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          『中國中車』發布全球首列虛擬軌道列車 可與汽車共享道路
          時間:2017-5-30 19:33:14 來源: 作者: 點擊率:1320
        一提到城市軌道交通,很多人就會聯想到長長的軌道,有沒有一種既保持像軌道列車大載客量優勢,又不需要建造專有鋼軌,又能像公交車靈活穿行的城市交通工具呢?答案是肯定的。2017年6月2日,由中車株洲電力機車研究所有限公司(以下簡稱中車株洲所)研制的一種名為“智能軌道快運系統(Autonomous rail Rapid Transit—ART)”(以下簡稱“智軌”)的全新交通產品在株洲首次亮相,這種融合了現代有軌電車和公共汽車各自優勢的新型交通工具屬于跨界之作,它顛覆了人們對于城市交通的傳統認識,為解決大中城市出行難帶來了新的選擇和體驗。



        同期,株洲市人民政府宣布,由株洲市匯聚各方資源和力量,為智軌列車量身定做的全國首條智能軌道快運系統示范線路也將正式進入實質規劃階段,根據規劃目標,該條示范線有望在2018年投入商業運營,這將大大保持和提升株洲市在全國軌道交通領域的地位,為株洲市打造智慧城市添上濃墨重彩的一筆。



        智軌列車看似無軌,實則有“軌”,只不過采用了中車株洲所創新團隊自主研發的“虛擬軌道跟隨控制”技術。簡單來說,它通過車載各類傳感器識別路面虛擬軌道線路,將運行信息傳送至列車“大腦”(中央控制單元),根據“大腦”的指令,在保證列車實現牽引、制動、轉向等正常動作的同時,能夠精準控制列車行駛在既定“虛擬軌跡”上,實現智能運行。

        “軌跡跟隨控制技術”是智能軌道快運列車的核心技術,“軌跡跟隨控制技術”在車輛中依托“多軸轉向系統”來實現,由于該技術的存在,智能軌道快運列車降低了因車身變長造成的事故率,且確保了整體通過性能的前提下提升整體運輸能力。

        智軌列車長達30多米,絕對是馬路上的“巨無霸”,但它卻是一個靈活的“胖子”。奧秘在于列車采用了多軸轉向系統等設計方式,智能對虛擬軌跡進行跟蹤控制。使整臺列車轉彎半徑與普通公交車相當,且比普通公交車輛的通道寬度更小,這就解決了超長車身帶來的轉彎難題。同時,智軌列車采用類似高鐵的雙車頭設計,省卻了掉頭的麻煩。



        與現代有軌電車相比,智軌列車設計最高時速同樣為70公里,但因為不依賴鋼軌行駛,一條運行線的建設周期僅需一年,能快速投入使用。另外,智軌列車還具有輕軌、地鐵等軌道列車的零排放、無污染的特性,并支持多種供電方式。

        此外,由于采用高鐵柔性編組的模式,智軌列車還能根據客流變化調節運力,比如采用標準的3節編組時,列車可載客超過300人,5節編組時可載客超過500人,能有效解決普通公交車載客量小的缺陷,大大提高運力。

        中車株洲所副總經理、總工程師,智軌列車項目組組長馮江華博士介紹,以智軌列車為核心運載工具的智能軌道快運系統具有建設周期短、基礎設施投資小、城市適應性高、綜合運力強等優勢特點,是兼顧運能與投資的中運量軌道交通系統解決方案。





        馮江華為記者算了一筆賬,目前,我國地鐵造價約為4-7億元/公里,現代有軌電車線路造價約為1.5-2億元/公里,而“智軌”在與現代有軌電車運力相同的情況下,只需簡單的道路改造就能投入使用,整體線路的投資約為現代有軌電車的1/5。也就是說,與現代有軌電車相比,建設一條10公里的線路,“智軌”至少能節省10億元以上。可以說在成本上具有絕對優勢。

        根據統計,到2020年,隨著城鎮化進程的發展,全國將新增約80個百萬人口以上的地級市,但在整體城鎮化進程中,80%的中小城市因無法承受現有軌道交通裝備高昂的建設成本和漫長的建設周期,使用傳統的公共交通,導致城市擁堵 “城市病”。為解決中運量交通的問題,需規劃建設總里程近8000公里的運量交通線路,總投資逾萬億元,市場潛力巨大。



        而“智軌”,就是為解決“城市病”量身訂做的。它既能作為一線城市大運軌道交通的補充,也可作為二三線城市的客運主體,還能承擔新區到新區、中心到旅游區等特點線路的運輸,并能與現有的公共交通系統充分結合,打造地下、地面和空中的立體化交通網絡,為解決現代城市交通運輸難題提供全新的解決方式。

        智能軌道快運系統是中車株洲電力機車研究所有限公司全球首創的一種采用虛擬軌跡跟隨和高效電傳動技術的軌道交通運輸系統。是現代有軌列車的一種全新的技術形式。

        智能軌道快運列車是ART的運載工具,是由中車株洲所自主研制的一種創新型現代城市低地板電車。與現代有軌電車相比,該車采用膠輪承載,取代了傳統的鋼輪鋼軌,因此不需要鋪設專有的物理軌道,通過公司自主研發的全球獨有的軌跡跟隨控制技術,控制車輛在虛擬軌道上智能導向,同時依靠特定的信號控制技術對列車在虛擬軌道行進進行約束,提高安全性。

        智能軌道快運列車采用軌跡跟隨、低地板和高效電傳動技術,集合了有軌電車無污染,速度快、大運量的特點,又吸收了傳統公交客車運營靈活,建設投入小等優勢;具有綜合運力強、建設周期短等優越性,具有良好的發展前景。
        中車株洲所是從2013年開始ART系統研究的。此次展示的智能軌道快運列車為三節編組,長31.64米,寬2.65米,高3.4米。列車可以雙向行駛,最大載客人數為307人,滿載重量為48噸,最高運行速度為70公里/時;車輛采用低地板結構(小于330mm)方便乘客上下車。智能軌道快運列車選用動力電池供電,使用快充鈦酸鋰電池,總配電度數為170度,滿載工況電耗為4度/公里,具有行駛超過40公里的能力。10分鐘充電,可滿載續航25公里。

        智軌列車的優勢

        1、技術方面:

        靈活可控:一是行駛靈活,采用了“軌跡跟隨控制技術”,在保證與一般有軌電車同等的載客量的同時,可根據道路實際情況靈活行駛。

        節能環保:標準配置采用電池方式供電,并支持多種供電方式,每次充電時間為10分鐘,續航里程最高可達25公里,由于采用膠輪模式,噪音比之金屬輪軌摩擦大大較低,車內噪音小于70分貝。

        其它優勢:采用100%低地板,由于采用橡膠車輪,爬坡能力高達13%,遠高于傳統的有軌電車的6%的爬坡。

        2、運營方面:

        運量較大:由于其編組靈活,可根據不同線路(中心區和新城區)、不同時段(比如早高峰期間)的具體運營情況進行靈活調控。通常3節編組的載客量可超過300人,與同區段的有軌電車大致相同。如果采用5節編組,則可超過500人。

        適應性強:在大城市,可以作為軌道交通多元化、立體護體系的重要補充。在小城市作為交通骨干,在旅游風景區,承擔特定區域交通運輸的工具。

        建設成本低:目前,我國地鐵造價約為4-7億元/公里,現代有軌電車線路造價約為1.5-2億元/公里,而“智軌”在與現代有軌電車運力相同的情況下,只需簡單的道路改造就能投入使用,整體線路的投資約為現代有軌電車的1/5。可以說在成本上具有絕對優勢。與地鐵、輕軌、磁懸浮等交通工具相比,后者雖然運輸力強大,但其建設成本巨大。隨著城市的擴大,成本也越來越高。



        3.與BRT相比,智能軌道快運列車有什么優勢?

        3.1 智能軌道快運列車由于其較大的運量,高峰期的疏散能力較BRT強;

        3.2 現有新能源公交的使用壽命僅為6-8年,智能軌道快運列車使用壽命達25年,是公交車的3-4倍;

        3.3 智能軌道快運列車采用雙向行駛,不需要掉頭,方便深入市中心與其他交通制式進行接駁。

        3.4 綜合運能強于BRT詳見下表:



        沒有軌道,如何保障智軌列車車輛安全?

        1.雖然沒有鋼軌之類的物理軌道,但智能軌道快運列車有虛擬軌道進行導向,沿固定線路行駛;

        2.采用視覺系統與信號系統融合,運用無軌導向系統確保車輛按虛擬軌道行駛;

        3.如果車輛在未授權偏離虛擬軌道,車輛將通過技術手段限制車輛的運行,如:封鎖動力、緊急制動等。

        4.如有外部物體侵入車輛限界,周界監控系統按實際需要進行報警提醒,同時采用技術手段避免事故發生,如封鎖動力、緊急制動等。

        5.關鍵安全設備采用雙冗余設計,提高車輛安全性及可靠性。



        智軌列車主要應用于哪些市場?

        1、作為大運量軌道交通系統的補充、加密及接駁

        布局在已有地鐵或輕軌的大型城市,作為立體交通解決方案的一種,對現有軌道交通系統與傳統公交系統進行接駁和補充。

        2、承擔城市客運系統的主體

        在中小城市或部分新興城區,則可以承擔交通解決方案的主體,即美觀又能夠提供有效的運力。ART所具有的大運量及優秀的城市適應性保障了其能夠成為中小城市的交通主要解決方案。

        3、城市特定功能區或特定走廊客運系統的骨干

        承擔城市新區與新區之間、中心與旅游區之間等特點線路的運輸。

        可以作為城市標志化運輸工具而進行特定區域的交通運輸。

        在大型工業園區內部、景區旅游觀光線路上可以用來進行大容量、高頻次的人力接送和運輸。

        未來智能軌道快運列車的新技術

        非物理接觸無線重聯技術讓編組更靈活

        智慧車輛讓乘客更舒適

        全自動駕駛讓行車更安全

        大數據集成與分析智能控制系統讓運營更高效




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