我國城市軌道交通車輛技術現狀和發展趨勢

王慶芳

◆摘? 要：我國城市軌道交通從六十年代北京地鐵建設開始，經過40年的發展，取得了豐碩的成果。特別是進入到九十年代以來，我國城市人口快速增長，城市規模不斷擴大，城市交通擁堵加劇，城市環境持續惡化。公共交通已成為我國大城市緩解交通擁堵的必然選擇，城市軌道交通建設進入快速發展時期。本文分析了我國城市軌道車輛技術的發展現狀，指出了城市軌道車輛技術創新在車輛減重、智能化、安全可靠、節能環保、服務質量等方面的發展趨勢，希望能夠為相關工作人員提供一些參考和幫助。

◆關鍵詞：城市軌道;交通車輛技術;現狀;發展趨勢

當前我國的城市軌道交通進入了快速發展的新時代，在運營規模、客運量、在建線路長度、規劃線路長度均創歷史新高。城市軌道交通發展日益網絡化、差異化，系統結構多元化，網絡化運營逐步實現。截至2018年底，中國大陸共有34個城市開通運營城軌，開通城軌線路165條，全長5033公里。城市軌道車輛作為城市軌道交通的載體，發揮著重要的作用。

1我國城市軌道交通車輛技術現狀分析

1.1 三網融合模式初現

從未來趨勢看，現在城市經濟發展速度很快，軌道交通發展非常迅速。高鐵、城際、城市軌道交通三網融合的趨勢越來越明顯。在這個層面上，有必要考慮城市規劃。從全國交通網絡整體來看，城市面貌的快速變化進一步擴大了城市軌道車輛的功能需求。一方面，早期主要利用現有的運輸線路，但現在隨著通勤線路和車站線路的轉換而發展起來，需要在城際航空等其他運輸方式中發揮作用。道路交通等。同時，隨著城市區域的不斷擴大，城市軌道交通必然會向城市方向發展，服務區域將進一步擴大，逐步形成都市環島，到2020年，全國城市軌道交通運營里程可達7000公里，而地鐵估計這個電流約占三分之二。

1.2 產品譜系逐步完善

當前的發展將對運輸車輛的譜系有更完整的要求。基于各種傳統地鐵車型的技術，要積極發展城市車輛、輕軌車輛、有軌電車、單軌和空中軌道。協同建設城市交通網絡。在此基礎上，可以根據客流、里程、運營方式等需求，基于時間、成本、速度進行配置設計。另外，當前地鐵車輛服務信息可以說出現了從無到有、從有到全、從全到精的過程。當前車輛已經裝備了最新的電子信息服務系統，不但能提供非常全面的旅客乘車信息服務，還能針對不用用戶需求提供定向服務，如網絡服務、無線充電、助聽系統等。

1.3 城市軌道車輛技術多樣化

縱觀我國軌道交通格局，目前的車輛技術以地鐵為主，占我國交通線路總里程的82%，其中大部分是基于地鐵建設城市軌道交通網絡。 在國產化過程中，我國逐漸掌握了系統集成、車身、空調、通道、車門。廣播系統和內置技術正在陸續實現國產化，此前在海外壟斷的牽引技術和制動技術也取得了重大突破。

2我國城市軌道交通車輛技術發展趨勢

基于當前城市軌道交通發展需求分析，城市軌道車輛技術將發生升級變革。未來軌道交通車輛研發將遵循人性化設計理念，注重節能、環保和經濟應用。將會為旅客提供更安全、更可靠、更智能、更優質的服務，并在技術上實現列車系譜技術。

2.1 車輛系統輕量化技術

從輕量化技術的發展來看，首先是車身。目前，主體由碳鋼、不銹鋼或鋁合金制成。輕量化越來越好，但輕量化一直是列車設計永恒的主題。部分或全部采用碳纖維和復合材料車身結構的主體結構或部分材料，其次減輕轉向架的重量。

2.2 智能化城市軌道交通車輛技術

在信息化、智能化方面，利用工業以太網技術，在現有列控網絡技術的基礎上，構建多網絡綜合列車網絡，整合服務系統功能，實現各數據共享和實時響應系統。工業多網融合可有效提升列車的控制和服務水平，利用基于4G網絡傳輸的系統，為旅客提供多種最新的通訊服務，同時開發智能維保服務系統，實現在線監控和在線診斷。例如，當前我國車輛運行領域車輛動力從直流驅動發展到現在的交流傳動驅動，從動力集中發展到如今的動力分散;從手動駕駛發展到如今的無人駕駛。

2.3 軌道交通車輛安全可靠技術

在安全可靠性方面，首先要開發列車在線預警技術，利用實時智能列車狀態識別、監測和高精度定位跟蹤技術，對列車主要系統進行實時監測、診斷和預警。另一方面，要提高安全性和可靠性，則關系到列車的安全保護。列車防撞結構從傳統的防爬裝置升級為參與性能改造的全新概念車體結構。現代碰撞技術應用于城軌車輛，開發新型抗震車身結構。

2.4軌道交通車輛節能環保技術

在節能環保方面，一是空調技術采用變頻控制技術，采用熱循環和新風空調技術，通過這些技術節能降耗，二是牽引輔助動力方面供電系統，永磁開發同步電機直接驅動，簡化驅動系統，降低傳動噪音和重量，提高能源利用率。第三，能量回饋技術要解決城軌車輛制動能量回收利用的問題。通過反饋車載可再生能源存儲設備剩余能量進行吸收和再生，降低能耗。

3總結

綜上所述，我國城市軌道交通正處于飛躍階段，技術創新是實現城市軌道交通快速發展的必由之路。從車輛減重技術、信息智能技術、安全可靠、節能環保、服務質量提升等多方面指出了城軌車輛技術創新優化的設計思路，為未來城軌車輛技術的發展指明方向。

參考文獻

[1]李學峰，楊萬坤. 我國城市軌道交通車輛技術現狀和發展趨勢[C]// 2008年中國鐵道學會牽引動力學術年會——動車組、大功率交流傳動機車研討會論文集. 2008.

[2]于振華，楊潤棟. 城市軌道交通車輛技術發展方向[C]// 鐵科院（北京）工程咨詢有限公司第三屆學術與管理交流會. 2012.

[3]朱珺瑋. 城市軌道交通車輛轉向架的技術發展現狀及新技術發展趨勢[J]. 新型工業化，2020，v.10;No.110（02）：119-124.