城市軌道交通車輛技術創新與發展研究

王守運

摘要：隨著城市人口的增加和交通擁堵的加劇，城市軌道交通車輛系統在安全性和舒適性方面的優勢越來越明顯。城市軌道交通已經在我國許多城市投入運營，給人們的日常生活帶來了便利，極大地提高了人們的生活質量。隨著城市交通需求的增加和新的發展理念的引入，城市軌道交通為人們的日常出行和城市交通做出了巨大的貢獻。本文分析了城市軌道交通車輛技術的現狀和發展趨勢，探討了技術創新問題，力求為城市軌道交通車輛技術的發展做出貢獻。

關鍵詞：城市;軌道交通車輛;技術創新;發展

前言

近年來，我國城市化進程不斷推進，許多城市已經開始建設城市軌道交通項目。事實表明，地鐵工程可以有效緩解城市交通壓力，節約大量能源。但是目前軌道交通車輛技術具有一定的局限性，城市軌道交通車輛產業的正常發展受到制約。要不斷提高軌道交通車輛技術水平，做好技術規劃和開發工作。

1、城市軌道交通的出現

隨著我國經濟和城市化的快速發展，首都、直轄市和省會城市是一個國家或地區重要的經濟和文化中心。大量的人涌入城市工作或做生意，在巨大的人口流動下，一個國家或地區的人口得以快速增長。如何合理規劃城市軌道交通以適應大城市的發展，已成為一個亟待解決的問題。充分整合具有區域特色的軌道交通規劃，在城市總體規劃和環境保護要素方面，區域和道路成為大城市的首選。

2、城市軌道交通車輛類型

2.1有軌電車

有軌電車是隨著城市的發展而誕生的。是以軌道交通為核心的現代客運體系。它具有交通量適中、速度快、性能好、噪音低、振動小等特點。有軌電車是城市軌道交通車輛中一種，其特點是對周圍環境影響小，建設和運營成本低。目前，世界上有320個國家擁有城市軌道交通系統，其中有軌電車占84%。

2.2單線有軌電車

這是一種以單軌平衡為特征的鐵路運輸系統，而不是傳統鐵路的雙軌平衡。單軌主要用于人口密集的城區客運，也用于游樂園的游客運輸。單軌主要分為懸掛單軌和水平單軌。單軌交通具有安全性高、運行速度快、爬坡速度快、半徑小、噪音低、對公眾危害小等優點。然而，單軌交通的缺點也被廣泛討論。比如，當經過市中心和居民區時，乘客和周圍居民難免會擔心安全。單軌交通比其他交通系統復雜，成本高。

2.3小型地鐵系統和新交通系統

是較為新型的軌道交通車輛系統，興起于20世紀80年代至90年代。受科技發展的影響，這兩類交通車輛系統擁有技術先進、建設造價低的優點。因而在諸多地區得到推廣，大量修建。3、我國城市軌道車輛技術發展現狀及優缺點

3我國城市軌道交通車輛技術發展現狀

城市軌道交通車輛在技術上可分為兩代。第一代的主要特點是高品質的碳鋼材料設計，直流運行模式，純手動控制和車輛駕駛。但由于當時技術能力的限制，在安全、環保、節能服務、舒適性等方面相對落后。第二代設計主要集中在技術、系統、車身等方面。從車身等方面的設計，在自動感應門、廣播系統等內部技術裝置上，我國實現了國產化，并取得了重大技術突破。目前，越來越多的地鐵采用新技術，其中空氣彈簧技術是一種典型的技術，主要應用于轉向架和制動系統。低地板直輪轉向架在我國一線城市得到了廣泛的應用，并取得了良好的效果。目前，數字模擬式電氣制動系統非常流行，這大大提高了地鐵的制動性能。地鐵的送風系統也得到了很大的改善，螺桿式空氣壓縮機的應用有效地提高了系統的送風能力。

3.1城市軌道交通車輛技術的優缺點

當前應用技術在軌道交通工程中具有許多優點。新型中央空調技術具有送風穩定、溫度調節靈敏等優點。新的減振技術不僅能有效降低系統的磨損，還能延長零部件的使用壽命，提高車身的安全性，給乘客更好的體驗。當然，也有明顯的技術缺陷。雖然有些技術提高了各種設備的性能，但在使用過程中會產生噪音，對乘客造成一定的影響。空氣制動技術和送風技術對應用環境有較高的要求，將嚴重影響實際應用效果，建議技術人員進一步提高城市軌道交通車輛的技術水平，降低應用成本。

4、城市軌道車輛技術創新發展研究

4.1車輛系統"簡、便、輕"量化技術創新

城市軌道交通車輛主要包括車身和轉向架兩部分。車身必須從發展"簡單、方便、輕便"的輕量化技術入手。目前，車身采用碳鋼、不銹鋼及鋁合金等優質材料制造。從車身整體設計的角度來看，輕量化是當前列車設計的重要組成部分。以碳纖維或復合材料為主要研究對象，設計了一種簡單實用的輕型轉向架。軸向傳動采用永磁同步電動機，取消了傳動的連接部分，簡化了設計，增加了轉向架的動力總成。最后，采用空心軸和波紋壁來減輕轉向架的整體重量。

4.2車輛的節能環保技術創新

從節能環保的角度出發，將變頻技術、熱循環技術、新風技術應用于空調技術中，達到節能降耗的目的。牽引輔助供電系統直接采用永磁同步電動機，簡化了傳動系統，降低了傳動噪聲和重量，提高了能效。對城市軌道車輛制動能量回收進行了研究，開發了一種利用回饋剩余能量降低能耗的新型儲能系統。為了優化制動分配管理制動技術，開發了智能化的光敏照明控制技術，提高了室內照明的舒適性，降低了能耗。

4.3車輛智能化技術創新

目前，互聯網和信息技術高速發展。車輛技術應以工業互聯網技術為基礎，與現有的列車控制網絡技術相結合。為了構建一個多網絡的綜合鐵路網，利用綜合業務系統功能，實現所有車輛和操作系統的數據共享和實時響應。多行業網絡集成可以有效提高車輛的控制和服務水平。目前，5G網絡傳輸得到了廣泛的應用。建立基于5G網絡傳輸的智能化系統，可以為乘客提供多種現代化通信服務。同時，開發智能維修服務系統，為車輛提供實時在線監控和維修服務。

5、結束語

軌道交通車輛的技術開發和設計改進具有交叉性和多樣性的特點，研發人員應積極學習先進的科學文化知識。善于學習優秀的生產經驗，培養自身的技術創新能力，保持認真負責的工作態度，有效促進城市軌道交通的發展。

參考文獻：

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