说说日本的高铁为什么不如中国的高铁

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发信人: tunbing (专业化✄ ♈), 信区: Military
标  题: 说说日本的高铁为什么不如中国的高铁
发信站: BBS 未名空间站 (Sun May 31 20:52:35 2015, 美东)



其实，高铁关键的技术就是两个字，同步。

在高铁以前的概念中，火车是由火车头，带领着十几节甚至几十节车厢向前跑的，所有
的动力都在火车头。因此，火车头有多快，火车就有多快。但是这个速度为什么受到限
制呢？

设想一个想象中的试验，一个火车头拖了几百节重重的车厢，因此拖不动了，会是怎样
？一是火车头的轮子无法转动，为什么无法转动？因为蒸气机的动力不够了，或者说马
力不够了。那么就增加蒸气机的动力就可以拖动了。但是有可能是另一种情况，就是火
车头的轮子还是转动的，但是就是不前进，原因呢？就是打滑了，就象是车轮下面是冰
那样，或者就象车轮和铁轨之前有润滑油那样。这说明车轮和铁轨之间的摩擦力不够大
，必须大到不打滑，火车才能够前进。而为了增加摩擦力，有一种简单的办法，就是增
加火车头的重量，火车头的重量越重，摩擦力越大，因此能够带动的车厢也就越多。

现在来说动车厢。一节动车厢，不需要火车头就能够往前跑，因为它自己就装有电动机
，电动机就能够带动车厢的轮子旋转，就往前跑。但是问题在于，带动几个轮子？还是
所有的轮子？

如果象汽车那样，比如说，现在的汽车除了四驱的外，都是发动机带动两个轮子，另外
两个轮子是被动地被推着往前跑的。汽车有时陷在泥地里也会打滑的，但是一定是后面
两个轮子，前面两个轮子打不打滑其实无所谓，只要后面两个轮子不打滑，汽车就能够
从泥坑里爬出来。

假设一节动车厢有二十个轮子，如果二十个轮子都由发动机带动，会怎么样？首先摩擦
力是足够的，因为摩擦力也和接触面积成正比。此外，每一个轮子只需要马力较小的发
动机带动，则所有的二十个发动机一起发力，力气就是每一个发动机的二十倍，那个力
量就大了，摩擦力大力量也大，那车厢的速度是会上去的。

但是且慢，你想让二十个发动机带动二十个轮子一起发力？这里有一个技术问题，就是
如果它们的转速不一样怎么办？如果转速不一样，那就很麻烦，转得慢的发动机会拖转
得快的发动机的后腿，那不仅是没有合力，反而还成了阻力。这里甚至各个发动机的转
速只要有微小的差异，那整个工作就不协调，起不到将二十个发动机的马力叠加的作用。

因此必须二十个电动机心往一处想，劲往一处使，转动的速度要非常精确地一样，当然
不可能没有误差，但是误差必须极小极小。

而高铁的动车组是将多个动车厢并在一块儿向前走的，因此所有的动车厢的所有的电动
机就都必须同步，必须从加速到减速再到加速都是精确地同步的，这里同步的技术是关
键。

那么同步是怎样实现的？是通过电路实现的。而且如果让我现在来设计同步电路，我首
先就想到要用计算机，而且我要用高速的计算机，甚至每一个轮子的每一个电动机都绑
有一个高速的计算机，然后由一个总的计算机向所有的电动机发指令，控制它们的转速
。因此软件的工程量是很大的，我要花许多时间来调程序，而且我争取用C语言编程，
因为高级语言编程可以不断地进行软件升级，让同步的性能越来越好。

但这是当代。现在来说日本，日本的新干线是六十年代通车的。而六十年代没有普及计
算机！因此可以相信，日本的技术人员，是用普通的模拟电路，用了许多精巧的办法，
来达到同步的，而且甚至可以推断，日本的动车厢，也不敢有太多的轮子被单独的电动
机带动。

而在没有计算机支持下，用许多模拟电路来达到各车厢的同步，我会认为日本的技术人
员很了不起，一定想了许多办法，那个电路的设计极为精巧，令人叹为观止。而且到后
来能够上升到每小时二百多公里，真了不起，日本技术人员搞了许多小窍门，有许多技
术上的绝活。

但是，也正因为如此，所以日本的技术人员太自我欣赏自己的这些小专利小窍门了，就
没有及时地采用大规模的计算机控制，没有敢在动车厢中弄到每一个轮子都由一台电动
机同步驱动的程度，再说了，如果要这样做，就等于要推倒重来了。

而中国的技术人员是在全球计算机普及的情况下开始研制的，当然一开始从要由更多的
电动机带动每一个轮子，各车厢采用数字电路的电缆，甚至采用流行的tcp/ip协议，这
都可以重头研发，因此动车组轻易到达每小时五百公里的速度，甚至可能更高。

因此现在日本的高铁非常吃力才能够到达每小时三百公里的速度，而且因为旧技术而价
格昂贵，对日本技术人员来说，如果继续下去，是无法和中国竞争的。如果推倒重来，
这倒是一个正确的路线，但是就已经在中国后面了，呈日本追赶中国之势。但是日本在
追赶过程中，却没有太多的机会实习，除非你拿到许多订单。但是中国的高铁已经上去
了，你想拿到订单也不容易，而且全新的动车组需要长时间的测试，如果弄不好故障了
也不是好玩的。

这一点我拿另一个产品做比方。比如计算机的存储设备，有一段时间是少不了软驱的，
而日本的公司做软驱特别好，里面许多技术令人叹为观止。但是中国人发明了优盘，日
本那做软件的公司傻眼了，要不你也跟在中国屁股后面做优盘？但是原来的许多软驱的
技术就完全不能够用了。中国的高铁和日本的高铁差别就在这里。
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