目前的城市軌道交通發(fā)展已呈多樣化發(fā)展趨勢(shì),尤其是城際軌道交通線和市郊線的建設(shè)越來(lái)越多,大運(yùn)量、中運(yùn)量、市郊線多種形式并存,軌道交通發(fā)展呈多樣化。未來(lái)的研發(fā)重點(diǎn)是技術(shù)制式的整合、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、低地板技術(shù)、轉(zhuǎn)向架技術(shù)、懸浮技術(shù)等。
1.國(guó)際發(fā)展趨勢(shì) 根據(jù)各國(guó)動(dòng)車(chē)組的發(fā)展情況和運(yùn)用經(jīng)驗(yàn),可以看出目前動(dòng)車(chē)組的發(fā)展趨勢(shì)具有以下幾方面的特點(diǎn):
(1)車(chē)內(nèi)環(huán)境和設(shè)備不斷改善,提高了旅客乘坐舒適度和服務(wù)質(zhì)量。車(chē)體結(jié)構(gòu)和動(dòng)力設(shè)備不斷輕量化。車(chē)體結(jié)構(gòu)和部分機(jī)械零部件大量采用鋁合金、大型擠壓型材、蜂窩結(jié)構(gòu)和高分子復(fù)合材料等新材料、新工藝,在保證強(qiáng)度的前提下大幅度減輕重量,如日本500系列車(chē)軸重已降到108KN左右。減輕車(chē)體及設(shè)備重量一方面可以增加載客量,如日本E4系雙層客車(chē),一節(jié)車(chē)廂定員達(dá)到133席;另一方面減輕軸重可降低線路維修費(fèi)用。
(2)電力牽引傳動(dòng)系統(tǒng)向功率大、體積小、重量輕、高可靠性和低成本方向發(fā)展。主要是源于新型電力電子器件和現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。針對(duì)輪軌粘著系數(shù)隨速度提高而下降的物理現(xiàn)象,一方面提高粘著控制技術(shù),另一方面為進(jìn)一步提高速度和列車(chē)的加速能力,在輪軌粘著牽引力的限制下,不得不增加動(dòng)力輪對(duì)數(shù)量,自然形成向動(dòng)力分散布置方向發(fā)展。如原采用動(dòng)力集中方式的德國(guó)ICE列車(chē),開(kāi)發(fā)的ICE-3改為動(dòng)力分散型,法國(guó)也已將鉸接式拖車(chē)轉(zhuǎn)向架發(fā)展成為動(dòng)力轉(zhuǎn)向架,設(shè)計(jì)了動(dòng)力分散式AGV列車(chē)。
所以說(shuō)動(dòng)力分散布型高速列車(chē)是列車(chē)增加載客量、提高速度和提高加速能力、提高運(yùn)輸能力、降低運(yùn)輸成本的需要。
(3)速度不斷提高,表現(xiàn)在以提高試驗(yàn)速度為基礎(chǔ),不斷提高運(yùn)營(yíng)速度。將列車(chē)的安全防護(hù)系統(tǒng),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與軌道的安全保障系統(tǒng)、列車(chē)檢修、運(yùn)用系統(tǒng)構(gòu)成統(tǒng)一的運(yùn)營(yíng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行及安全保障自動(dòng)化,提高列車(chē)使用效率,降低運(yùn)營(yíng)成本。
(4)環(huán)境保護(hù)是制約軌道交通發(fā)展的一大難題。因此在提速、節(jié)能之外,降噪、減振是軌道交通技術(shù)進(jìn)步的另一個(gè)方向。各國(guó)軌道交通技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)在于節(jié)約能耗、降低軌道噪聲、降低生命周期成本以及其他全方位的比較上。
2.國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 2006年2月9日,《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006~2020年)》正式發(fā)布實(shí)施,對(duì)軌道交通技術(shù)的發(fā)展提出了具體要求。即:重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)軌道交通、大型橋梁和隧道、綜合立體交通樞紐等高難度交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵技術(shù)及裝備;重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)高速軌道交通控制和調(diào)速系統(tǒng)、車(chē)輛制造、線路建設(shè)和系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù),形成系統(tǒng)成套技術(shù)。開(kāi)展工程化運(yùn)行試驗(yàn),掌握運(yùn)行控制、線路建設(shè)和系統(tǒng)集成技術(shù);重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)重載列車(chē)、大馬力機(jī)車(chē)、特種重型車(chē)輛、城市軌道交通等新型運(yùn)載工具。
目前我國(guó)城市軌道交通的發(fā)展突出顯示以下特點(diǎn):
由最初的一個(gè)城市發(fā)展成20多個(gè)城市同時(shí)建設(shè),引發(fā)出對(duì)統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的需求;由一個(gè)城市的一條線發(fā)展成網(wǎng)絡(luò)的多條線,引發(fā)網(wǎng)絡(luò)化帶來(lái)的規(guī)劃、客流預(yù)測(cè)、綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、樞紐換乘等技術(shù)問(wèn)題;由單一的傳統(tǒng)輪軌模式發(fā)展成多種制式并存,目前已在建和準(zhǔn)備實(shí)施的制式已達(dá)6種:大運(yùn)量地鐵、中運(yùn)量輕軌、跨座式單軌、城際快速鐵路、磁懸浮、直線電機(jī)系統(tǒng)等,引發(fā)出對(duì)新型交通方式的成套技術(shù)研究需求。
從以上分析可以看出,目前的城市軌道交通發(fā)展已呈多樣化發(fā)展趨勢(shì),尤其是城際軌道交通線和市郊線的建設(shè)越來(lái)越多,大運(yùn)量、中運(yùn)量、市郊線多種形式并存,軌道交通發(fā)展呈多樣化。因此,未來(lái)的研發(fā)重點(diǎn)是技術(shù)制式的整合、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、低地板技術(shù)、轉(zhuǎn)向架技術(shù)、懸浮技術(shù)等。
開(kāi)展城市快速軌道交通及新型交通系統(tǒng)成套技術(shù)的研究作用,是提升我國(guó)城市軌道交通的整體技術(shù)水平,完成本行業(yè)的技術(shù)跨越,打破國(guó)外的技術(shù)壟斷,促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。技術(shù)研發(fā)的總體目標(biāo)是:提升軌道交通的整體建造及技術(shù)裝備水平;形成標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的系統(tǒng)模式體系及標(biāo)準(zhǔn)體系;實(shí)現(xiàn)城市軌道交通智能化、信息化及無(wú)人駕駛衛(wèi)星定位控制;建立一整套高度智能化的事故防范預(yù)警系統(tǒng)和應(yīng)急疏散系統(tǒng);建立多數(shù)據(jù)源的城市軌道交通三維數(shù)據(jù)庫(kù);建立便捷、安全、環(huán)保、節(jié)能、低維護(hù)的新型交通體系,使城市軌道交通成為城市交通的骨干方式,并帶動(dòng)相關(guān)經(jīng)濟(jì)及行業(yè)的發(fā)展。
主要研究?jī)?nèi)容包括:
--大城市軌道交通規(guī)劃、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)重大技術(shù)研究;--大城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃研究;
--標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)體系研究。如車(chē)站的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化研究的內(nèi)容集中在車(chē)站的組成內(nèi)容、車(chē)站設(shè)計(jì)理念、車(chē)站合理規(guī)模、新型施工建造技術(shù)研究等;--城市軌道交通運(yùn)營(yíng)及乘客信息管理技術(shù);
--新型軌道交通制式及關(guān)鍵技術(shù)研究:直線電機(jī)成套技術(shù)系統(tǒng);導(dǎo)向式軌道交通新技術(shù)。主要研究?jī)?nèi)容包括車(chē)輛、軌道結(jié)構(gòu)、電機(jī)、感應(yīng)軌、供電軌、供電和配電、列車(chē)自動(dòng)控制、通信、自動(dòng)檢票系統(tǒng)、站臺(tái)屏蔽門(mén)、運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)維修等內(nèi)容的匹配與系統(tǒng)集成及關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備研究。
--軌道交通重大裝備關(guān)鍵技術(shù)研究。重點(diǎn)研究施工裝備技術(shù)和運(yùn)營(yíng)裝備技術(shù),包括新型車(chē)輛制造技術(shù);列車(chē)自動(dòng)化控制技術(shù);先進(jìn)的施工方法及裝備研究;新型軌道交通運(yùn)營(yíng)管理裝備研究等。
--城市軌道交通安全保障體系研究。綜合研究具有高度智能化、集成化的快速反應(yīng)事故防范預(yù)警系統(tǒng)和安全疏散、救援系統(tǒng),保證軌道交通乘客安全。并能對(duì)突發(fā)的事故,尤其是恐怖性事故提供緊急疏散預(yù)案。
--城市軌道交通環(huán)境控制研究。城市軌道交通必須與周?chē)h(huán)境融為一體,相互協(xié)調(diào),甚至提升當(dāng)?shù)丨h(huán)境的品位,以促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。環(huán)境控制研究主要包括地下車(chē)站與周?chē)h(huán)境的協(xié)調(diào)、高架及地面線景觀、環(huán)境影響及控制對(duì)策等。
3.重點(diǎn)領(lǐng)域與企業(yè) 在新型交通系統(tǒng)方面,世界各國(guó)根據(jù)城市特點(diǎn)已開(kāi)發(fā)了輪軌系統(tǒng)、直線電機(jī)系統(tǒng)、跨座式單軌系統(tǒng)、無(wú)人駕駛新交通、磁懸浮系統(tǒng)等制式,并在城市交通中占有一定比例,而我國(guó)的城市軌道交通系統(tǒng)制式仍以大運(yùn)量的輪軌交通為主,需要開(kāi)展相關(guān)新技術(shù)的研發(fā)。
重點(diǎn)研發(fā)制造企業(yè)主要是中國(guó)南車(chē)集團(tuán)公司與中國(guó)北車(chē)集團(tuán)公司。兩個(gè)集團(tuán)公司有長(zhǎng)春客車(chē)廠、四方機(jī)車(chē)車(chē)輛廠、株洲電力機(jī)車(chē)廠、唐山機(jī)車(chē)車(chē)輛廠等企業(yè)。
(1)中國(guó)南車(chē)集團(tuán)公司 中國(guó)南方機(jī)車(chē)車(chē)輛工業(yè)集團(tuán)公司是從事鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛和城市軌道交通車(chē)輛設(shè)計(jì)、制造與服務(wù)的大型企業(yè)集團(tuán),隸屬于國(guó)資委。中國(guó)南車(chē)集團(tuán)公司以“立足中國(guó),服務(wù)全球”為宗旨,致力于將更高水平、更高檔次、更高質(zhì)量和更高性能的軌道交通裝備產(chǎn)品推向海內(nèi)外市場(chǎng)。在所屬25個(gè)子企業(yè)的團(tuán)結(jié)協(xié)作之下,全集團(tuán)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、市場(chǎng)開(kāi)拓、國(guó)際合作、管理創(chuàng)新上取得出色業(yè)績(jī)。
中國(guó)南車(chē)集團(tuán)公司擁有世界最大的電力機(jī)車(chē)制造基地、中國(guó)首屈一指的大功率內(nèi)燃機(jī)車(chē)及柴油機(jī)的研制能力、中國(guó)最早的中高檔鐵路客車(chē)研制基地,在國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的四個(gè)國(guó)內(nèi)城軌車(chē)輛廠家中占有其三。集團(tuán)具備鐵路機(jī)車(chē)、客車(chē)、貨車(chē)、地鐵車(chē)輛及相關(guān)零部件自主開(kāi)發(fā)、規(guī)模制造、規(guī)范服務(wù)的完整體系,主要產(chǎn)品制造向著“先進(jìn)、成熟、經(jīng)濟(jì)、適用、可靠”的技術(shù)目標(biāo)不斷邁進(jìn)。
近幾年來(lái),被確定為中國(guó)鐵路第五次大提速主力車(chē)型的東風(fēng)11G型內(nèi)燃機(jī)車(chē)實(shí)現(xiàn)當(dāng)年設(shè)計(jì)當(dāng)年試制成功;高原機(jī)車(chē)“雪域神舟”號(hào)在青藏鐵路順利經(jīng)受住了4772米海拔的考驗(yàn);高原高寒動(dòng)車(chē)、擺式客車(chē)、雙層集裝箱平車(chē)等客車(chē)、貨車(chē)新品種相繼問(wèn)世;南車(chē)制造的鐵路貨車(chē)首度出口南美;交流傳動(dòng)電力機(jī)車(chē)首度出口中亞;最大批量貨車(chē)出口合同簽訂;北京、廣州地鐵車(chē)輛項(xiàng)目中標(biāo)。眾多的成績(jī)得益于南車(chē)集團(tuán)實(shí)施超前研發(fā)、滾動(dòng)開(kāi)發(fā)的技術(shù)策略和立足中國(guó)、服務(wù)全球的市場(chǎng)策略。
(2)中國(guó)北車(chē)集團(tuán)公司 中國(guó)北車(chē)集團(tuán)是由中央管理的國(guó)有大型骨干企業(yè),主營(yíng)鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛、城市軌道交通車(chē)輛、鐵路起重機(jī)械、各類(lèi)機(jī)電設(shè)備等產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、修理和租賃等。堅(jiān)持“一業(yè)為主,多元經(jīng)營(yíng),立足鐵路,面向全國(guó),走向世界”的經(jīng)營(yíng)方針,努力把中國(guó)北車(chē)集團(tuán)發(fā)展成為擁有先進(jìn)技術(shù)、具有較強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的國(guó)內(nèi)一流、國(guó)際同行業(yè)知名的機(jī)車(chē)車(chē)輛企業(yè)集團(tuán)。總部設(shè)在北京。下轄18個(gè)全資子公司(工廠)、4個(gè)參股研究所和2個(gè)參股子公司。
中國(guó)北車(chē)集團(tuán)以“一業(yè)為主,多元經(jīng)營(yíng),立足鐵路,面向全國(guó),走向世界”為發(fā)展戰(zhàn)略,主要從事城市地下鐵道和輕軌車(chē)輛,鐵路、廠礦、港口用機(jī)車(chē)車(chē)輛,以及鐵路運(yùn)輸專(zhuān)用設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售、租賃、修理、配件供應(yīng)和服務(wù)。運(yùn)用自營(yíng)進(jìn)出口權(quán),開(kāi)展機(jī)車(chē)車(chē)輛產(chǎn)品、制造設(shè)備和技術(shù)的國(guó)際進(jìn)出口業(yè)務(wù)。公司的產(chǎn)品遍布全國(guó)、出口到世界上三十多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。相關(guān)產(chǎn)品:http://www.zztr.org