列車可上公路跑，車輛行人不用怕
株洲誕生全球首列虛擬軌道列車，首條線路或明年運營
八大科技創新搶先看
6月2日，由中車株洲所研製的“智能軌道快運系統”(簡稱“智軌”)亮相，這也是全球首列虛擬軌道列車。這款融合了現代有軌電車和公共汽車優勢的交通工具，為解決大中城市出行難帶來了新選擇。 記者 劉尚文 攝
6月2日，中車株洲電力機車研究所有限公司生產基地內，客商在體驗乘坐首次亮相的智能軌道快運列車，這是一種融合了現代有軌電車和公共汽車優勢的新型交通工具。株洲市將率先建設智能軌道快運列車示範線，有望於2018年投入商業運營。記者 劉尚文 攝
在擁堵的大城市，地鐵等軌道交通工具已成為越來越多人的首選。不過，軌道交通建設成本高、週期長，讓很多二三線城市望而卻步，而且建設期間更是會給城市添堵。
是否能有一種交通工具，既有軌道列車載客量大的優勢，又不需要建造專有鋼軌，還能像公交車般在城市裡靈活穿行呢?
6月2日，由中車株洲所研製的“智能軌道快運系統”(簡稱“智軌”)亮相，這也是全球首列虛擬軌道列車。這款融合了現代有軌電車和公共汽車優勢的交通工具，為解決大中城市出行難帶來了新選擇。《創週刊》記者採訪了智軌研發團隊，為讀者揭祕背後的八大科技創新。
■記者 潘顯璇 李永亮 通訊員 劉亞鵬 胡小亮 實習生 黃燦
動作靈活的“胖子”：雙向行駛無需掉頭
本次亮相的智軌列車為三節編組，長31.64米，寬2.65米，高3.4米，從參數上就不難看出，這絕對是馬路上的“巨無霸”。
從記者的試乘體驗來看，智軌列車在普通的道路上行駛，可以精確地按照地面上標出的虛線指示路線行駛。中國工程院院士、中車株洲所董事長丁榮軍介紹，智軌列車看似無軌，實則有“軌”，只不過採用了中車株洲所創新團隊自主研發的“虛擬軌道跟隨控制”技術。
智軌列車雖然“體型龐大”，但卻是一個靈活的“胖子”，行駛非常平穩。據介紹，其中的奧祕就在於列車採用了多軸轉向系統等設計方式，智能對虛擬軌跡進行跟蹤控制，使整臺列車轉彎半徑與普通公交車相當，且比普通公交車的通道寬度更小，解決了超長車身帶來的轉彎難題。同時，智軌列車採用類似高鐵的雙車頭設計，省卻了掉頭的麻煩，可以雙向行駛。
記者還注意到，智軌列車採用低地板結構，車廂距地面的距離小於33cm，不俯下身去是看不見車輪的，乘客上下車非常方便。速度方面，與現代有軌電車一樣，智軌列車設計的最高時速為70公里。
身懷絕技的“高手”：能自由組裝可保護行人
中車株洲所副總經理、總工程師、智軌列車項目組組長馮江華博士告訴記者，集眾多優越性於一體的智軌列車之所以能在馬路上安全地行駛，主要是有八大核心技術支撐。
首先是軌跡跟隨控制技術。簡單說來，就是通過在車輛上安裝慣性傳感器或角度傳感器等傳感器來檢測車輛的姿態、座標等信息，增加前進方向上後車輪與前輪的軌跡重合率，減小轉向“內輪差”，降低“視線死角”帶來的影響，從而保障其整體通過性和轉向性能，精準控制列車行駛在既定“虛擬軌跡”上智能運行。因此智軌列車以膠輪取代了傳統的鋼輪鋼軌，不需要鋪設專有的物理軌道。
第二是車輛的系統集成技術。各子系統模塊化和設計的功能都進行了逐一規劃，也構建了智能軌道快運系統在路面運行過程中間的邏輯控制和整段功能，列車為了適應城市需要，可以進行模組化的集成，實現從2輛到5輛這樣一個全列的組合。
第三是智能駕駛。智軌列車嫁接了人工智能技術，其中就包括高精準定位，通過快速的通訊實現輔助駕駛，從而讓駕駛更加安全。
第四是主動安全的技術。列車在運行過程中很可能會出現有其他車輛侵入的情況，列車必須要有相應的安全保障措施。除了列車車體的安全保障外，還運用了圖象識別、圖象動態拼接和傳感器融合等技術，實現了對無物理軌道下車輛自身的約束，同時也能對周邊侵入物進行保護。比如，如果車輛在未授權偏離虛擬軌道，或有外部物體侵入車輛限界，可以採用封鎖動力、緊急制動等技術手段避免事故發生。
第五是牽引制動協同控制技術。列車的動力基於永磁驅動，並通過分佈式動力協同控制技術實現協同控制，實現13%的爬坡能力，遠高於傳統有軌電車6%的爬坡能力。
第六是無網供電技術。列車採用電池方式供電，並支持多種供電方式，每次充電時間為10分鐘，續航里程最高可達25公里。
第七是多任務承載TCSN控制技術。這是國際上最先進的用於車載的網絡技術，因為運用了寬帶技術，通過這一網絡平臺，能夠承載既有控制，又能實現對車輛設備的監測等功能。
第八是車、地、人信號耦合技術。在有限的道路資源情況下，這一技術能夠讓列車在路口享有優先通行權，達到快捷運輸的目的。
勤儉節約的“先鋒”：成本僅為有軌電車1/5
馮江華介紹，以智軌列車為核心運載工具的智能軌道快運系統具有建設週期短、基礎設施投資小、城市適應性高、綜合運力強等優勢特點，是兼顧運能與投資的中運量軌道交通系統解決方案。
由於採用高鐵柔性編組的模式，智軌列車還能根據客流變化調節運力，比如採用標準的3節編組時，列車可載客超過300人，5節編組時可載客超過500人，能有效解決普通公交車載客量小的缺陷，大大提高運力。
同時，智軌列車在成本方面的優勢尤其突出。馮江華給記者算了一筆賬，目前，我國地鐵造價約為4-7億元/公里，現代有軌電車線路造價約為1.5-2億元/公里，而智軌列車在與現代有軌電車運力相同的情況下，只需簡單的道路改造就能投入使用，整體線路的投資約為現代有軌電車的1/5。也就是說，與現代有軌電車相比，建設一條10公里的線路，“智軌”至少能節省10億元以上。
智軌列車與地鐵、輕軌、磁懸浮等交通工具相比，後者雖然運輸力強大，但其建設成本巨大。隨著城市的擴大，成本也越來越高。公開資料顯示，北京地鐵4號線全長28.14公里，總投資145多億元，到了北京地鐵16號線，每公里成本已經超過10億元。高昂的建設成本對於大城市來說成為巨大的財政負擔，對於中小城市不能廣泛應用。
有軌電車、新能源BRT系統儘管建設成本較低，但需要專門的電力系統和專有道路配合設計，維護成本相對較大，且易受制於運行環境，不能較好較快地調配線路。相比之下，智軌列車不依賴鋼軌行駛，一條運行線的建設週期僅需一年，能快速投入使用，而且具有輕軌、地鐵等軌道列車的零排放、無汙染的特性，支持多種供電方式。
傳統的公交系統運輸能力有限，無法滿足城市早晚運輸高峰階段需求，智軌列車的大運量優勢明顯。
觀察
瞄準城市擁堵
掘金萬億市場
根據統計，到2020年，隨著城鎮化進程的發展，全國將新增約80個百萬人口以上的地級市，但在整體城鎮化進程中，80%的中小城市因無法承受現有軌道交通裝備高昂的建設成本和漫長的建設週期，使用傳統的公共交通，會導致交通擁堵的“城市病”。為解決中運量交通的問題，需規劃建設總里程近8000公里的運量交通線路，總投資逾萬億元，市場潛力巨大。
智軌研發團隊坦言，智軌便是為解決“城市病”量身定做的，既能作為一線城市大運軌道交通的補充，也可作為二三線城市的客運主體，還能承擔新區到新區、中心到旅遊區等特點線路的運輸，並能與現有的公共交通系統充分結合，打造地下、地面和空中的立體化交通網絡，為解決現代城市交通運輸難題提供全新的解決方式。
應用
首條智軌
預計明年運營
當天，株洲市人民政府宣佈，由株洲市匯聚各方資源和力量，為智軌列車量身定做的全國首條智能軌道快運系統示範線路正式進入實質規劃階段。
按照規劃，株洲河西主幹道長江路將率先開建全世界第一條智能軌道快運系統，線路規劃全長大約是6.5公里，建成以後將與已經規劃的中低速磁懸浮線路實現無縫對接，進一步提高公共交通車輛和社會車輛的運行效率。線路開通後，將緩解株洲市區南北向的通行壓力，有效解決城市交通的擁堵問題。據瞭解，該條示範線有望在2018年投入商業運營，屆時將大大保持和提升株洲市在全國軌道交通領域的地位，為株洲市打造智慧城市添上濃墨重彩的一筆。
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