中国成功研发全球首列“无轨列车”

2017年6月2日(农历2017年5月8日)，中国成功研发全球首列“无轨列车”。有轨电车作为轨道交通一种在城市中比较常见，可如果有一天，一辆电动列车行驶在没有轨道的城市中，依然被归为轨道交通一种，这将会是一种什么场景。全球首辆智能轨道列车。2017年6月2日，由中国中车旗下的中车株洲电力机车研究所有限公司(以下简称中车株洲所)研制的一种名为“智能轨道快运系统(AutonomousrailRapidTransit—ART)”(以下简称“智轨”)的全新交通产品，在湖南株洲首次亮相，这种融合了现代有轨电车和公共汽车各自优势的新型交通工具属于跨界之作，它颠覆了人们对于城市交通的传统认识，为解决大中城市出行难带来了新的选择和体验。从有轨到无轨，消失的仅仅是轨道，但智轨所应用的先进技术却远远不是有轨电车简单电力推动技术所能比拟的。“通俗理解，与传统的有轨电车相比，智轨没有了轨道的电车，其在吸收其他行业包括汽车等领域先进技术后更智能化，比如通过图象识别、图象动态拼接和传感器融合等技术保障车辆安全，再比如智轨最后阶段是实现无人驾驶。”中车株洲所一位工程师称。什么是智轨一份数据统计显示，从2007年到2015年这个时间段，中国汽车保有量增加了将近3倍，而道路的面积仅仅增加了60%，这个凸显的矛盾使城市拥堵问题成为一个突出问题。根据交通部公布的《城市公共交通“十三五”发展纲要》要求，到2020年，中国要建成6000公里的有轨电车，但这一数据到2016年底仅达到178公里。中车株洲所副总经理、总工程师冯江华认为，城市轨道交通发展缓慢的原因在于，城市总体布局等都在不断迭代更新、不断发展，这对于一个轨道交通来讲，要在这样一个快速发展的城市结构下面去实施，是有极大的一个挑战和难度的，所以这一定程度上约束了轨道交通发展的步伐。“加之轨道交通建设周期长、投资成本高、灵活性比较差等弊端，使很多城市面对劣势的时候也是难以为继，这才有了智轨这个产品。”冯江华表示。据介绍，智能轨道快运列车是ART的运载工具，是由中车株洲所自主研制的一种创新型现代城市低地板电车。与现代有轨电车相比，该车采用胶轮承载，取代了传统的钢轮钢轨，因此不需要铺设专有的物理轨道，通过公司自主研发的全球独有的轨迹跟随控制技术，控制车辆在虚拟轨道上智能导向，同时依靠特定的信号控制技术对列车在虚拟轨道行进进行约束，提高安全性。智能轨道快运列车采用轨迹跟随、低地板和高效电传动技术，集合了有轨电车无污染，速度快、大运量的特点，又吸收了传统公交客车运营灵活，建设投入小等优势；具有综合运力强、建设周期短等优越性。另外成本低也成为该车辆最大优势之一，数据显示，我国地铁造价约为4亿-7亿元/公里，现代有轨电车线路造价约为1.5亿-2亿元/公里，而“智轨”在与现代有轨电车运力相同的情况下，只需简单的道路改造就能投入使用，整体线路的投资约为现代有轨电车的1/5。也就是说，与现代有轨电车相比，建设一条10公里的线路，“智轨”至少能节省10亿元以上。中车株洲所是从2013年开始ART系统研究的。在首发中展示的智能轨道快运列车为三节编组，长31.64米，宽2.65米，高3.4米。列车可以双向行驶，最大载客人数为307人，满载重量为48吨，最高运行速度为70公里/时；车辆采用低地板结构(小于330mm)方便乘客上下车。智能轨道快运列车选用动力电池供电，使用快充钛酸锂电池，总配电度数为170度，满载工况电耗为4度/公里，具有行驶超过40公里的能力。10分钟充电，可满载续航25公里。全球首辆智能轨道列车驾驶室。全球首辆智能轨道列车驾驶室。全球首辆智能轨道列车驾驶室。采用了多项国际先进技术澎湃新闻记者在当天发布会上见到了这辆长达30多米的智轨列车，如果在马路上绝对是“巨无霸”，但它却是一个灵活的“胖子”。在试乘环节，记者在车辆中感觉不到任何噪音，在行驶至拐弯处时，车辆弯曲的幅度甚至比公交车还小。另外驾驶室中也随处体现车的智能化，在驾驶员的头顶有对外的摄像头，该摄像头随时监控路面情况，而监控的信息传输到车辆中央处理器后发出的指令可以应对更重路面情况。智轨与传统有轨电车相比，具有灵活可控、节能环保、运量大、造价低、适应性强等优势，但这一切均建立在智轨强大的核心技术基础上。据冯江华介绍，中车株洲所创新团队自主研发的“虚拟轨道跟随控制”技术。简单来说，它通过车载各类传感器识别路面虚拟轨道线路，将运行信息传送至列车“大脑”(中央控制单元)，根据“大脑”的指令，在保证列车实现牵引、制动、转向等正常动作的同时，能够精准控制列车行驶在既定“虚拟轨迹”上，实现智能运行。除了这一核心技术，智轨共采用了8大核心技术来支撑其优越性。比如主动安全技术，“通过图象识别、图象动态拼接和传感器融合等，我们实现了无物理轨道下面车辆自身的约束，同时也对周边侵入进行了安全保护，”冯江华介绍称。还比如无网供电技术。冯江华介绍称，我们知道任何一个车辆的供电网络增加的话，会增加投资成本和运维成本。在这里面我们采用了储能技术，这种储能系统可以根据实际运行线路的需要和车辆整体指标的需要，进行一个定制，是我们车辆在运行城市的时候，因为基础设施的减少，使整个运输体系能够好的融合到城市中间去。冯江华还表示，智轨接下来会继续嫁接一些更先进的技术，包括自动驾驶、大数据以及非物理接触下面的无线通讯和控制相关的技术，使我们的列车装备更先进、更安全、更舒适、更快捷。全球首条ART线路落户株洲在这辆全球首辆虚拟列车发布的当天，中车株洲所所在地的湖南省株洲市主要领导宣布了株洲市将开建全球首条ART线路。据株洲市市长阳卫国介绍，株洲河西主干道长江路将率先开建全国也是全世界第一条智能轨道快运系统，通过国家相关部门的验收后，作为示范运营线路服务广大的株洲市民。据介绍，该线路规划全长大约是6.5公里，建成以后将与已经规划的中低速磁悬浮线路实现无缝对接。