中南大学高速列车研究中心是为适应我国铁路提速和发展高速铁路的需要，1994年由原长沙铁道学院的“车辆结构强度实验室”、“列车空气动力研究室” 和“CAD/CAM研究室”合并组建而成。2003年，以高速列车研究中心为主体组建的“轨道交通安全”实验室获批为教育部重点实验室。

近二十年来，“中心”始终围绕我国轨道交通发展的需求，瞄准轨道交通关键技术，在“列车空气动力学”及“列车多体耦合撞击动力学”两个领域的研究形成了鲜明特色，做出了重大贡献。研建了具有世界水平的“列车气动性能模拟动模型试验装置”和填补国内空白的“轨道车辆实车碰撞试验装置”；先后承担了我国列车提速、高速列车和城市轻轨等领域的国家“973”“863”重点研发计划、国家科技攻关、国家自然科学基金、国家高技术产业化、铁道部、教育部及湖南省等一系列项目；作为第一完成单位或唯一完成单位获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖2项、省部级特等奖或一等奖10项，中国专利金奖1项，参与项目获国家科技进步特等奖2项。

1、列车气动特性研究展示平台

列车气动特性研究展示平台是世界上规模最大、国内唯一的“列车气动性能模拟动模型试验装置”。实验装置最高弹射速度可达 500km/h，已完成数十种具有自主知识产权的列车流线型外形的研制，对列车交会行车安全评估、隧道形状设计、隧道通风等研究提供大量实验支撑。

动模型试验系统由试验台、动力系统、加速系统、控制系统、测试系统、制动系统、数据处理系统及和试验模型构成。

动模型试验装置（列车通过隧道）

试验台分上下两层，上层为动模型列车运行试验线，下层为动力传递小车运行轨道。试验线为复线，铺设在轨道基础中部。试验线全长164m，分为三段：发射段、试验段和减速段。在试验段上可安装各类隧道模型，用于列车交会和列车过隧道试验。一般试验用模型列车由3节车组成，缩比为1:16～1:20，以适应不同线间距试验的需要。为了实现动模型列车的高速度运动，自主研制了二级动滑轮增速机构的加速系统，加速系统能使模型列车从静止加速到200 ~500km/h。

列车动模型弹射试验加速系统，采用数根橡皮绳作为弹射动力，其类似“打弹弓”的弹射原理，在线路端部用电动机-钢丝绳，拉动牵引小车及与其相连的动模型列车向后运动，控制系统控制牵引小车所受拉力大小（通过拉力可近似估算模型列车的运行速度），同时，带动试验台下层的动力传递小车也向后运动，使绳逐渐张紧，当拉力达到规定值时，控制系统使拉力停止，模型列车处于待发射状态，牵引小车脱钩装置的控制电磁阀动作，松开脱钩装置，弹射装置回弹带动牵引动力传递小车和动模型列车运动，动模型列车行驶至试验段入口处，与动力传递小车自动分离，动模型列车被弹出，依靠惯性沿轨道无动力高速运行。

动模型试验台弹射工作原理图

在该实验平台上可模拟两交会列车、列车与地面、列车与周围环境之间的相对运动，真实再现高速列车交会、过隧道、列车风等空气三维非定常可压缩非对称流动过程，获得具有相对运动的列车空气动力特性。完成了不同外形的高速列车、各种隧道缓冲结构、不同断面形状的隧道结构、隧道群、竖井、横通道等车隧耦合气动效应及外形结构优化。

高速列车研究中心完成了我国提速、高速流线型列车空气动力外形、结构设计，已投入运营的共计39种。

2、轨道车辆实车碰撞试验展示平台

轨道车辆实车碰撞试验展示平台是自主研建、国内轨道交通行业唯一能实时测定大吨位冲击力、填补国内空白的“列车整车碰撞试验系统”。可用于各型铁路客车、动车组动车和拖车、地铁车、各型货车的实车撞击试验和产品评估，可直接对国内外各型轨道车辆开展碰撞试验，是具备实车碰撞试验能力及评估资质的唯一装置。

撞击试验线长88米，试验线轨距1.435米，最高设计速度120km/h。可进行高速列车、普速列车和城轨车辆实车碰撞实验，已完成纽约地铁、阿根廷洛卡线等出口车辆碰撞试验、香港沙中线轨道车辆碰撞试验、中国标准动车组主吸能组件冲击试验、地铁车辆吸能结构部件实验等，设计了首辆国产地铁列车耐冲击吸能装置，已推广到9个城市，20余条线路的3132辆城轨车辆，且在德、法等国参与的国际招标中胜出完成出口国家列车吸能结构设计。该平台可完成轨道车辆吸能部件撞击实验现场展示。

实车碰撞试验系统具有三个创新点：一是试验车-速度-气压-温度-湿度耦合气动发射可控技术，利用空气炮发射装置，可实现让60t台车以120公里的时速撞击刚性墙；二是驱动车的短距自适应变液压力摩擦终止技术，具有“后悔功能”，即发射后正常情况下驱动车与试验车分离，实现有效工况撞击；调试和非正常情况下驱动车与试验车不分离同时制动，实现调试及异常情况的试验终止；三是“并联分流、支路合流”的2500吨级碰撞力测试技术，具有2500吨的撞击承载力，可实现大吨位冲击响应的实时高精度测试。

碰撞测试系统原理图

试验线总体布置图

该系统实现了车辆、轨道、人体耦合碰撞、爬车、脱轨等碰撞试验及产品评估，解决了列车碰撞事故成因分析及场景再现技术难题。完成了包括中国标准动车组耐撞性试验及优化；完成了广深港高速动车组小底架碰撞试验及耐撞性能评估；完成了国内及出口城轨车辆耐撞性试验、评估及优化，已生产城轨车辆3132辆，运营于北京、广州、天津、成都等城市，出口阿根廷、美国、香港等国家和地区1105辆。

工程应用—城市轨道车辆

工程应用

3、高速列车研究中心四大科研团队