Forskningsprogrammet Gröna Tåget har täckt in de viktigaste områdena när det gäller teknisk utveckling, speciellt följande:

• Energiförbrukning
• Buller, både internt och externt
• Spårvänliga boggier och aktiv fjädring
• Korglutning
• Krav för vinterdrift
• Aerodynamik, speciellt luftmotstånd och stabilitet mot sidvind
• Elektriska drivsystem – ny motor- och strömavtagarteknik
• Säkerhet och förarmiljö
• Standarder för europeiska och skandinaviska länder.

Energiförbrukning

Tack vare lågt luftmotstånd, eco-driving och en hög grad av energiåtervinning via återmatande elbroms beräknas energianvändningen per passagerarkilometer bli låg, 25-35 % lägre jämfört med existerande snabbtåg (X 2000 eller SJ 2000) i Sverige. Detta trots de högre hastigheterna. Även ett gott utrymmesutnyttjande ombord på Gröna Tåget och högeffektiva permanentmagnetmotorer kommer att bidra.

Buller

Externt buller från tåget förväntas inte vara högre än för de existerande tågen (både snabbtåg och godståg) i lägre hastigheter än Gröna Tåget. Detta kan åstadkommas genom grundliga bullerminskade åtgärder som dämpade hjul, boggikjolar och en noggrann aerodynamisk utformning. Åtgärder i begränsade känsliga områden (låga spårnära skärmar och avstämda dämpade skenor) har även testats. Noggranna analyser har gjorts för bullerspridning till kupén.

Spårvänliga boggier och ny aktiv fjädring

Forskning, utveckling och prov har utförts för att få boggier med minsta möjliga påverkan på spåren, trots att Gröna Tåget håller högre hastigheter än dagens tåg. Detta kan uppnås med hjälp av en nyutvecklad radiell självstyrande boggi (RSS), som löper stabilt även i höga hastigheter och som ger låg förslitning på hjulen och spåren i vanliga kurvradier. En aktivt radiellt styrd boggi (ARS) har också utvecklats och testats.

Vidare har ett system för aktiv lateral fjädring (ALS) utvecklats. Ett system för aktiv vertikal fjädring (AVS) har principutvecklats konceptuellt. Dessa två system kommer att garantera en komfortabel resa även på spår som har icke-perfekt spårläge t.ex. av tung godstrafik och tjälskott. RSS-boggin, som även är utrustad med ALS, har blivit typtestad och dessutom utsatt för uthållighetstest (ca 700.000 km) i kommersiell drift under åren 2009-2012, inklusive två hårda vintrar. AVS-systemet ger mycket lovande resultat i simuleringar, men återstår att bli testat.

En specialstudie har gjorts för förväntat spårslitage, vilken har visat att en modest axellast är viktigt (max 15 ton vid tjänstevikt) likväl som radiellt styrda boggier.

Korglutning

De kurviga banorna i Sverige och Norge kommer att kräva höjda hastigheter i vanliga kurvradier för att kunna uppnå konkurrenskraftiga och attraktiva resetider. Detta kräver både korglutning och spårvänliga boggier.

Styrning av korglutningen har vidareutvecklats för att uppnå optimal lutning och passagerarkomfort, beroende på den faktiska kurvgeometrin, tågets hastighet och passagerarnas uppfattning. Det nyutvecklade systemet arbetar med en databas på tåget för spårets kurvgeometri och även ett positionssystem baserat på GPS. Prov med resenärer ombord visar att det nya systemet kan förväntas förbättra passagerarkomforten och reducera frekvensen av åksjuka.

Krav för vinterdrift

Trafik med snabbtåg och höghastighetståg i nordiskt vinterklimat är en utmaning. Kraftiga snöfall och temperaturer ned till minus 30-40 grader C är både normalt och förväntat. Dessa omständigheter råder under flera veckor och ibland månader per år. Europeiska standardtåg är knappast anpassade till dessa svåra driftsförhållanden.

Det har gjorts tester på flera olika tekniska lösningar för att få en pålitlig vinterdrift. En stor mängd erfarenheter för att få pålitlig vinterdrift har även samlats in och dokumenterats. Hundratals eller tusentals olika detaljer kommer att påverkas.

Aerodynamik

Höghastighetståg bör ha så lågt aerodynamiskt motstånd som möjligt, men fortfarande klara kraven för låga eller modesta vältande krafter som orsakas av starka sidvindar. Kraven när det gäller inducerat vinddrag utanför tåget måste tas i beaktande. Nya beräkningsmetoder har utvecklats liksom ett system för aerodynamisk optimering av tågets yttre form. Optimeringen kan ge betydande reducering av luftmotståndet.

Eldrift – ny motorteknik och strömavtagare

Nya högpresterande och effektiva traktionsmotorer med permanentmagneter (PM) i rotorn har utvecklats. Den synkrona PM-motorn kan göras lättare alternativt leverera högre effekt vid samma motorstorlek. En annan effekt är att PM-motorer kan ha ungefär hälften så stora förluster jämfört med vanliga induktionsmotorer. Det ger två fördelar: energiåtgången reduceras samt enklare och tystare motorkylning kan användas.

En nyutvecklad strömavtagare, lämplig för snabbtågsdrift med befintliga kontaktledningssystem, har provats och den visar sig ge mycket bra strömavtagning. Detta är avgörande för att multipeldrift med upp till tre aktiva strömavtagare ska kunna köras i hög hastighet.

Säkerhet och förarmiljö

Studier har gjorts av designen av den framtida förarhytten på höghastighetståg med hänsyn till informations- och säkerhetssystem. VTI har även utvecklat en tågsimulator som kan användas för forskning och utbildning.

Tåget måste vara säkert vid en eventuell urspårning. Åtgärder för att tåget ska hålla sig upprätt över banan efter en urspårning har analyserats och föreslagits. Andra aspekter är tågets interiör och bagageförvaring ombord, vilken kräver utformning med fokus på inre säkerhet om tåget skulle spåra ur.

Standarder för europeiska och skandinaviska länder

En sammanställning av kraven enligt den europeiska standarden (EN och TSD) har gjorts. Speciella krav för nordiskt klimat har även de beskrivits.