地鐵車輛新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用分析

孫梓譯

摘要：近年來，隨著我國各大城市開始大力建設(shè)地鐵，民眾對地鐵車輛的安全性、可靠性提出了更高的要求，這在一定的程度上促進了地鐵車輛新技術(shù)的出現(xiàn)。受到各個地區(qū)交通運輸發(fā)展程度的影響，其應(yīng)用的新技術(shù)種類相差較大。本文主要針對一線、二線城市中地鐵車輛行車間隔時間縮短的情況下，提高地鐵車輛運營質(zhì)量的新技術(shù)進行研究，探究新技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)用優(yōu)勢及對策。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;新技術(shù);應(yīng)用

引言：隨著我國城市化建設(shè)進程的加快，地鐵建設(shè)成為了人們所關(guān)注的重要話題。在交通運輸?shù)膲毫ο拢覈簧僖痪€、二線城市的地鐵線路建設(shè)增加，地鐵行車間隔越來越短，由此引發(fā)了一系列新的問題。為了提高地鐵安全運輸?shù)目煽啃裕瑢F(xiàn)代化的新技術(shù)應(yīng)用到地鐵建設(shè)當中，具有重要意義。基于此，本次研究以地鐵車輛新技術(shù)為核心，探究新技術(shù)的具體發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用趨勢。

一、地鐵車輛新技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

相對于其他交通車輛來說，地鐵車輛運行有著一定的弊端，為了彌補地鐵交通運輸?shù)牟蛔悖瑥娀瘧?yīng)用優(yōu)勢，將新技術(shù)應(yīng)用到地鐵車輛當中，對地鐵交通的健康發(fā)展至關(guān)重要。目前，地鐵車輛新技術(shù)的主要研究方向有蓄電池緊急牽引技術(shù)、無觸點邏輯控制技術(shù)、車載故障診斷技術(shù)，列車管理技術(shù)等，具體發(fā)展現(xiàn)狀如下。

（一）蓄電池緊急牽引技術(shù)

由于地鐵的運輸線路較長，在無供電的路段想要試下運行，就需要蓄電池緊急牽引技術(shù)。該技術(shù)最早出現(xiàn)在瑞典，若內(nèi)最早由北京地鐵四號線試用，效果良好。隨后在多個城市的地鐵建設(shè)當中，均開始大面積投用蓄電池緊急牽引技術(shù)，但由于線路設(shè)置差異性較大，該技術(shù)尚未有統(tǒng)一的應(yīng)用標準[1]。受到技術(shù)自身限制的影響，采用該技術(shù)的列車通常會增重1-3t，目前綜合應(yīng)用效果最好的為鎳鉻蓄電池緊急牽引技術(shù)。

（二）無觸點邏輯控制技術(shù)

繼電器在地鐵車輛中的應(yīng)用至關(guān)重要，通過繼電器對通信模塊、控制模塊等進行操控，來實現(xiàn)可靠的地鐵運輸。近年來，邏輯控制技術(shù)應(yīng)用與繼電器的融合發(fā)展，逐漸代替了傳統(tǒng)的繼電器應(yīng)用。該技術(shù)不僅具有較強的自診斷功能，能夠?qū)崿F(xiàn)地鐵車輛的故障查找，可也將地鐵車輛運行中的重要信心存儲與傳輸?shù)娇刂浦行模?jié)約了大量的維護時間。受到繼電器自身應(yīng)用限制的影響，傳統(tǒng)的繼電器可使用5-6年，在使用的過程中容易出現(xiàn)偶發(fā)故障，嚴重影響地鐵的正常運行。而無觸點邏輯控制技術(shù)下的繼電器控制系統(tǒng)，使用年限大幅度增加，同時也能夠減少偶發(fā)故障，節(jié)約地鐵車輛運輸?shù)木S護成本[2]。

（三）車載故障診斷技術(shù)

地鐵車輛的安全運行對車載故障診斷技術(shù)有著較高的要求，近年來對地鐵機械零部件故障診斷技術(shù)的應(yīng)用快速發(fā)展，已經(jīng)在多個城市的地鐵線路投入使用，車載故障診斷系統(tǒng)的基本原理如下（見圖1）。該車載故障診斷系統(tǒng)的主要控制對象為地鐵車輛的制動零件、軌道狀態(tài)等，通過對地鐵運行時產(chǎn)生的振動信號進行分析，判斷是否出現(xiàn)故障問題，并根據(jù)產(chǎn)生的信號變化情況，判斷故障可能出現(xiàn)的位置[3]。但由于缺少掌握相關(guān)技術(shù)的工作人員，該技術(shù)的使用情況尚未達到預(yù)期。

（四）列車安全管理技術(shù)

列車安全管理系統(tǒng)主要是對地鐵車輛多種信息的集合，是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲與分析中心，在大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算的基礎(chǔ)上，對列車的安全運行情況進行全方面的監(jiān)測與管理，實現(xiàn)地鐵車輛動態(tài)化信息管理。同時，也具有一定的故障分析功能，通過獲得的數(shù)據(jù)采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可對地鐵車輛潛在的安全隱患問題進行挖掘，采取相應(yīng)的預(yù)防措施，確保地鐵車輛的順利運行。由于該技術(shù)尚處于發(fā)展階段，對地鐵車輛故障信息的數(shù)據(jù)傳輸情況有限，因此很多重要的功能上尚未能拓展完全，在安全管理應(yīng)用上仍舊以故障診斷為主。

二、地鐵車輛新技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

通過對地鐵車輛采用的新技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進行分析，能夠看出以上新技術(shù)具有較強的應(yīng)用優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在兩大方面：

一是能夠確保地鐵車輛的有序運營。地鐵作為城市重要的交通工具，關(guān)乎著居民的出行質(zhì)量。將以上新技術(shù)應(yīng)用在地鐵車輛當中，能夠推動城市地鐵的建設(shè)與管理，在出行高峰期實現(xiàn)地鐵的有序運營，防止故障發(fā)生。同時，安全管理系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)地鐵車輛的動態(tài)化管理，及時對出現(xiàn)故障的路段進行維修和調(diào)整。

二是能夠有效降低地鐵車輛的維護成本。定期對地鐵車輛進行維護和故障檢查是地鐵安全監(jiān)測工作人員的主要任務(wù)，但由于地鐵構(gòu)造十分復雜，肉眼很難對隱性的故障做出良好的判斷。采用故障診斷新技術(shù)，根據(jù)地鐵車輛零部工作時發(fā)出的信號數(shù)據(jù)，判斷其磨損的狀態(tài)，能夠大幅度減少認為的維護工作量，從根源上防止故障發(fā)生，提高機械零件的使用壽命，降低維護成本。

三、地鐵車輛新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢

地鐵車輛新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢順應(yīng)時代特性，以及人們對地鐵運營的需求，向著系統(tǒng)化、數(shù)據(jù)化、自動化的方向發(fā)展。

首先，在系統(tǒng)化方面，由于地鐵車輛運營的管理信息較為繁雜，采取的技術(shù)方法多種多樣，單獨管理勢必會增加工作人員的任務(wù)量，難以達到良好的效果。推動新技術(shù)向著系統(tǒng)化的方向發(fā)展，對眾多小技術(shù)進行整合，使其運作在統(tǒng)一個系統(tǒng)當中，不僅呈現(xiàn)出的管理信息直觀、易梳理，也可提高管理人員的工作效率。

其次，在數(shù)據(jù)化發(fā)展方面，存儲海量地鐵車輛運輸數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中尋找出故障診斷的特征，并利用在故障診斷當中，能夠確保故障診斷高效、準確。大數(shù)據(jù)技術(shù)也可分析城市居民的出行數(shù)據(jù)，分析人們對地鐵車輛設(shè)置的需求，從而針對性地調(diào)整地鐵車輛安排。

最后，在自動化發(fā)展方面，隨著物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)與應(yīng)用，以及5G技術(shù)的出現(xiàn)，為地鐵車輛安全管理自動化進一步提供了可能，也為技術(shù)優(yōu)化升級創(chuàng)造了空間。各種安全管理技術(shù)的應(yīng)用，均是朝著自動化的方向前進。盡管從目前技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，距離自動化相差甚遠，還有很長的路要走，但隨著新技術(shù)的加入，地鐵車輛新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展勢必會向著自動化的方向穩(wěn)步前進。

結(jié)論：綜上所述，地鐵車輛新技術(shù)的應(yīng)用正處于試驗和探索階段，在科學創(chuàng)新的驅(qū)動下，新技術(shù)在多個領(lǐng)域和行業(yè)均有著廣闊的發(fā)展空間。針對地鐵車輛運行的現(xiàn)狀，加強對系統(tǒng)化、數(shù)據(jù)化、自動化新技術(shù)的研發(fā)，與其他技術(shù)相輔相成，從而在新技術(shù)的加入下，共同實現(xiàn)地鐵車輛的現(xiàn)代化管理，推動地鐵行業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻

[1]唐聞天，王麗麗.地鐵車輛新技術(shù)綜述[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2017（09）：65-71.

[2]吳麗.地鐵車輛新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用簡析[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2017（04）：5-8+12.

[3]曹長琴，陳永彪.淺談成都地鐵車輛PIDS新技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用[J].鐵道機車車輛，2018，38（06）：125-128.