列車碰撞事故造成的重大人員傷亡觸目驚心，世界各國都在致力于研制耐沖擊吸能列車來耗散沖擊動(dòng)能，由于受到列車載重、車鉤及結(jié)構(gòu)外形的限制，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法只能被動(dòng)挨撞。本成果創(chuàng)新性地提出了列車主動(dòng)式碰撞吸能保護(hù)體系，突破了車輛被動(dòng)安全保護(hù)的技術(shù)局限，解決了與列車碰撞能量耗散及運(yùn)行軌跡保持相關(guān)的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題。

1.列車碰撞主動(dòng)式被動(dòng)保護(hù)技術(shù)

研發(fā)列車碰撞主動(dòng)式被動(dòng)保護(hù)下，力流/能量流協(xié)同控制的能量耗散技術(shù)及主被動(dòng)吸能裝置，突破了車鉤等裝置對(duì)吸能結(jié)構(gòu)的限制，拓展了吸能結(jié)構(gòu)變形空間。克服列車碰撞時(shí)頭車破壞嚴(yán)重的短板效應(yīng)，挖掘列車的吸能潛力，在不改變車輛主體結(jié)構(gòu)的情況下，僅地鐵列車的安全碰撞速度可以達(dá)到36km/h，吸能能力比標(biāo)準(zhǔn)提升107%。重聯(lián)動(dòng)車組在36km/h碰撞速度下結(jié)構(gòu)依然完整，吸能提升約100%。

2.列車碰撞軌跡自保持技術(shù)及裝置

構(gòu)建了碰撞防偏/爬—防脫軌—防掉線三重安全保護(hù)系統(tǒng)，包括被動(dòng)凸凹嵌套動(dòng)態(tài)自適應(yīng)對(duì)心防偏/爬、多點(diǎn)約束防脫軌、結(jié)構(gòu)剪切耗能防掉線三大關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)碰撞過程中車體自動(dòng)對(duì)心，減少爬車事故的發(fā)生；突破了世界范圍內(nèi)沒有防脫軌裝置的局限，有效避免脫軌、傾覆造成的二次碰撞及列車掉線等后繼事故，構(gòu)建列車碰撞軌跡自保持技術(shù)體系。已應(yīng)用于400km/h高速列車、城軌列車、自適應(yīng)轉(zhuǎn)向架的碰撞軌跡保持設(shè)計(jì)。

3.全行程漸進(jìn)塑變技術(shù)及低峰值力吸能結(jié)構(gòu)

針對(duì)吸能結(jié)構(gòu)殘余行程長、初始峰值力過高、撞擊力波動(dòng)劇烈等致使人員傷亡問題，研發(fā)了結(jié)構(gòu)全行程線性漸進(jìn)塑變吸能、初始撞擊力抑制兩大技術(shù)，發(fā)明了撞擊力平滑、初始峰值力低、壓縮率高的系列吸能結(jié)構(gòu)，吸能結(jié)構(gòu)壓縮率和壓縮力效率均達(dá)90%以上且變形有序，解決了有限空間內(nèi)高能量耗散難題。