近日，由中國(guó)中車株洲電機(jī)車研究所有限公司(簡(jiǎn)稱中車株洲所)研發(fā)的一種名為“智能軌道快運(yùn)系統(tǒng)”(簡(jiǎn)稱智軌)的全新交通產(chǎn)品在湖南省株洲市首次亮相，這種“混搭”了現(xiàn)代有軌電車和公共汽車優(yōu)勢(shì)的新型交通工具，為解決大中型城市出行難帶來(lái)了新的選擇。據(jù)悉，株洲市為智軌量身定做的全國(guó)首條智能軌道快運(yùn)示范線路也將進(jìn)入實(shí)質(zhì)規(guī)劃階段，根據(jù)目標(biāo)，該條示范線有望在2018年投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。

“大腦”支配車身實(shí)現(xiàn)“虛擬軌道”

智軌采用膠輪承重，不需要單獨(dú)建設(shè)軌道，可與其他車輛共享路權(quán)，具有運(yùn)量大的優(yōu)勢(shì)。采用3節(jié)編組時(shí)，智軌的車身長(zhǎng)度會(huì)超過(guò)30米。為了讓這個(gè)“巨無(wú)霸”身手更靈活，中車株洲所項(xiàng)目組自主研發(fā)出“虛擬軌道跟隨控制”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了“看似無(wú)軌，實(shí)則有軌”的突破。

智軌列車系統(tǒng)能夠主動(dòng)識(shí)別地面標(biāo)記，防止偏航，同時(shí)車身周圍裝有多種傳感器，在行車過(guò)程中避免出現(xiàn)刮蹭和碰撞。車載傳感器將運(yùn)行信息實(shí)時(shí)傳送至列車“大腦”——中央控制單元，根據(jù)“大腦”的指令，列車通過(guò)“多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”增加前進(jìn)方向上各軸的軌跡重合率，最大限度減小轉(zhuǎn)向內(nèi)輪差，提升智軌的整體通過(guò)性和轉(zhuǎn)向性能，使列車在牽引、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向的同時(shí)，能夠精準(zhǔn)地行駛在一條“虛擬軌道”上。

“一般情況下，3節(jié)車廂的普通有軌電車的最小轉(zhuǎn)彎半徑約為25米，而智軌可以縮小到15米，與普通公交車相當(dāng)。”中車株洲所副總經(jīng)理、總工程師，智軌項(xiàng)目組組長(zhǎng)馮江華告訴記者，“虛擬軌道控制技術(shù)”不僅可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的自動(dòng)駕駛，還能根據(jù)路面情況和指揮中心的調(diào)度，主動(dòng)偏離軌道避開擁堵路面。

“雙冗余”確保關(guān)鍵設(shè)備安全

公共交通運(yùn)載工具的首要標(biāo)準(zhǔn)是安全。在試乘時(shí)記者注意到，智軌沒有傳統(tǒng)意義上的后視鏡，取而代之的是車載攝像頭。工作人員解釋因?yàn)閭鹘y(tǒng)后視鏡的可視范圍較小，而采用車載攝像頭，可以消除更多視覺盲區(qū)。但如果車載攝像頭出現(xiàn)問(wèn)題怎么辦?

“智軌采用的是多視頻檢測(cè)系統(tǒng)，我們通過(guò)在車上增加視頻檢測(cè)點(diǎn)數(shù)的方式應(yīng)對(duì)單點(diǎn)失效。列車裝備有故障檢測(cè)系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)會(huì)第一時(shí)間感知，并判斷該故障是否影響行車安全。”中車株洲所研究院基礎(chǔ)與平臺(tái)研發(fā)中心系統(tǒng)技術(shù)部部長(zhǎng)肖磊介紹，與此類似，智軌的關(guān)鍵安全設(shè)備都采用“雙冗余”設(shè)計(jì)。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，冗余設(shè)備或部件會(huì)介入工作，承擔(dān)已損設(shè)備或部件的功能，從而提高車輛的安全性和可靠性。

此外，列車采用視覺系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)融合的方式，運(yùn)用無(wú)軌導(dǎo)向系統(tǒng)確保車輛按“虛擬軌道”安全行駛。如果有外部物體侵入到車輛安全行駛范圍內(nèi)，周界監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行報(bào)警提醒，同時(shí)采用封鎖動(dòng)力、緊急制動(dòng)等方式避免事故發(fā)生。

編組模式靈活

智軌采用雙車頭設(shè)計(jì)，可以像高鐵一樣雙向行駛。同時(shí)，它采用柔性編組模式，包括2節(jié)、3節(jié)、4節(jié)、5節(jié)等不同編組。采用標(biāo)準(zhǔn)的3節(jié)編組時(shí)，列車載客可超過(guò)300人;采用最大的5節(jié)編組時(shí)，載客可超過(guò)500人，能有效解決普通公交車載客量小的問(wèn)題。“一般情況下，采用2至3節(jié)編組模式就可以滿足日常的運(yùn)載需求。”馮江華介紹，智軌在大城市可以作為多元化交通方式的重要補(bǔ)充，在小城市可以作為交通骨干，在旅游風(fēng)景區(qū)可以充當(dāng)特定區(qū)域內(nèi)的交通運(yùn)輸工具。這種靈活的編組模式，可根據(jù)客流量隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)無(wú)線重連(即車廂之間無(wú)需物理連接，就可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛同步)。

智軌支持多種供電方式，具有輕軌、地鐵等軌道列車零排放、無(wú)污染的特性。由于采用膠輪模式，噪聲比較低，爬坡能力也大大提升。

成本優(yōu)勢(shì)明顯

目前，現(xiàn)代有軌電車線路造價(jià)約為每公里1.5億至2億元，而智軌在與普通有軌電車運(yùn)力相同的情況下，只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的道路改造就可投入使用，整體線路的投資約為現(xiàn)代有軌電車的五分之一。這就意味著，建設(shè)一條10公里的線路，智軌至少能節(jié)省10億元以上。在車輛的購(gòu)置費(fèi)用方面，一列有軌列車的售價(jià)約為2500萬(wàn)元，而同等運(yùn)力的智軌為2000萬(wàn)元左右。假設(shè)一條10公里的線路使用10列智軌，僅購(gòu)置費(fèi)就能節(jié)省數(shù)千萬(wàn)元。

“除了成本優(yōu)勢(shì)，我們還可以為客戶提供包括線路設(shè)計(jì)、車地聯(lián)合等在內(nèi)的全生命周期服務(wù)，從而產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。”中車株洲所時(shí)代電氣通信信號(hào)事業(yè)部技術(shù)中心產(chǎn)品經(jīng)理陳楊告訴記者。

車身重量越輕，能耗就越低，實(shí)現(xiàn)車輛輕量化是智軌的重要發(fā)展方向。馮江華介紹，隨著無(wú)人駕駛的技術(shù)環(huán)境和政策環(huán)境逐步開放，智軌將推動(dòng)無(wú)人駕駛技術(shù)的實(shí)施應(yīng)用。

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