达式为：F粘=μGcosα，其中轮轨粘着系数μ一般取值0.2。（1）
2.列车加速度公式。列车启动时受到的阻力有：启动基本阻力、坡道阻力和曲线附加阻力。列车产生的加速度a：
a=F/m=（Fq-Wq-Wi-WR）/m，m/s2 （2）
式中：Fq—机车启动牵引力，Wq—列车启动基本阻力，Wi—线路坡道附加阻力，m—考虑回转质量系数γ（取0.1）的列车换算质量。WR=600/R（对大西客专30‰大坡道曲线半径R为5995m），WR=0.1可不计。
3.列车启动阻力。按照《列车牵引计算规程》规定，滚动轴承车辆启动单位基本阻力ωq=3.5N/kN。车辆的单位坡道附加阻力ωi的数值，等于坡度的千分数。
4.轮周牵引力公式：F=（μc×ηc×MD）/D/2
动轮参数：车轮直径D=860mm（半磨耗轮径为820mm）；齿轮传动比μc=3.036，齿轮转动效率ηc=0.97，额定转矩MD=1564Nm。求得每对动輪轮周牵引力F=11.233kN，则每辆动车（4个牵引电机）牵引力为44.935kN，4辆动车总牵引力为179.74kN。
5.列车在大坡道上的启动加速度计算。CRH2A动车组的启动牵引力为179.74kN；新《技规》列车整备重量366.8t，计算重量为415.8t；列车换算质量（取回转质量系数为0.1），则m=415.8+366.8×0.1=452.48t；列车启动基本阻力Wq=3.5×9.81×415.8=14.27kN；各坡道附加阻力为：
20‰坡道：W20=20×9.81×415.8=81.58kN
25‰坡道：W25=25×9.81×415.8=101.97kN
30‰坡道：W30=30×9.81×415.8=122.37kN
依据公式（2），求得动车组在各坡道的启动加速度为：
a20=（179.74-14.27-81.58）÷452.48=0.185m/s2
a25=（179.74-14.27-101.97）÷452.48=0.140m/s2 a30=（179.74-14.27-122.37）÷452.48=0.095m/s2
或反算列车在无曲线的直坡道上能够启动的最大坡度：
i=（F×1000/G×g）-ωq=（179.74×1000/415.8×9.81）-3.5=40.56‰
计算结果表明：列车在上述坡道上均能够启动运行。
6.列车粘着力验算。列车牵引力不能大于车轮与钢轨间的最大粘着力。若超过这个限度，车轮会打滑，造成牵引力急剧下降。因此，需验算列车启动时的粘着力，由粘着力决定列车启动牵引力的大小。CRH2A动车组每辆动车重量平均为56t，以30‰坡道计算动轮对钢轨的垂直压力，即sinα=0.03，cosα=0.999，
G1=（56/4）×0.999=13.986t/轴
轮轨粘着力F粘=μGcosα=13986×0.2×16×9.81=439kN。
轮轨粘着力大于牵引力，满足列车启动要求。
（二）列车损失部分动力时的爬坡能力计算
1.列车损失1/4动力时
CRH2A损失1/4动力时，剩余牵引力F′=179.74×3/4=134.8kN，轮轨粘着力F粘=μGcosα=13986×0.2×12×9.81=329.28kN，F粘>F′满足列车启动要求。依据（2）式，则
a20=（134.8-14.27-81.58）÷452.48=0.086m/s2
a25=（134.8-14.27-101.97）÷452.48=0.041m/s2
a30=（134.8-14.27-122.37）÷452.48=-0.004m/s2
计算结果表明：CRH2A损失1/4动力时，可以在25‰及以下的上坡道上启动运行。
2.列车损失1/2动力时
CRH2A损失1/2动力时，剩余牵引力F’=179.74×1/2=89.87kN，轮轨粘着力F粘=μGcosα=13986×0.2×8×9.81=219.52kN，满足列车启动要求。依据（2）式，则
a12=（89.87-14.27-48.95）÷452.48=0.059m/s2
a15=（89.87-14.27-61.18）÷452.48=0.032m/s2
a20=（89.87-14.27-81.58）÷452.48=-0.013m/s2
计算结果表明：CRH2A损失1/2动力时，只能在15‰及以下的上坡道上启动运行。
（三）列车损失全部动力坡道停留能力
停放制动是防止静止状态下的动车组列车发生溜逸的一种制动方式，具有故障导向安全功能，保证在线路最大坡度、最大载荷的情况下施加停放制动的列车不会发生溜逸。停放制动实现方式有两种，一种是通过带弹簧储能停放制动缸的制动夹钳实现停放制动功能（安装在拖车上），且只有处于操纵状态的司机室司控台上，通过列车控制单元（CCU）可以施加和缓解停放制动。停放制动的控制逻辑主要在各车的制动控制单元（BCU）中实现。另一种是放铁鞋。在最大坡度、最大载荷的情况下施加停放制动的列车还需放置铁鞋，以确保手动缓解、救援时的停留安全。停放制动时弹簧施加的制动力为：F′=Nt×Ft×Nc×μ0×η×2×r/d（N），则
F′=8×125.3×1×0.25×0.95×2×0.67/0.86=370.95kN
式中：Nt为拖车中带有停放制动的车轴数量，8个；Ft为每个拖车车轴的停放制动力，125.3kN；Nc为每个车轴的停放缸数量，1个；μ0为静摩擦系数，0.25；η为停放制动机构的传动效率，取0.95；r为制动夹钳的平均制动半径，670mm；d为轮径860mm，按新轮。
停放制动力F′应大于列车在坡道上停车时的切向力Fi：
Fi=i×M×g，对在30‰上坡道上停留的CRH2A型动车组，F30=0.03×415.8×9.81=122.369kN。
结论：F′>Fi，CRH2A可以在30‰的坡度上可靠停放。
（四）空车救援故障列车的能力计算
CRH2A空载时牵引力为179.74kN，空、重两个车组重量G2=415.8+366.8=782.8t，救援车组换算质量合计m=415.8+366.8+366.8×0.1×2=856.16t；动车自重49.8t，则动车对钢轨的垂直压力G1=（49.8/4）×0.999=12.44t，空车F粘=12440×0.2×16×9.81=390.52kN。粘着力大于牵引力，满足列車启动条件。
列车启动基本阻力Wq=3.5×9.81×782.8=26.88kN
15‰坡道附加阻力W15=15×9.81×782.8=115.19kN
20‰坡道附加阻力W20=20×9.81×782.8=153.58kN
25‰坡道附加阻力W25=25×9.81×782.8=191.98kN
30‰坡道附加阻力W30=30×9.81×782.8=230.38kN
依（2）式，则
a15=（179.74-26.88-115.19）÷856.16=0.044m/s2
a20=（179.74-26.88-153.58）÷856.16=-0.001m/s2
计算结果表明：一列同型空载动车组可以牵引一列损失全部动力的CRH2A列车，在15‰及以下的坡道上启动运行。坡度超过15‰，不能采用向上坡道牵引的方式救援，只能向下坡道牵引的方式进行救援。
（五）用机车救援停留在30‰坡道上的满载CRH2A能力 太原局在大西客专运城北、临汾西站分别热备DF8B型内燃机车担当救援。DF8B机车基本参数：轴式C0-C0，计算（粘着）质量138t，最大速度100km/h。按照《列车牵引计算规程》（TB/T1407-1998），列车在计算坡道上以机车计算速度等速运行时，列车总全阻力等于机车计算牵引力乘以使用系数，即[P（ωq’+iq）+G（ω0〞+iq）]g×10=Fq×λy，则DF8B型机车在大西客专限制坡道（30‰）牵引质量G为：
G=[102×Fq×λy-P（ωq’+iq）]/（ω0〞+iq）
=[102×442.2×0.9-138（5+30）]/（4+30）
=1051.88t
式中：Fq-机车计算起动牵引力，kN；P-机车质量，t；λy-机车牵引力使用系数，一般取0.9；G-牵引质量，t；ωq’、ω0〞-分别为计算速度下机车、车辆单位基本阻力，按《列车牵引计算规程》，机车起动单位基本阻力取5N/kN；CRH2A动车组起动单位基本阻力按经验常数为4N/kN计算。
结论：DF8B型机车牵引重量为1051.88t，可以满足30‰上坡道上救援CRH2A（满载，计算重量415.8t）动车组列车牵引需要。但为安全考虑，应比照我局秦北区段牵引方式，使用2台DF8B机车重联担当救援，以确保安全。
四、同型CRH2A动车组担当救援时下坡制动计算
列车的制动距离主要与列车的制动减速度或列车的制动力有关。高速列车制动采用多种制动方式综合运用，而且计算制动距离时没有普速列车计算距离公式中的列车换算制动率、常用制动系数、换算摩擦系数等概念，无法直接套用既有公式进行计算，列车减速度是计算高速列车制度距离的一个重要参数。本线关于高坡运行安全的第二个关键问题是高速列车的紧急制动距离。紧急制动系统功能主要是在紧急情况下保证列车能够在规定的距离内停车。动车组紧急制动方式有两种，即紧急复合制动和紧急纯空气制动。紧急复合制动时，牵引系统执行电制动紧急制动，由牵引电机提供恒定的电制动力；制动系统控制空气紧急制动。在紧急制动减速过程中，列车速度降低到小于70km/h后，切除所有电制动力，剩余阶段的制动由空气制动继续完成。紧急纯空气制动是因空气制动不受电气影响，在电气发生故障时仍可正常制动，为不良状况下的制动。动车组采用分阶段控制的紧急制动减速度控制方式。以下分别计算同型动车组救援故障CRH2A，在故障动车组列车全动力、失去1/4动力、失去1/2动力、失去全动力时，在30‰下坡道时的紧急纯空气制动、紧急电空复合制动能力。计算结果表明：同型动车组救援故障CRH2A，满足2000m内可靠停车时，运行速度V≤120km/h。
在理論上，高速列车的紧急制动距离基本上和制动初速度的平方成正比。高速列车的紧急制动距离模型为：
S=V0×tk/3.6+∑（V22-V12）/（a′+ij‰×g） （3）
V0—制动初速度，tk—空走时间1.5～2.0s，V1、V2—分段计算的初速度和末速度，a′—分段计算的平均减速度，ij—为分段计算的平均坡度。新《技规》第169条规定，动车组列车制动初速度为200km/h时，紧急制动距离限值为2000m。
列车在下坡道上运行，受到列车制动力B、列车基本运行阻力W0、坡道加速力Wi的作用。列车的制动力主要为粘着制动力，其可利用的最大值受粘着系数的限制。列车的制动加速度
a′=（-B-W0+Wi）÷m （4）
（一）故障动车组失去全动力时的制动能力计算
计算1：紧急纯空气制动
1.列车制动力。从CRH2A再生制动特性曲线查得空气制动时，空气制动力26.5kN/辆（250km/h），30.2kN/辆（200km/h），36.2kN/辆（120km/h），45.3kN/辆（70km/h）。
2.车辆基本阻力。据《时速200和300公里动车组主要技术条件》，CRH2A基本运行阻力经验公式：
ω0=8.63+0.07295V+0.00112V2（N/kN） （5）
3.计算200km/h速度下紧急制动距离。
3.1 当列车以200km/h速度下坡运行时，分0～70km/h，70～120km/h，120～200km/h三个速度段简算紧急制动距离。基本阻力公式中V按平均速度进行计算，相应取得的a′就为所取速度间隔的平均减速度。
由（5）式计算出平均速度下车辆的单位基本阻力ω0
35km/h时，ω0=12.56N/kN，此时全列车的总阻力W0=12.56×9.81×（415.8+366.8）=96.43kN。
95km/h时，ω0=25.67N/kN，此时全列车的总阻力W0=25.67×9.81×（415.8+366.8）=197.07kN。
160km/h时，ω0=48.97N/kN，此时全列车的总阻力W0=48.97×9.81×（415.8+366.8）=375.96kN。
3.2 坡道加速力。下坡道的加速力Wi=i×g×M，则30‰时，W30=30×9.81×（415.8+366.8）=230.32kN。
3.3 减速度。依（4）式a′=（-B-W0+Wi）÷m
0～70，a1′=（-16×45.3-96.43+230.32）÷856.16=-0.690m/s2
70～120，a2′=（-16×40.75-96.43+230.32）÷856.16=-0.605
120～200，a3′=（-16×33.2-96.43+230.32）÷856.16=-0.464
3.4 紧急制动距离。制动空驶时间（制动响应时间）在1.5～2s以内，取1.5s进行计算，依公式（3），200km/h=55.55m/s，120km/h=33.33m/s，70km/h=19.44m/s， S=（V32-V22）/2a3′+（V22-V12）/2a2′+（V12-V02）/2a1′+1.5V3/2
=（55.552-33.332）/2×0.464+（33.332-19.442）/2×0.605+19.442/2×0.690+1.5×55.55/2
=2128.14+605.76+273.85+41.66=3049.41m>2000m
计算2：紧急电空复合制动
1.列车制动力。从CRH2A再生制动特性曲线查得空气制动时，电制动力36kN/辆（200km/h），40kN/辆（120km/h），35kN/辆（70km/h）；空气制动力同上。
2.车辆基本阻力同上（5）。车辆的单位基本阻力ω0、坡道加速力、计算200km/h速度下紧急制动距离的过程等同上，求得：
0～70，a1′=（-16×45.3-96.43+230.32）÷856.16=-0.690m/s2
70～120，a2′=（-639-96.43+230.32）÷856.16=-0.59
120～200，a3′=（-550.4-96.43+230.32）÷856.16=-0.486
3.紧急制动距离。S=2968.51m>2000m
（二）故障动车组失去1/2动力时的制动能力计算
1.列车制动力。空气制动时，电制动力、空气制动力同上。车辆基本阻力、坡道加速力同上
2.粘着力。重联动车组中，动车6辆，拖车10辆，粘着力二者合计610kN。粘着力大于牵引力，满足列车制动条件。
2.1同型空动车组。动车自重为49.8t，则动车对钢轨的垂直压力G1=（49.8/4）×0.999=12.44t，空动车组F粘=12440×0.2×16×9.81=390.52kN。
2.2故障动车组。动车自重平均为56t，则动车对钢轨的垂直压力G1=（56/4）×0.999=13.986t/轴。轮轨粘着力F粘=μGcosα=13986×0.2×8×9.81=219.52kN。
3.计算200km/h速度下紧急制动距离。过程同上，求得：
0～70，a1′=（-16×45.3-96.43+230.32）÷856.16=-0.690m/s2
70～120，a2′=（-520-96.43+230.32）÷856.16=-0.45m/s2
120～200，a3′=（-446-96.43+230.32）÷856.16=-0.36m/s2
4.緊急制动距离。过程同上，S=3872.9m>2000m
（三）故障动车组失去1/4动力时的制动能力计算
1.列车制动力、车辆基本阻力、坡道加速力等同上。
2.粘着力。重联动车组中，动车7辆，拖车9辆，粘着力二者合计774.69kN。
2.1同型空动车组。F粘同上。
2.2故障动车组。动车自重平均为56t，则动车对钢轨的垂直压力G1=（56/4）×0.999=13.986t/轴。轮轨粘着力
F粘=μGcosα=13986×0.2×14×9.81=384.17kN。
3.计算200km/h速度下紧急制动距离。过程同上，求得：
0～70，a1′=（-16×45.3-96.43+230.32）÷856.16=-0.690m/s2
70～120，a2′=（-629.3-96.43+230.32）÷856.16=-0.578m/s2
120～200，a3′=（-564.8-96.43+230.32）÷856.16=-0.50m/s2
4.紧急制动距离。过程同上，S=2924.5m>2000m
（四）故障动车组全动力时的制动能力计算
1.列车制动力、车辆基本阻力、坡道加速力等同上。
2.粘着力。重联动车组中，动车8辆，拖车8辆，粘着力二者合计829.56kN。
2.1同型空动车组。F粘同上。
2.2 故障动车组。动车自重平均为56t，则动车对钢轨的垂直压力G1=（56/4）×0.999=13.986t/轴。轮轨粘着力
F粘=μGcosα=13986×0.2×16×9.81=439.04kN。
3.计算200km/h速度下紧急制动距离。过程同上，求得：
0～70，a1′=（-16×45.3-96.43+230.32）÷856.16=-0.690m/s2
70～120，a2′=（-626-96.43+230.32）÷856.16=-0.575m/s2
120～200，a3′=（-569.6-96.43+230.32）÷856.16=-0.51m/s2
4.紧急制动距离。过程同上，S=2889m>2000m
五、DF8B机车救援CRH2A在30‰下坡道制动能力计算
按照《列车牵引计算规程》（TB/T1407-1998），分别验算30‰、25‰下坡时，速度70km/h时的列车制动能力。机车使用电制动和空气制动，动车组使用空气制动。
1.动车组车辆制动力。从CRH2A再生制动特性曲线查得空气制动时，单位空气制动力45.3kN/辆（0～70km/h）。
2.车辆基本阻力。
2.1CRH2A型动车组运行单位阻力，依（5）式，ω0=8.63+0.07295V+0.00112V2（N/kN），则70km/h时，W0=78.4kN；40km/h时，W0=54.4kN； 2.2机车运行单位阻力：ω0′=2.40+0.0022V+0.000391V2（N/kN），则70km/h时，W0′=6.05kN；40km/h时，W0′=4.21kN；
3.坡道加速力。动车组W30=30×9.81×415.8=122.37kN。机车W30′=30×9.81×138=40.61kN
4.机车粘着力。机车粘着力为F粘=μGcosα=0.2×138×9.81×0.999=270.48kN。粘着力小于制动力，不满足列车制动条件。故取270.48kN进行计算。
5.制动空走时间tk=1.5s，70km/h=19.44m/s，40km/h=11.11m/s
a1′=（-270.48-67.16+162.98）÷（415.6+138）=-0.315m/s2
S=（V32-V22）/2a3′+（V22-V12）/2a2′+（V12-V02）/2a1′+1.5V3/2
=599.86m<800m
计算结果表明：DF8B机车救援故障的满载CRH2A时，可以在30‰下坡道上以70km/h运行，满足800m内可靠停车的要求。
六、CRH2A动车组临时限速运行计算
计算满载CRH2A动车组列车在30‰、25‰最大坡道上运行的最低临时限制速度：
1.列车牵引力。据以上运算可知，列车总牵引力F=179.74kN。
2.列车运行阻力。依（5）式ω0=8.63+0.07295V+0.00112V2（N/kN），则不同限速下的列车运行阻力W0：
80km/h，ω0=21.63N/kN，则W0=21.63×415.8×9.81=88.23kN
100km/h，ω0=27.12N/kN，则W0=27.12×415.8×9.81=110.62kN
120km/h，ω0=33.51N/kN，则W0=33.51×415.8×9.81=136.69kN
160km/h，ω0=48.97N/kN，则W0=48.97×415.8×9.81=199.75kN
200km/h，ω0=68.02N/kN，则W0=68.02×415.8×9.81=277.45kN
3.列车加速度。F=W0+M×g×sinα+（M+J）×a
F-列车牵引力（N），R-列车阻力（N），M-列车重量（t），
J-列车转动质量（t），g-重力加速度（9.81m/s2），
a-加速度（m/s2），sinα—坡度（‰）
3.1 25‰，120km/h，
179.74=136.69+415.8×9.81×0.25+（415.8+366.8×0.1）×a
求得a=0.093m/s2。同理，160km/h，a=-0.046m/s2
3.2 30‰，120km/h，求得a=-0.175m/s2；100km/h，求得a=-0.117m/s2。
计算结果表明：30‰上坡道不允许限速运行。25‰上坡道，最低允许限速至120km/h，否则，列车会坡停。
七、检验验证
1.以上计算及依计算得出的结论还需组织实际牵引试验进行验证，确保以科学正确的技术参数和结论指导安全生产实践。
2.上坡运行写实：经实际运行写实，CRH2A在洪洞西～霍州东间满级位（P10）牵引，按其最高运行速度250km/h，进入30‰的长大上坡道，最终保持匀速运行的速度为146km/h，速度损失了41.6%，运行速度会产生较大的损失。
3.下坡运行写实：下行运行最为困难区段为霍州东～洪洞西间K480+084 ～K456+437，为持续长大下坡道，坡度-3.2‰～-30‰，最大-30‰（K463+937～K472+384，长度8447m；K456+437～K461+487，长度5050m），其中在K453+545～K461+292間限速205km/h（按照《时速200和300公里动车组主要技术条件》设置，满足运行在最大坡度-30‰区段CRH2A型动车组列车紧急制动距离要求）。进入该205km/h限速区段前，在190km/h时恒速，P2级运行（自动电制）通过该限速区段。
八、动车组列车高坡运行安全对策
机务、车辆、客运等单位作业人员须严格执行《技规》等规章标准，并集中做好高坡运行非正常情况下的应急处置工作。
1.坡停防溜。列车因线桥、车辆、列控、接触网等设备故障或因异物及操作失误、监测设备触发紧急制动等导致大坡道停车的情况下，司机在做好全列制动防溜后，组织随车机械师等及时检查、判明情况，并跟进相关信息沟通、大坡启车、等待救援等应急措施。
2.临时限速。运行中，发现线路晃车、接触网挂异物，动车组车底异响、动车组被击打等异常情况，或大风、大雨、冰雪等恶劣天气需要列车限速运行时，在安全的前提下，司机、随车机械师应及时沟通调度，越过困难大坡道后，再采取限速措施。
3.应急救援。需救援时，严格落实《技规》、《行细》等相关规定。司机与调度要清晰沟通救援方向、救援方式及可靠连挂、启动方式，特别是根据列车、停留等情况，做好高坡防溜工作。
九、进一步预防控制对策
主要从提高设备质量，提升人员培训质量和作业技能，尤其是非正常情况下的应对能力等方面提出相关安全风险控制建议。
1.确保设备质量。固定设备单位要加强检养质量，确保设备质量达标。动车段要严格修程修制，落实动车组检修工艺和标准，尤其是落实好风险后果降低措施（防灾监控、轴温报警、火灾报警），确保动车组质量良好。
2.强化人员培训。严格执行高铁司机、随车机械师等关键岗位人员资格准入制度，严格按期培训、考核及退出制度，确保人员业务技能素质达标。
3.强化应急演练。机务、车辆、客运等部门要根据非正常情况应对实际需要，修订完善高坡安全应急预案（包括恶劣天气、自然灾害、设备故障下的应急通信、人员疏散、疏散设施、车辆防溜、重联救援操纵等），并定期进行演练。路局应不定期进行实战演练抽查，及时发现、解决演练出现的问题，提高并巩固应急处置能力。
4.加强现场检查。机务、车辆部门要针对高坡运行实际，加强跟班写实，及时发现、解决高坡操纵及高坡运行至中出现的问题，特别是完善高坡操纵办法和措施，监督严格落实规章制度、标准和程序，预防事故发生，增大生产运营的安全裕度。