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              進博會專題
              工業連接

              未來的軌道交通——高速、可靠、融合、可持續

                2022年12月07日  

              過去二十多年的快速發展,中國軌道交通在總體規模和建設速度上已經達到了相當高的水平。截止到2022年1月,我國鐵路運營總里程已經突破15萬公里,其中高速鐵路總運營里程已經超過4萬公里,共有51個城市開通了270條城市軌道交通線路,運營里程8759公里。

              面對中國軌道交通建設取得的輝煌成就,浩亭技術雜志采訪了同濟大學磁浮交通工程技術研究中心主任、鐵道與城市軌道交通研究院院長陳小鴻教授,她向我們介紹了中國軌道交通領域的發展現狀和未來趨勢。

              陳小鴻博士介紹:

              陳小鴻,工學博士,“交通運輸規劃與管理”學科主要學術帶頭人之一?,F任上海市嘉定區人大常委會副主任(不駐會),同濟大學磁浮交通工程技術研究中心主任、鐵道與城市軌道交通研究院院長,兼任同濟大學建筑設計研究院交通規劃設計院院長。

              軌道交通快速增長趨勢仍將繼續

              陳小鴻表示,未來一段時期軌道交通快速增長的趨勢仍將繼續。具體來說主要會體現兩個方面:“首先,軌道交通的覆蓋面將進一步擴大,從人口密集、經濟發達的地區開始,逐漸深度融入到各種人文地理環境。其次,軌道交通的內涵也將漸漸演化,從單純的交通工具發展為有形的社會活動場所,方便人們在旅途中進行學習、工作和娛樂活動,提升出行的時間復用性?!边@樣的發展趨勢,也將給軌道交通技術帶來更高的要求。

              一,更高速

              軌道交通需要更快速地將旅客和貨物運送到目的地。以中國高速鐵路系統為例,它將從當前基準時速300KM/H的CR350平臺逐漸提升至400KM/H的CR450平臺;與此同時,600KM/H的磁懸浮技術目前也已經進入了試驗論證階段。

              二,更可靠

              軌道交通系統需要能夠適應更為復雜嚴苛的運行條件。例如,要在高寒、高海拔等惡劣的地理環境中仍保持較高的穩定性,以及在車速提升的情況下依然具備安全可靠的制動性能。

              三,更融合

              為將不同人文地理環境中的人們有效地連接起來,軌道交通需要將高鐵、城際、市域、市內等多種類型的鐵路運輸產品有機地融合起來,形成多網合一的運行模式。

              04可持續軌道交通在更大范圍的快速發展和普及,勢必帶來各種資源的消耗和對環境產生消極影響。因此,綠色、節能、經濟性和可持續也一定要列入到軌道交通技術發展的日程中。例如,為了提升運載效能,需要進一步降低車輛行駛的阻力、減輕車身自重、優化再生制動中能量回饋的效率,以及對列車進行靈活編組,來適應不同區段運力的供需關系。

              當前軌道交通技術的發展,已經涉及到眾多學科領域,包括機械、電氣、軟件、控制、空氣動力、能源、環境、通訊、電子、材料等等。在這樣的背景下,能夠將不同學科領域的產品聯系并整合在一起的連接技術就顯得尤為重要。它不僅需要高效可靠的承載和傳遞機電動力和數據信號,同時還必須要為軌道交通在上述高速、可靠、融合、可持續的發展趨勢賦能。

              從全生態、全生命周期來看,軌道交通系統在很多方面存在巨大改善空間。例如,提升集成度,簡化系統結構并減少元器件總體數量;通過使用更具耐久性的產品和信息化的預測性維護技術提高設備使用壽命;使用可回收利用的產品元器件;對車輛通過時產生的振動和氣流的能量進行回收再利用。

              對相關產品技術集成提出新要求

              軌道交通技術的發展,也對相關產品的技術集成提出了新要求。一是系統設計開發,需要逐漸從原來自上而下的單方面基于產品目錄選型和提需求的方式,變得更平面化,零部件供應商需要理解系統甚至部分定義系統。二是業內不同角色,包括終端用戶、系統集成商和系統設計人員之間的技術交流,需要逐漸從原來的以參數規格為中心,轉變為面向應用場景,能夠將前端的應用需求傳遞到整個體系和零部件供應商,適應行業的發展周期,降低在合作創新中的技術獲取門檻。另外,軌道交通系統集成必須從行業生態運轉的安全性角度,全面考慮到系統零部件產品從研發、制造、供貨、服務的整個生命周期的可靠性。

              這也是同濟大學與浩亭在軌道交通技術領域展開全方位合作的一個重要原因。在合作過程中,同濟大學等科研院校提供相關的基礎設施,如測試場地、車輛、實驗室等等,浩亭和其他產品供應商提供相關技術方案。合作各方共同根據市場和客戶的需求在相關技術領域展開研究、研討和試驗活動,并基于這些活動構建交流合作生態圈,培養和發展行業人才。

              重新定義連接

              總的來說,軌道交通的根本使命本身就是連接。新時代軌道交通的發展需要能夠適應更為復雜的人文地理環境,兼顧靈活性、可靠性與經濟性。它將不僅僅是不同地理位置之間交通工具的連接,還應涵蓋人與人之間在移動出行時進行信息交互的連接,人們在設計、規劃、管理和使用軌道交通工具時相互協同工作的連接,以及可持續發展的過程中軌道交通系統所使用的產品、技術、能源、物料和資源的連接,乃至其與整個社會各個組成部分相互融合的連接。

              (來源:浩亭供稿)

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