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新一代超級虛擬軌道列車、能爬雪山的齒軌列車、無人操作磷酸鹽漏斗車……在湖南株洲近日舉辦的2023中國國際軌道交通和裝備制造產業(yè)博覽會（簡稱“軌博會”）上，一批新型軌道交通產品密集亮相；搭載“圖像識別+北斗定位”技術的虛擬軌道列車可實現(xiàn)智能駕駛，應用于氫能源輕軌車的移動制氫裝置助力“零碳交通”……記者觀察到，綠色化、智能化正在引領軌道交通產業(yè)鏈技術創(chuàng)新“新風向”。
創(chuàng)新 從產品迭代到細節(jié)改善
12月8日，在2023中國國際軌道交通和裝備制造產業(yè)博覽會上，觀眾（左一）了解一款智能貨車。新華社記者 陳思汗 攝
“新一代超級虛擬軌道列車采用2節(jié)編組，通過‘圖像識別+北斗定位’感知地面虛擬軌道，可以實現(xiàn)有人值守的自動駕駛。”在“軌博會”的戶外展區(qū)上，一臺新型電車十分“吸睛”。據(jù)中車株洲電力機車有限公司系統(tǒng)研發(fā)主管李春明介紹，這款列車無需鋪設軌道、架設接觸網，最小轉彎半徑只有15米。
“常見的電車或輕軌轉彎時一般要靠前輪帶動后輪，而這款車首次商業(yè)應用全輪電驅轉向系統(tǒng)，車輪可以同時轉彎，具備綠色、靈活、高效的特點。”李春明說。
齒軌列車是一種運用于登山鐵路的新型軌道交通車輛，被稱為“擅長爬山的火車”。在“軌博會”現(xiàn)場，展出了一臺可以爬30度斜坡的列車。
中車株洲電力機車有限公司齒軌列車總體設計師陳正介紹，列車的走行部配備多個齒輪，這些齒輪爬坡時與安裝于軌道中間的齒條嚙合，借助齒輪齒條的咬合力穩(wěn)步行進。齒軌列車的爬坡能力較國內干線鐵路機車提升10倍以上。據(jù)了解，該列車是國內首列擁有完全自主知識產權的齒軌列車，將運用于都江堰至四姑娘山景區(qū)間的齒軌鐵路。
除了軌道交通裝備的創(chuàng)新，列車內的“小細節(jié)”也在不斷優(yōu)化。如何更便捷、更智能地打開車頭門鎖，也有技術人員正在努力為列車駕駛員減少拿鑰匙的煩惱。
湖南鐵道職業(yè)技術學院天一實業(yè)有限公司營銷部部長王志介紹，該公司研發(fā)的第三代智能門鎖，可以通過物聯(lián)網技術，讓駕駛員在固定時間段內通過卡片或者手機app開鎖，提高駕駛員的工作效率。
乘坐高速運行列車時，噪聲往往是影響乘客體驗的重要因素。針對機車高速運行過程中的噪聲問題，中車株機技術團隊研發(fā)的“軌道交通車輛噪聲主被動融合控制系統(tǒng)”，得到多方關注。
“試驗證明，在我們的技術支撐下，通過對機車機身、關鍵系統(tǒng)、風管系統(tǒng)等進行降噪裝置部署，能夠有效降低整車運行噪聲近30%。”項目負責人、中車株機振動噪聲控制專業(yè)技術委員會委員李登科說，該項目相關成果已經應用于動車組、地鐵、機車等40多個工程項目。
“城市軌道交通的形態(tài)不斷豐富，噪聲成為影響搭乘體驗的關鍵因素。”李登科認為，軌道交通領域的隔音降噪技術創(chuàng)新空間廣闊，“噪聲每降低一個分貝，都將明顯改善乘客和路人的體驗，也將極大提升機車產品競爭力。”
提升 從產品供應到方案輸出
當前，加快發(fā)展先進軌道交通裝備已成為全球共識。從國外發(fā)展布局來看，歐盟推出了建設未來鐵路系統(tǒng)的歐洲鐵路項目發(fā)展計劃。法、德、日等國在氫能源機車技術上均已取得了突破。湖南省工信廳統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前，全球有30多個國家，近270家企業(yè)參與到軌道交通產業(yè)競爭。
作為全國最大軌道交通裝備產業(yè)研發(fā)生產和出口基地，湖南株洲走出的產品出口到全球70多個國家和地區(qū)，電力機車全球市場占有率27%，產業(yè)本地配套率達到80%以上，均位居全球前列。
新型產品也在不斷亮相。今年9月，由中車株洲所自主研發(fā)制造的氫能源智軌電車在馬來西亞砂拉越州古晉市開啟試跑。作為氫能源動力系統(tǒng)的智軌列車，這臺列車具有續(xù)航里程更長、加氫時間更短、更低碳節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，高度契合當?shù)貙τ诠步煌ǖ男枨蟆?/p>
此次“軌博會”上，由中車株機研發(fā)的中國標準地鐵時速120公里B型車面向公眾展出，這一列車以“中國標準”為主導，在實現(xiàn)核心技術、關鍵部件全部自主研發(fā)的同時，依托全新地鐵車輛平臺，以“自助餐式”的功能配置組合，滿足乘客的個性化需求。
去年年初，由中車株機主持制定的首項國際標準《軌道交通受流系統(tǒng)受電弓滑板試驗方法》發(fā)布。這標志著中車株機主持制修訂國際標準實現(xiàn)“零”的突破，也標志著我國鐵路標準國際化工作取得新成果。
借著這個勢頭，整體服務也全面出海。今年10月，中車株機承建的墨西哥首都墨西哥城地鐵1號線整體現(xiàn)代化改造項目正式開通運營。
這是中國中車首個海外“系統(tǒng)+”項目，涉及投融資、車輛新造，以及既有車輛通信信號系統(tǒng)、線路及機電系統(tǒng)全面現(xiàn)代化升級改造和全系統(tǒng)維保等內容，采用的新材料、新技術，以及輕量化設計結構，讓整車能耗更低，同時可實現(xiàn)車地之間雙向通信，確保行駛安全。
在巴西、土耳其、馬來西亞等更多國家，中國軌道交通裝備變“走進去”為“留下來”，變單一產品輸出為提供產品、服務、技術標準與整體解決方案。
“綠智融合” 探尋軌道交通高質量發(fā)展道路
氫能源驅動、純電驅動、永磁驅動……技術創(chuàng)新驅動下，軌道交通的動力更“新”，含“綠”量更高。
“近年來，企業(yè)積極推動新能源軌道車輛技術研究與產品研發(fā)，先后研發(fā)了電-電混合動力、氫能源混合動力、純電池動力、內電混合動力等多元化的技術路線和豐富的產品譜系，助力軌道交通產業(yè)綠色低碳發(fā)展。”中車株機產品研發(fā)中心江大發(fā)說。
研制新型聯(lián)軸器和高轉矩密度永磁直驅電機，突破基于智能感知的主動懸掛控制技術，應用實時仿真、虛擬試驗技術構建半實物仿真試驗平臺……這是由中車株機牽頭實施的“新一代軌道交通高效驅動系統(tǒng)技術”科研項目交出的創(chuàng)新“成績單”。
“經過試驗測算，技術應用后可以實現(xiàn)牽引系統(tǒng)能耗相比異步牽引系統(tǒng)降低10%，驅動系統(tǒng)噪聲降低15分貝、走行驅動系統(tǒng)重量降低10%。一年可為某一線城市地鐵節(jié)約用電約2.4億度。”中車株機公司基礎研究與試驗中心總監(jiān)沈龍江介紹說，智能技術讓低能耗、高安全性的軌道交通成為現(xiàn)實。
不止主機企業(yè)，軌道交通“綠智融合”趨勢也激發(fā)產業(yè)鏈技術企業(yè)的創(chuàng)新活力。
在“軌博會”期間舉辦的第十二屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽軌道交通產業(yè)技術創(chuàng)新專業(yè)賽上，記者注意到，不少科創(chuàng)企業(yè)正以綠色、智能目標引領研發(fā)攻關。
“我們的移動供氫技術成果已經在多地的氫能源調車機車、氫能源輕軌車上落地應用。”國家先進軌道交通裝備創(chuàng)新中心新能源系統(tǒng)研究所所長孫雙成說，團隊研發(fā)的制儲一體化移動供氫系統(tǒng)能夠有效滿足軌道交通大容量、高安全性等用氫需求。
擔任賽事評委的中南大學高速列車研究中心教授王中鋼表示，此次專業(yè)賽涌現(xiàn)了多項與綠色智能密切相關的核心技術、產品與系統(tǒng)性解決方案，反映出新型軌道交通系統(tǒng)融合發(fā)展的嶄新活力。
王中鋼認為，面向“綠智融合”，軌道交通產業(yè)應進一步在裝備系統(tǒng)的高效能、耐久性、可靠性、交互化、本構安全、微環(huán)境融合等方面發(fā)力，以實現(xiàn)能源高效利用、運營安全可靠、服務智能便捷、環(huán)境生態(tài)友好的目標，持續(xù)推動軌道交通產業(yè)高質量發(fā)展。
