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。
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」)研制的全球首列虛擬軌道列車--智能軌道快運列車(以下簡稱「智軌」)在湖南株洲首次亮相。這一全新的交通產品將為解決現代城市交通運輸難題提供新的選擇。
同期,株洲市人民政府宣布,為智軌列車量身定做的全國首條智能軌道快運系統示範線路也將正式進入實質規劃階段,根據規劃目標,該條示範線有望在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。香港商報記者 趙啟東 何雯
虛擬軌跡技術全球首創
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。
智軌列車的運行依託於智能軌道快運系統(Au-tonomous-rail Rapid Transit,簡稱ART),這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。
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。據介紹,與現代有軌電車相比,智軌車采用膠輪承載,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。
有效解決「城市病」
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,需規劃建設總裏程近8000公裏的運量交通線路,總投資逾萬億元,市場潛力巨大。
而智軌列車,就是為解決「城市病」量身訂做的。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公裏/時;車輛采用低地板結構(小於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/公裏,具有行駛超過40公裏的能力。10分鐘充電,可滿載續航25公裏。此外,由於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,智軌列車采用軌跡跟隨、低地板和高效電傳動技術,集合了有軌電車無汙染,速度快、大運量的特點,又吸收了傳統公交客車運營靈活的優勢,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、中心到旅遊區等特點線路的運輸,並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。
成本具有絕對優勢
與現有的有軌列車相比,智軌列車在成本上具有絕對優勢。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,中國地鐵造價約為4-7億元/公裏,現代有軌電車線路造價約為1.5-2億元/公裏,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公裏的線路,與現代有軌電車相比智軌列車「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。與地鐵、輕軌、磁懸浮等交通工具相比,後者雖然運輸力強大,但其建設成本巨大。隨著城市的擴大,成本也越來越高。公開資料顯示,北京地鐵4號線全長28.14公裏,總投資145多億元,到了北京地鐵16號線,每公裏成本已經超過10億元。高昂的建設成本對於大城市來說成為巨大的財政負擔,對於中小城市不能廣泛應用。與有軌電車、新能源BRT系統等來說,盡管後者建設成本較低,但需要專門的電力系統和專有道路配合設計,維護成本相對較大,且易受制於運行環境,不能較好較快的調配線路;與傳統公交系統相比,後者運輸能力限制等實際情況,無法滿足城市早晚運輸高峰階段需求。因此,智能軌道快運列車的出現,在人們的公共出行需求與城市交通系統運力不足的矛盾日益突出的今天,提供了較為完美的出行選擇。
株洲形成全球最大軌道交通產業集群
從1936年在田心打下第一根樁基與火車機車制造結緣,到韶山系列機車型普化生產,再到世界最大功率的交流傳動電力機車問世,中國老工業基地株洲也獲得了「中國電力機車之都」和「中國高速電動車組發祥地」之稱,株洲的軌道交通產業舉世聞名。
經過幾十年的發展,株洲軌道交通裝備產業已成為整機制造、核心部件、關鍵零部件協調發展的產業集群,產業優勢明顯,整體處於全球產業鏈、價值鏈中高端,並擁有中車株機、中車株洲所、中車電機、聯誠集團等一批專業從事軌道交通裝備制造的龍頭企業以及一大批配套企業。2015年,株洲軌道交通產業產值突破千億,是國內最大的軌道交通裝備生產基地和出口基地。株洲形成全球最大的軌道交通產業集群。
隨著產業的繁榮發展,近年來株洲軌道交通加快了「走出去」的步伐。中國鐵路裝備首個海外制造基地--中車株機東盟制造中心在馬來西亞正式建成投產。株洲生產的電力機車、城軌車輛、鐵路貨車以及城市軌道交通產品,已由東南亞逐步覆蓋到北美、南美、東歐、東南亞以及澳大利亞等70多個國家和地區。
株洲軌道交通企業在大力開拓國際市場的同時,相繼收購整合了海工巨頭英國SMD公司、德國博戈公司。
最新數據顯示,株洲電力機車產品已占全球市場的27%,市場份額全球第一。2014年7月4日,有著中國高鐵「超級推銷員」之稱的李克強總理親臨考察株洲,株洲也因此獲得「高鐵外交產業基地」的美稱。
現在株洲正在打造的「中國動力穀」,軌道交通產業是其三大支柱產業之一。株洲市副市長何劍波介紹稱,株洲軌道交通產業已經集聚的軌道交通裝備企業320多家,規模以上的企業62家;中國中車集團在全國15個城市有24家軌道交通裝備制造公司,其中4家都在株洲,是全國布點最多的城市。並且,株洲軌道交通裝備產品幾乎覆蓋了行業所有領域,形成了集產品研發、生產制造和售後服務、物流配套於一體的完整產業鏈條,本地的配套率達到了70%以上。
「株洲集聚了軌道交通裝備制造企業技術人才一萬多人,在全國的軌道交通制造行業裏僅有的工程院院士全都在株洲。」何劍波說。按照株洲發展規劃,到2020年,株洲軌道交通產業總產值將達到2000億元以上。