劉暢

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城市面積不斷擴(kuò)大，城市交通的需求量逐漸提升，而城市軌道交通車(chē)輛以非常優(yōu)越的安全性、快捷性以及舒適度受到人們的青睞，越來(lái)越多的人們出行選擇了綠色環(huán)保的城市軌道交通車(chē)輛。本文從新時(shí)期我國(guó)城市軌道交通車(chē)輛的創(chuàng)新技術(shù)展開(kāi)討論，分別就軌道車(chē)輛的輕量化設(shè)計(jì)、安全可靠性以及節(jié)能環(huán)保等技術(shù)方面的創(chuàng)新，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的社會(huì)。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;車(chē)輛技術(shù);輕量化設(shè)計(jì);安全可靠性;節(jié)能環(huán)保

城市軌道交通在我國(guó)的建設(shè)和應(yīng)用已有多年，為人們的日常生活提供諸多便利，提高了人們的生活質(zhì)量，而未來(lái)城市軌道交通的重要性將越發(fā)突出。隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)，城市軌道交通從傳統(tǒng)的單一公交車(chē)發(fā)展為新時(shí)期的高鐵、城際軌道和城市軌道三網(wǎng)合一，實(shí)現(xiàn)城市軌道交通的譜系化發(fā)展和多元化發(fā)展，滿(mǎn)足人們新時(shí)期多樣化的出行需求。以下就從新時(shí)期的城市軌道交通車(chē)輛的創(chuàng)新技術(shù)展開(kāi)闡述：

1、輕量化設(shè)計(jì)

新時(shí)期的城市軌道交通車(chē)輛輕量化設(shè)計(jì)不僅可以提速降噪，降低能源消耗以及碳排放，還可以減少車(chē)輛與軌道的磨損，降低軌道維護(hù)成本[1]。城市軌道交通車(chē)輛的關(guān)鍵技術(shù)主要有：

系統(tǒng)集成化設(shè)計(jì)、輕量化材料應(yīng)用、車(chē)輛結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)。

系統(tǒng)集成化設(shè)計(jì)就是將車(chē)輛的制動(dòng)輔助控制模塊和附加氣室模塊集成在一個(gè)控制塊中，減輕車(chē)輛11%的質(zhì)量。進(jìn)一步優(yōu)化車(chē)輛的能耗記錄系統(tǒng)的拓?fù)浼軜?gòu)，將四個(gè)一列的能耗系統(tǒng)改成兩個(gè)一列，可減少該系統(tǒng)50%質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛輕量化設(shè)計(jì)目的。

在城市軌道交通車(chē)輛的設(shè)計(jì)之初，選擇車(chē)輛零部材料時(shí)，在保障車(chē)輛功能和安全性能的基礎(chǔ)上，采用輕量化材料，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛輕量化設(shè)計(jì)目的。新時(shí)期的碳纖維復(fù)合材料就具有良好的耐候性、消聲效果顯著、防水性能優(yōu)越、缺口敏感度低、可設(shè)計(jì)性好等優(yōu)秀特征，非常合適應(yīng)用在城市軌道交通車(chē)輛設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中的材料應(yīng)用。聚碳酸酯材料因質(zhì)量輕、韌度好、強(qiáng)度大、抗劃傷等性能可以作為城市軌道交通車(chē)輛玻璃的替代品。鋁合金材料是一種既輕又硬的金屬，適合應(yīng)用在車(chē)輛扶手、空調(diào)機(jī)組殼體、貫通道踏板、車(chē)下分線(xiàn)箱等方面，減輕車(chē)輛質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)。

車(chē)輛結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)體現(xiàn)到車(chē)體、內(nèi)裝設(shè)備以及車(chē)鉤緩沖器上。車(chē)體作為城市軌道交通車(chē)輛的重要承載結(jié)構(gòu)，質(zhì)量和安全性是設(shè)計(jì)考慮的重點(diǎn)，創(chuàng)新使用大斷面鋁型材減輕焊接作業(yè)量，減少焊接接口結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)目的。車(chē)輛的內(nèi)裝在保障乘客舒適的基礎(chǔ)上，可以采用輕量化玻璃鋼座椅、設(shè)立減重孔均可實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)需求。新時(shí)期的車(chē)鉤緩沖器采用新型壓拉氣液車(chē)鉤緩沖器，減輕車(chē)鉤重量，提高吸能性能。

2、安全可靠性技術(shù)

北京交通大學(xué)教授秦勇表示“安全高效是軌道交通運(yùn)營(yíng)最核心的競(jìng)爭(zhēng)力和核心技術(shù)。”城市軌道交通車(chē)輛的設(shè)計(jì)理念就是為人們生活提供便捷、快速而又安全的交通服務(wù)，所以車(chē)輛創(chuàng)新技術(shù)中的安全可靠性是重中之重，必須保障車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中乘客的安全，減少安全事故的發(fā)生。隨著新時(shí)期的大數(shù)據(jù)處理技術(shù)應(yīng)用，車(chē)輛的在途監(jiān)控預(yù)警、實(shí)時(shí)智能感知列車(chē)狀態(tài)、檢測(cè)和精準(zhǔn)定位車(chē)輛等技術(shù)將得到廣泛使用，對(duì)城市軌道交通的車(chē)輛實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高車(chē)輛的安全可靠性[2]。同時(shí)也針對(duì)車(chē)輛的安全防護(hù)進(jìn)行升級(jí)和改造，將車(chē)輛的防撞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化成車(chē)體結(jié)構(gòu)參與性能變形的新技術(shù)，創(chuàng)新應(yīng)用現(xiàn)代撞擊技術(shù)設(shè)計(jì)新的耐沖擊車(chē)體結(jié)構(gòu)。

關(guān)于城市軌道交通車(chē)輛的安全可靠性技術(shù)涉及到車(chē)輛的主動(dòng)安全以及信息安全。

主動(dòng)安全包括了車(chē)體、轉(zhuǎn)向架等關(guān)鍵部件的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)診斷和預(yù)警，對(duì)車(chē)輛非接觸式障礙物地檢測(cè)，車(chē)輛脫軌趨勢(shì)檢測(cè)并及時(shí)預(yù)警，對(duì)車(chē)輛的輪軌、弓網(wǎng)關(guān)系深度進(jìn)行檢測(cè)以確保車(chē)輛的正常安全運(yùn)行。系統(tǒng)通視頻圖像處理技術(shù)為核心，結(jié)合衛(wèi)星定位、物聯(lián)網(wǎng)傳感器、車(chē)載電子工程及無(wú)線(xiàn)通訊等技術(shù)采集實(shí)時(shí)路況信息，通過(guò)車(chē)載智能主機(jī)分析后，對(duì)異常情況進(jìn)行及時(shí)地分級(jí)預(yù)警，提醒司機(jī)規(guī)范操作，同時(shí)通過(guò)5G、wifi網(wǎng)絡(luò)將預(yù)警信息和視頻傳輸?shù)秸{(diào)控平臺(tái)，使得司機(jī)與地面人員迅速掌握異常情況并及時(shí)采取相應(yīng)的解決措施，減少安全事故的發(fā)生，確保乘客人生安全。

信息安全則是涉及到車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中安全信息地可靠存儲(chǔ)（黑匣子），車(chē)輛運(yùn)行時(shí)的音視頻信息聯(lián)網(wǎng)聯(lián)動(dòng)并技術(shù)與地面大數(shù)據(jù)系統(tǒng)和應(yīng)急服務(wù)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，以及車(chē)輛地與地面的無(wú)線(xiàn)通訊綜合承載信息安全傳輸通道。新時(shí)期在通信、計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的應(yīng)用下，車(chē)輛中的控制系統(tǒng)利用車(chē)載移動(dòng)終端和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施雙向認(rèn)證安全協(xié)議交互數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛數(shù)據(jù)的共享、設(shè)備的聯(lián)動(dòng)和專(zhuān)業(yè)的協(xié)同，讓乘客擁有良好的服務(wù)體驗(yàn)。

3、節(jié)能環(huán)保理念

隨著城市軌道交通車(chē)輛的不斷增加和低碳環(huán)保理念的宣傳，城市軌道交通車(chē)輛的節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)就需達(dá)到降低能源消耗，減少環(huán)境污染的目的。例如新時(shí)期的車(chē)輛設(shè)計(jì)和制造之初就秉承著綠色環(huán)保的理念采用可回收、環(huán)保的綠色材料進(jìn)行生產(chǎn)，車(chē)輛輕量化的設(shè)計(jì)理念也是減少摩擦粉塵，減少環(huán)境污染，達(dá)到節(jié)能降噪的效果。車(chē)輛的空調(diào)可以采取變頻控制技術(shù)，使用熱循環(huán)、新風(fēng)調(diào)節(jié)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的[3]。車(chē)輛的照明根據(jù)功能和使用需求的不一致采用集中控制、分區(qū)控制以及自動(dòng)化控制等組合形式，實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能的設(shè)計(jì)目的。在車(chē)輛的牽引輔助供電系統(tǒng)中可創(chuàng)新應(yīng)用永磁同步電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，簡(jiǎn)化傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，降噪降量，提高了能源的使用率。另外，還可以在城市軌道交通車(chē)輛設(shè)計(jì)中應(yīng)用能力回饋技術(shù)，高效解決現(xiàn)階段我國(guó)城市軌道交通車(chē)輛制動(dòng)能量的回收和再利用情況，創(chuàng)新研發(fā)出車(chē)載再生能量存儲(chǔ)裝置，吸收并再次利用能源，達(dá)到節(jié)能減排的效果。車(chē)輛的儲(chǔ)能系統(tǒng)如超級(jí)電容電池也能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化制動(dòng)分配管理及電制動(dòng)發(fā)揮至零速等成果。

4、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，城市軌道交通車(chē)輛的創(chuàng)新技術(shù)是我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要因素，結(jié)合我國(guó)當(dāng)前的實(shí)際國(guó)情、交通需求、國(guó)家發(fā)展等情況，不斷創(chuàng)新發(fā)展城市軌道交通車(chē)輛的新技術(shù)和新理念，堅(jiān)持以人為本服務(wù)的宗旨，改進(jìn)和升級(jí)車(chē)輛設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，提高我國(guó)新時(shí)期城市軌道交通服務(wù)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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