劉長青
(中車長春軌道客車股份有限公司,總工程師)
我國自開展城市軌道交通車輛技術研究以來,國內相關的整車制造企業相繼都遵循著“引進、消化、吸收、再創新”的技術路線,逐步縮小了與國外先進技術的差距。隨著將近六十年的技術積累,特別是近十年伴隨著中國城市軌道交通建設的高速發展,國內軌道交通相關企業不斷地投入研發和開展技術創新,取得了豐碩的成果。研發的相關技術和產品也都經過了長時間的驗證,成熟可靠。但是,毋庸違言,無論從車輛產品還是相關技術研發方面,還擺脫不了對國外先進技術的依賴。
正是在此背景下,國家科技部為了更好地發展國內的軌道交通產業,積極響應國家智能制造的政策方針,下達了“十二五”國家科技支撐計劃,以進一步深入開展面向未來的城市軌道交通車輛相關技術自主化研究。2015年6月,中車長春軌道客車股份有限公司正式成為該計劃“下一代地鐵車輛技術研究及示范應用”項目(編號2015BAG13B00)的承擔方。該項目本著“安全、智能、綠色、高效”的設計理念,以實現“技術引領”為目標,從頂層規劃開始,重點突破車體、轉向架、牽引傳動、列車網絡和制動核心系統等關鍵技術,對車輛的智能化、安全舒適、綠色環保、綜合節能等方面進行系統性研究和設計,全力打造面向未來的城市軌道交通車輛,引領市場需求。
在智能化方面:列車采用全自動無人駕駛技術,車輛上電、自檢、出庫、運營、回庫等一系列過程均采用無人駕駛控制模式,實現智能行車;以故障預警與健康管理為核心,提供故障預警報警、故障精確定位和故障分析診斷,確保行車安全及運營秩序,并提供運維決策建議,實現故障智能專家診斷以及預測性智能化維修;以人為本,搭建了智能旅客信息服務平臺,增加乘客的乘車體驗,為乘客提供增值服務。
在安全性方面:4輛編組列車整車監控點有1 200余處,可全面監控車輛關鍵零部件的運行狀態,特別是障礙物及脫軌檢測、走行部在線檢測等一系列主動安全保障技術的研發應用,確保故障能夠被及時發現和處理;同時,對重點部位和安全設備采用雙通道冗余監控和冗余設計,全面、系統地保障列車運行安全。
在舒適性方面:采用開放性駕駛室設計,使乘客有更多的活動空間;客室整體設計簡潔大方,通透性強,座椅、扶手、吊環等設計符合人機工程學,簡單舒適;此外,照明采用冷暖雙色控制,車窗采用抗紫外線及變色技術,客室空氣采用凈化裝置及溫濕度均勻控制技術,還配置了針對殘疾人的助聽系統,等等,為乘客提供更好的乘車體驗。
在綠色環保方面:應用最新環保材料和技術,進一步降低車內外噪聲,避免產生摩擦制動帶來的粉塵污染。
在綜合節能方面:首次開發全碳纖維復合材料輕量化車體,整車質量比標準B型車減重14.85%;同時,綜合利用鋰離子動力電池、高壓直進、輔助高頻及永磁牽引傳動等相關節能技術,實現整車能耗降低15.4%。
2017年6月,科技部項目“下一代”地鐵車輛正式下線。2018年9月27日,科技部高新司在長春組織召開了國家科技支撐計劃 “下一代地鐵車輛技術研究及示范應用”的驗收會。驗收專家組現場查驗并添乘了“下一代”地鐵車輛,聽取了項目匯報,審閱了驗收資料,經質詢和討論,驗收專家組一致認為,項目完成了立項批復的考核指標,同意通過項目驗收,并對科技部項目“下一代”地鐵車輛給予高度的評價。
“下一代”地鐵車輛代表了目前中國城市軌道交通車輛產品的最高水平,引領城市軌道交通車輛向安全、可靠、綠色、智能方向發展,對于建設高質量綜合交通具有重要意義,具有可觀的產業化推廣應用前景。中車長春軌道客車股份有限公司通過多年車輛技術的積累和不斷創新,實現了車輛產品從“技術引進”向“技術引領”的歷史性跨越,使其車輛產品更加具備國際競爭力和市場影響力。