2024年3月23日发(作者：斐鸿禧)
龙源期刊网
高速列车N700S确认试验车
作者：
来源：《现代城市轨道交通》2019年第04期
日本 JR 东海铁路公司为进一步确保安全稳定运输、提高环境性能、削减总成本、形成标
准车辆，不断进行技术开发。为了在东海道新干线充分反映技术开发成果，时隔 13 年制造了
全面换型的 N700S 高速列车。2018 年 3 月开始为期大约 3 年的运行试验，准备作为东海道新
干线新型主力车型投入运营。
1 N700S 的地位
东海铁路公司为不断打造东海新干线的精品，持续地推进提高安全性、舒适性、可靠性、
环境性能的技术开发。2002 年小牧研究中心的开设、2009 年 N700 系批量生产的先行试验车
（X0 编组）的研制，都促使了技术开发的成果转化。在适时地发挥技术开发的作用上，
N700A 和 N700A3 批次车新车、既有车辆的改造通常都有新技术的反映。但是，车辆地板下空
间利用和重量减轻、设备功能的提高都已经达到了极限，迫切需要将持续获得的技术开发成果
集中融入 N700 系的一个平台上。另外，考虑到 700 系退役后的车型统一、持续新技术的运
用，也必然要有新型车辆的设计。
在车辆地板下空间、重量制约的背景下，以主电路设备为中心的进一步小型化、轻量化，
将过去不可能实现的主变压器（MTr）和主变流装置（CI）搭载在同号车上，车辆下部设备种
类由原来的 8 种削减到 4 种，就可灵活地构成 12 辆或 8 辆编组，柔性地调整 MT 比（动车拖
车比），实现标准车辆的构成（图 1）。而且，由于MTr 和 CI 搭载在同号车上，就能够减少
跨车厢间主电路的配线数，进一步使车辆轻量化。
实现标准车辆后，地板下空间和设备重量有了充分余度，可实现装载全有源减振控制装置
和全车一致的新设备，进一步提高服务水平。原来面向国内外各线区的 16 辆编组一旦规格变
化，一方面有装置部件配置、管线安排结构的大量变化设计，一方面有变更后较多时间、较大
成本的规格验证需要。有了标准车辆，就不需要这类设计的变化，可适时地为国内外各线区提
供车辆，形成不同的编组。有了标准车辆，车辆下部的种类减少、装置部件规格统一等，就有
了一种产品大批量生产的可能性，从而可提高质量和降低成本。
2 车辆概况
在东海道新干线、山阳新干线定制车辆命名的N700 后加 S，得到 N700S 名称。S 是英文
Supreme的缩写，是 N700 系中最高级新干线车辆的意思。
2.1 车辆外观
龙源期刊网
车体在白色的基础上加了青色的条带，延续了东海道新干线的传统（图 2、图 3）。有表
现 S 的文字图案，这是象征标志，Supreme 首字母的 S 设在中央，在高等级、优品质感的白底
上采用了金黄的主色。S 的字体仿佛头车的形状，采用优雅舒展的弯线，与 Supreme整个英文
词浑然一体，形成自然而然的曲线。这个标志以 S为中心，通过与其他字母协调地配置，还表
现了铁道的安心感和稳定感（图 4）。
2.2 车头形状
车头形状，对 N700 系各车做了进一步改进，在车体左右两侧设立了缘边，构成“展开双
翼”的姿态。可舒缓空气风流，进而提高环境性能，有降低隧道微气压波和车外噪声、减少列
车运行阻力和尾车摇晃的效果。
在前大灯上，在新干线列车上首次采用了 LED 照明，实现了节能，还在形状上下了功
夫，增加了照射的范围，提高了视认能力（图 5）。
2.3 车厢和座席
车厢考虑功能性的同时，采用构成舒畅空间的柔和曲面，在头等车上实施“宽裕空间和顾
及个体”的概念，在普通车上实施“满足功能的舒适空间”概念（图6）。不论头等车还是普通
车，都采用了空调出气口与侧面板一体的举措，确保有足够大的出气口，均衡车内各处的温
度。车厢内采用 LED 的间接照明，通过光学意义上最适合的天井形状，达到车厢内照度的一
致。另外，天井面是不使用树脂部件的结构，进而强化了防火性能。列车接近停车站时，有调
光的控制增加了行李架的亮度，提醒旅客对行李的注意。车厢内的引导显示装置画面采用了大
于原来 1.5 倍的彩色液晶，进一步提升了可视性。
在头等车上，对 N700 系以来采用的同步舒适座椅再次改进，以减少对大腿里侧的压迫感
等。为免除长时间乘坐的疲劳，利用以脚踝为回转中心的可倾躺机构，提高了舒适性。在普通
车上，有利用靠背与座面连动的可倾躺机构。另外，所有座席都有臂靠设计。
2.4 制动系统
改进 列车自动控制（ATC ）和制动系统，以进一步缩短地震时的制动停车距离。这使得
东海道新干线最高速度 285 km/h 时的停车距离，在隧道以外的平坦直线区间，要比 N700A3
批次车缩短 5%（图 7）。
2.5 驱动系统
驱动系统中，采用新一代半导体器件碳化硅（SiC），具有发热小、能够高速关断、冷却
设备简单化的优点。结合运行风冷技术，主变流装置（CI）大幅度地小型化和轻量化，能够与
龙源期刊网
主变压器（MTr）一起安装在同一型号的车辆上，为形成标准车辆做出贡献。新CI比 700 系
（带吹风机构）轻了 600 kg，比 N700A3 批次车（没有吹风机构）轻了 150 kg（圖 8）。
转向架上驱动电机，由于驱动系统采用了 SiC 器件，能够在高频域产生大的电流。这里，
每个电磁铁的体积变小，在新干线列车首次让电磁铁的数量由 4 极增加到 6 极，驱动电机确保
原来的输出功率，又有小型和轻量的结果。相比 N700A 的电机，每台轻了约 70 kg（图 9）。
2.6 转向架构架
转向架构架采用带边帽形的型材，结构上实现了圆弹簧座与下板的一体化。通过下板厚度
在每个部位上的最佳化，减少了构架内的加强部件和需要焊接处，提高了可靠性，制造上也更
加容易。通过以上的结构变化，使每个转向架比 N700A 轻了约 75 kg（图 10）。
2.7 齿轮传动装置
齿轮将电机旋转力传递到车轮，这里采用了人字形齿轮。与既有的斜齿轮相比，齿合更加
稳定，可减少运行噪声。预期有提高轴承的可靠性、减少维护的效果（图 11）。
2.8 全有源减振控制装置
在头等车的转向架上，安装全有源减振控制装置，进一步提高了舒适性。在既有半有源减
振器上，由小型电机与泵机结合形成紧凑的结构，可大幅抑制车体摇晃。特别在隧道区间，可
使摇晃减半。而且，即使在电机停止的情况下，基于半有源减振控制的功能，还能维持原有的
乘坐舒适度。
2.9 新型受电弓
对受电弓，开发了与接触线接触的挠式滑板，从而大幅度改善了受电弓的跟随性，提高了
受流能力，长寿命化可减少维护。而且，支撑部由 3 处变为 2 处，相比N700A 每个受电弓轻
了约50 kg（图 12）。
2.10 强化状态监视功能
通过监视车载设备的状态，强化了预兆可能故障的状态监视功能。经由传输装置，车辆各
设备向地面车辆基地的信息传递速度，是 N700A3 批次车的 10 倍，能够将车辆记录的数据更
为大量地传输。这些数据可在车辆基地进行详细的分析，用于改进既有功能，使 N700S 有了
预兆故障的检知，再经调查、修理以实现车辆预防保全的维护。而且，根据所得到的数据，可
推进车辆检查内容的最佳化，替代原有的检查，显著地提高可维护性能（图 13）。
龙源期刊网
自 N700A 开始，安装了监视全转向架状态的转向架振动检测系统。经小牧研究中心运行
试验装置的重新验证，功能再次提升。对防止重大事故、乘坐舒适性的这种日常监视，可进一
步提高车辆的可靠性。
3 运行试验概况
N700S 确认试验车，自 2018 年 3 月 20 日开始运行试验，在大约 3 年的期间实施基本性能
和长期耐久试验。2018 年进行基本性能验证，实施加速、制动的运行和错车试验。N700S 是
提供直通运输服务的车辆，要在东海道新干线和山阳新干线 2 个区间进行性能确认。2019 年
起进行长期耐久性能的试验，通过大约 2 年的运行，以确认车辆的耐久性能。以后，作为获取
新技术开发成果的试验研究专用车辆，还会得到充分利用。迄今运行试验使用 N700 系批量生
产的先行试制车（X0 编组），对车体倾斜系统、转向架振动检测、新型受电弓、定速运行控
制装置等新技术开发，经搭载和运行试验，结果反馈到面向营业车的设计上。在 N700S 确认
试验车上也期待有同样的结果。
3.1 蓄電池电力运行系统试验
针对自然灾害，迄今已经有了地震对策、雪害对策、横风对策、大雨对策等多个视角出发
的措施。在自然灾害发生时，需要迅速将旅客运送到安全场所。对N700S 确认试验车，在非
常情况下不能使用接触网电力时，可充分利用车辆搭载的电池组，使停止在隧道内和桥梁上的
列车运行到隧道和桥梁外。要对这种列车移动的可行性进行系统试验。
近年来，蓄电池的性能飞跃提升。利用蓄电池组电力运行的铁道车辆，已经有了 JR 九州
铁路的“BEC819系（DENCHA）”、东京地铁公司的“银座线 1000系”。对既有的新干线车辆，
搭载蓄电池受到空间和重量的制约，因系统构成的关系，实现还有一定的困难。
对此，N700S 对地板下搭载设备进行了彻底小型化、轻量化，大幅度地改进了设备配置，
为搭载电池组提供全新的空间设计，消解了重量制约因素。电池组采用小型轻量的锂电池。在
系统设计上，有电池组向驱动装置提供必要电流的电路设计、为电池组充电的电路设计，以及
周边适用装置的设计（图 14）。
2018 年 9 月在工厂内实施蓄电池电力运行系统的运行试验，以确认其基本性能。
3.2 8 辆编组试验
N700S 作为标准车辆，可有 12 辆、8 辆、6 辆多样编组。为确认编组构成的可能性，在
2018 年 10 月实施 8辆编组试验，确认作为标准车辆的性能。8 辆编组，以既有 16 辆编组的
1、2、11、8、9、6、15、16 号车组成（图 15）。这时，车辆地板下的设备基本配置不需要变
更，就能组成编组。
龙源期刊网
4 结束语
N700S 基于长期以来的技术成果，由很多厂家的协作才得以完成。
2018 年 3 月，N700S 确认试验车制作完成。预计新车 2020 年投入使用，按期完成 N700S
批量生产车的各项任务进度，是今后非常重要的工作。虽然 N700S 已经迈出了第一步，以安
全稳定舒适的运输为使命的东海道新干线，还要在这种型号的车辆上做不懈努力。
参考文献
[1] 田中英允. N700S確認試験車の概要[J]. JREA，2018，61（5）：
苏晓声 编译
收稿日期 2019-01-24
责任编辑 冒一平
42207-42210.
2024年3月23日发(作者：斐鸿禧)
龙源期刊网
高速列车N700S确认试验车
作者：
来源：《现代城市轨道交通》2019年第04期
日本 JR 东海铁路公司为进一步确保安全稳定运输、提高环境性能、削减总成本、形成标
准车辆，不断进行技术开发。为了在东海道新干线充分反映技术开发成果，时隔 13 年制造了
全面换型的 N700S 高速列车。2018 年 3 月开始为期大约 3 年的运行试验，准备作为东海道新
干线新型主力车型投入运营。
1 N700S 的地位
东海铁路公司为不断打造东海新干线的精品，持续地推进提高安全性、舒适性、可靠性、
环境性能的技术开发。2002 年小牧研究中心的开设、2009 年 N700 系批量生产的先行试验车
（X0 编组）的研制，都促使了技术开发的成果转化。在适时地发挥技术开发的作用上，
N700A 和 N700A3 批次车新车、既有车辆的改造通常都有新技术的反映。但是，车辆地板下空
间利用和重量减轻、设备功能的提高都已经达到了极限，迫切需要将持续获得的技术开发成果
集中融入 N700 系的一个平台上。另外，考虑到 700 系退役后的车型统一、持续新技术的运
用，也必然要有新型车辆的设计。
在车辆地板下空间、重量制约的背景下，以主电路设备为中心的进一步小型化、轻量化，
将过去不可能实现的主变压器（MTr）和主变流装置（CI）搭载在同号车上，车辆下部设备种
类由原来的 8 种削减到 4 种，就可灵活地构成 12 辆或 8 辆编组，柔性地调整 MT 比（动车拖
车比），实现标准车辆的构成（图 1）。而且，由于MTr 和 CI 搭载在同号车上，就能够减少
跨车厢间主电路的配线数，进一步使车辆轻量化。
实现标准车辆后，地板下空间和设备重量有了充分余度，可实现装载全有源减振控制装置
和全车一致的新设备，进一步提高服务水平。原来面向国内外各线区的 16 辆编组一旦规格变
化，一方面有装置部件配置、管线安排结构的大量变化设计，一方面有变更后较多时间、较大
成本的规格验证需要。有了标准车辆，就不需要这类设计的变化，可适时地为国内外各线区提
供车辆，形成不同的编组。有了标准车辆，车辆下部的种类减少、装置部件规格统一等，就有
了一种产品大批量生产的可能性，从而可提高质量和降低成本。
2 车辆概况
在东海道新干线、山阳新干线定制车辆命名的N700 后加 S，得到 N700S 名称。S 是英文
Supreme的缩写，是 N700 系中最高级新干线车辆的意思。
2.1 车辆外观
龙源期刊网
车体在白色的基础上加了青色的条带，延续了东海道新干线的传统（图 2、图 3）。有表
现 S 的文字图案，这是象征标志，Supreme 首字母的 S 设在中央，在高等级、优品质感的白底
上采用了金黄的主色。S 的字体仿佛头车的形状，采用优雅舒展的弯线，与 Supreme整个英文
词浑然一体，形成自然而然的曲线。这个标志以 S为中心，通过与其他字母协调地配置，还表
现了铁道的安心感和稳定感（图 4）。
2.2 车头形状
车头形状，对 N700 系各车做了进一步改进，在车体左右两侧设立了缘边，构成“展开双
翼”的姿态。可舒缓空气风流，进而提高环境性能，有降低隧道微气压波和车外噪声、减少列
车运行阻力和尾车摇晃的效果。
在前大灯上，在新干线列车上首次采用了 LED 照明，实现了节能，还在形状上下了功
夫，增加了照射的范围，提高了视认能力（图 5）。
2.3 车厢和座席
车厢考虑功能性的同时，采用构成舒畅空间的柔和曲面，在头等车上实施“宽裕空间和顾
及个体”的概念，在普通车上实施“满足功能的舒适空间”概念（图6）。不论头等车还是普通
车，都采用了空调出气口与侧面板一体的举措，确保有足够大的出气口，均衡车内各处的温
度。车厢内采用 LED 的间接照明，通过光学意义上最适合的天井形状，达到车厢内照度的一
致。另外，天井面是不使用树脂部件的结构，进而强化了防火性能。列车接近停车站时，有调
光的控制增加了行李架的亮度，提醒旅客对行李的注意。车厢内的引导显示装置画面采用了大
于原来 1.5 倍的彩色液晶，进一步提升了可视性。
在头等车上，对 N700 系以来采用的同步舒适座椅再次改进，以减少对大腿里侧的压迫感
等。为免除长时间乘坐的疲劳，利用以脚踝为回转中心的可倾躺机构，提高了舒适性。在普通
车上，有利用靠背与座面连动的可倾躺机构。另外，所有座席都有臂靠设计。
2.4 制动系统
改进 列车自动控制（ATC ）和制动系统，以进一步缩短地震时的制动停车距离。这使得
东海道新干线最高速度 285 km/h 时的停车距离，在隧道以外的平坦直线区间，要比 N700A3
批次车缩短 5%（图 7）。
2.5 驱动系统
驱动系统中，采用新一代半导体器件碳化硅（SiC），具有发热小、能够高速关断、冷却
设备简单化的优点。结合运行风冷技术，主变流装置（CI）大幅度地小型化和轻量化，能够与
龙源期刊网
主变压器（MTr）一起安装在同一型号的车辆上，为形成标准车辆做出贡献。新CI比 700 系
（带吹风机构）轻了 600 kg，比 N700A3 批次车（没有吹风机构）轻了 150 kg（圖 8）。
转向架上驱动电机，由于驱动系统采用了 SiC 器件，能够在高频域产生大的电流。这里，
每个电磁铁的体积变小，在新干线列车首次让电磁铁的数量由 4 极增加到 6 极，驱动电机确保
原来的输出功率，又有小型和轻量的结果。相比 N700A 的电机，每台轻了约 70 kg（图 9）。
2.6 转向架构架
转向架构架采用带边帽形的型材，结构上实现了圆弹簧座与下板的一体化。通过下板厚度
在每个部位上的最佳化，减少了构架内的加强部件和需要焊接处，提高了可靠性，制造上也更
加容易。通过以上的结构变化，使每个转向架比 N700A 轻了约 75 kg（图 10）。
2.7 齿轮传动装置
齿轮将电机旋转力传递到车轮，这里采用了人字形齿轮。与既有的斜齿轮相比，齿合更加
稳定，可减少运行噪声。预期有提高轴承的可靠性、减少维护的效果（图 11）。
2.8 全有源减振控制装置
在头等车的转向架上，安装全有源减振控制装置，进一步提高了舒适性。在既有半有源减
振器上，由小型电机与泵机结合形成紧凑的结构，可大幅抑制车体摇晃。特别在隧道区间，可
使摇晃减半。而且，即使在电机停止的情况下，基于半有源减振控制的功能，还能维持原有的
乘坐舒适度。
2.9 新型受电弓
对受电弓，开发了与接触线接触的挠式滑板，从而大幅度改善了受电弓的跟随性，提高了
受流能力，长寿命化可减少维护。而且，支撑部由 3 处变为 2 处，相比N700A 每个受电弓轻
了约50 kg（图 12）。
2.10 强化状态监视功能
通过监视车载设备的状态，强化了预兆可能故障的状态监视功能。经由传输装置，车辆各
设备向地面车辆基地的信息传递速度，是 N700A3 批次车的 10 倍，能够将车辆记录的数据更
为大量地传输。这些数据可在车辆基地进行详细的分析，用于改进既有功能，使 N700S 有了
预兆故障的检知，再经调查、修理以实现车辆预防保全的维护。而且，根据所得到的数据，可
推进车辆检查内容的最佳化，替代原有的检查，显著地提高可维护性能（图 13）。
龙源期刊网
自 N700A 开始，安装了监视全转向架状态的转向架振动检测系统。经小牧研究中心运行
试验装置的重新验证，功能再次提升。对防止重大事故、乘坐舒适性的这种日常监视，可进一
步提高车辆的可靠性。
3 运行试验概况
N700S 确认试验车，自 2018 年 3 月 20 日开始运行试验，在大约 3 年的期间实施基本性能
和长期耐久试验。2018 年进行基本性能验证，实施加速、制动的运行和错车试验。N700S 是
提供直通运输服务的车辆，要在东海道新干线和山阳新干线 2 个区间进行性能确认。2019 年
起进行长期耐久性能的试验，通过大约 2 年的运行，以确认车辆的耐久性能。以后，作为获取
新技术开发成果的试验研究专用车辆，还会得到充分利用。迄今运行试验使用 N700 系批量生
产的先行试制车（X0 编组），对车体倾斜系统、转向架振动检测、新型受电弓、定速运行控
制装置等新技术开发，经搭载和运行试验，结果反馈到面向营业车的设计上。在 N700S 确认
试验车上也期待有同样的结果。
3.1 蓄電池电力运行系统试验
针对自然灾害，迄今已经有了地震对策、雪害对策、横风对策、大雨对策等多个视角出发
的措施。在自然灾害发生时，需要迅速将旅客运送到安全场所。对N700S 确认试验车，在非
常情况下不能使用接触网电力时，可充分利用车辆搭载的电池组，使停止在隧道内和桥梁上的
列车运行到隧道和桥梁外。要对这种列车移动的可行性进行系统试验。
近年来，蓄电池的性能飞跃提升。利用蓄电池组电力运行的铁道车辆，已经有了 JR 九州
铁路的“BEC819系（DENCHA）”、东京地铁公司的“银座线 1000系”。对既有的新干线车辆，
搭载蓄电池受到空间和重量的制约，因系统构成的关系，实现还有一定的困难。
对此，N700S 对地板下搭载设备进行了彻底小型化、轻量化，大幅度地改进了设备配置，
为搭载电池组提供全新的空间设计，消解了重量制约因素。电池组采用小型轻量的锂电池。在
系统设计上，有电池组向驱动装置提供必要电流的电路设计、为电池组充电的电路设计，以及
周边适用装置的设计（图 14）。
2018 年 9 月在工厂内实施蓄电池电力运行系统的运行试验，以确认其基本性能。
3.2 8 辆编组试验
N700S 作为标准车辆，可有 12 辆、8 辆、6 辆多样编组。为确认编组构成的可能性，在
2018 年 10 月实施 8辆编组试验，确认作为标准车辆的性能。8 辆编组，以既有 16 辆编组的
1、2、11、8、9、6、15、16 号车组成（图 15）。这时，车辆地板下的设备基本配置不需要变
更，就能组成编组。
龙源期刊网
4 结束语
N700S 基于长期以来的技术成果，由很多厂家的协作才得以完成。
2018 年 3 月，N700S 确认试验车制作完成。预计新车 2020 年投入使用，按期完成 N700S
批量生产车的各项任务进度，是今后非常重要的工作。虽然 N700S 已经迈出了第一步，以安
全稳定舒适的运输为使命的东海道新干线，还要在这种型号的车辆上做不懈努力。
参考文献
[1] 田中英允. N700S確認試験車の概要[J]. JREA，2018，61（5）：
苏晓声 编译
收稿日期 2019-01-24
责任编辑 冒一平
42207-42210.