便捷高效“绿智融合”引领轨道交通产业“新风向”

  新一代超级虚拟轨道列车、能爬雪山的齿轨列车、无人操作磷酸盐漏斗车……在湖南株洲近日举办的2023中国国际轨道交通和装备制造产业博览会（简称“轨博会”）上，一批新型轨道交通产品密集亮相；搭载“图像识别+北斗定位”技术的虚拟轨道列车可实现智能驾驶，应用于氢能源轻轨车的移动制氢装置助力“零碳交通”……记者观察到，绿色化、智能化正在引领轨道交通产业链技术创新“新风向”。

  12月8日，在2023中国国际轨道交通和装备制造产业博览会上，观众（左一）了解一款智能货车。新华社记者陈思汗摄

  “新一代超级虚拟轨道列车采用2节编组，通过‘图像识别+北斗定位’感知地面虚拟轨道，能轻松实现有人值守的无人驾驶。”在“轨博会”的户外展区上，一台新型电车十分“吸睛”。据中车株洲电力机车有限公司系统研发主管李春明介绍，这款列车无需铺设轨道、架设接触网，最小转弯半径只有15米。

  “常见的电车或轻轨转弯时一般要靠前轮带动后轮，而这款车首次商业应用全轮电驱转向系统，车轮可以同时转弯，具备绿色、灵活、高效的特点。”李春明说。

  齿轨列车是一种运用于登山铁路的新型轨道交通车辆，被称为“擅长爬山的火车”。在“轨博会”现场，展出了一台可以爬30度斜坡的列车。

  中车株洲电力机车有限公司齿轨列车总体设计师陈正介绍，列车的走行部配备多个齿轮，这些齿轮爬坡时与安装于轨道中间的齿条啮合，借助齿轮齿条的咬合力稳步行进。齿轨列车的爬坡能力较国内干线倍以上。据了解，该列车是国内首列拥有完全自主知识产权的齿轨列车，将运用于都江堰至四姑娘山景区间的齿轨铁路。

  除了轨道交通装备的创新，列车内的“小细节”也在一直在优化。如何更便捷、更智能地打开车头门锁，也有技术人员正在努力为列车驾驶员减少拿钥匙的烦恼。

  湖南铁道职业技术学院天一实业有限公司营销部部长王志介绍，该公司研发的第三代智能锁，能够最终靠物联网技术，让驾驶员在固定时间段内通过卡片或者手机app开锁，提高驾驶员的工作效率。

  乘坐高速运行列车时，噪声往往是影响乘客体验的主要的因素。针对机车高速运行过程中的噪声问题，中车株机技术团队研发的“轨道交通车辆噪声主被动融合控制管理系统”，得到多方关注。

  “试验证明，在我们的技术支撑下，通过对机车机身、关键系统、风管系统等进行降噪装置部署，能够大大降低整车运行噪声近30%。”项目负责人、中车株机振动噪声控制专业方面技术委员会委员李登科说，该项目相关成果已经应用于动车组、地铁、机车等40多个工程项目。

  “城市轨道交通的形态不断丰富，噪声成为影响搭乘体验的重要的条件。”李登科认为，轨道交通领域的隔音降噪技术创新空间广阔，“噪声每降低一个分贝，都将显著改善乘客和路人的体验，也将极大提升机车产品竞争力。”

  当前，加快发展先进轨道交通装备已成为全世界共识。从国外发展布局来看，欧盟推出了建设未来铁路系统的欧洲铁路项目发展计划。法、德、日等国在氢能源机车技术上均已取得了突破。湖南省工信厅统计多个方面数据显示，目前，全球有30多个国家，近270家公司参与到轨道交通产业竞争。

  作为全国最大轨道交通装备产业研发生产和出口基地，湖南株洲走出的产品出口到全球70多个国家和地区，电力机车全球市场占有率27%，产业本地配套率达到80%以上，均位居全球前列。

  新型产品也在不断亮相。今年9月，由中车株洲所自主研发制造的氢能源智轨电车在马来西亚砂拉越州古晋市开启试跑。作为氢能源动力系统的智轨列车，这台列车具有续航能力更长、加氢时间更短、更低碳节能环保的优势，高度契合当地对于公共交通的需求。

  此次“轨博会”上，由中车株机研发的中国标准地铁时速120公里B型车面向公众展出，这一列车以“中国标准”为主导，在实现核心技术、核心部件全部自主研发的同时，依托全新地铁车辆平台，以“自助餐式”的功能配置组合，满足乘客的个性化需求。

  去年年初，由中车株机主持制定的首项国际标准《轨道交通受流系统受电弓滑板试验方法》发布。这标志着中车株机主持制修订国际标准实现“零”的突破，也标志着我国铁路标准国际化工作取得新成果。

  借着这个势头，整体服务也全面出海。今年10月，中车株机承建的墨西哥首都墨西哥城地铁1号线整体现代化改造项目正式开通运营。

  这是中国中车首个海外“系统+”项目，涉及投融资、车辆新造，以及既有车辆通信信号系统、线路及机电系统全面现代化升级改造和全系统维保等内容，采用的新材料、新技术，以及轻量化设计结构，让整车能耗更低，同时可实现车地之间双向通信，确保行驶安全。

  在巴西、土耳其、马来西亚等更多国家，中国轨道交通装备变“走进去”为“留下来”，变单一产品输出为提供产品、服务、技术标准与整体解决方案。

  氢能源驱动、纯电驱动、永磁驱动……技术创新驱动下，轨道交通的动力更“新”，含“绿”量更高。

  “近年来，企业积极推动新能源轨道车辆技术探讨研究与产品研制，先后研发了电-电混合动力、氢能源混合动力、纯电池动力、内电混合动力等多元化的技术路线和丰富的产品谱系，助力轨道交通产业绿色低碳发展。”中车株机产品研制中心江大发说。

  研制新型联轴器和高转矩密度永磁直驱电机，突破基于智能感知的主动悬挂控制技术，应用实时仿真、虚拟试验技术构建半实物仿真试验平台……这是由中车株机牵头实施的“新一代轨道交通高效驱动系统技术”科研项目交出的创新“成绩单”。

  “经过试验测算，技术应用后能轻松实现牵引系统能耗相比异步牵引系统降低10%，驱动系统噪声降低15分贝、走行驱动系统重量降低10%。一年可为某一线亿度。”中车株机公司基础研究与试验中心总监沈龙江介绍说，智能技术让低能耗、高安全性的轨道交通成为现实。

  在“轨博会”期间举办的第十二届中国创新创业大赛轨道交通产业技术创新专业赛上，记者发现，不少科创企业正以绿色、智能目标引领研发攻关。

  “我们的移动供氢技术成果已经在多地的氢能源调车机车、氢能源轻轨车上落地应用。”国家先进轨道交通装备创新中心新能源系统研究所所长孙双成说，团队研发的制储一体化移动供氢系统可以有明显效果地满足轨道交通大容量、高安全性等用氢需求。

  担任赛事评委的中南大学高速列车研究中心教授王中钢表示，此次专业赛涌现了多项与绿色智能紧密关联的核心技术、产品与系统性解决方案，反映出新型轨道交通系统融合发展的崭新活力。

  王中钢认为，面向“绿智融合”，轨道交通产业应进一步在装备系统的高效能、耐久性、可靠性、交互化、本构安全、微环境融合等方面发力，以实现能源高效利用、运营安全可靠、服务智能便捷、环境生态友好的目标，持续推动轨道交通产业高水平质量的发展。