更智能、更绿色、更融合——跨越山海 中国轨道交通迈向智慧未来

装备制造业是国之重器,而我国轨道交通装备制造业是创新驱动和绿色发展的典型代表,更是“中国制造”走向世界的一张亮丽“名片”。

在湖南省株洲市近日举办的2021中国国际轨道交通和装备制造产业博览会(以下简称“轨博会”)上,一批跨行业的新技术、新应用集中发布和展示,吸引了不少国外企业的目光,我国轨道交通行业正在跨越山海、连通世界,迈向更智能、更绿色、更融合的未来。

创新,让未来触手可及

在“轨博会”现场,记者体验了不少与日常出行息息相关的新科技,也看到了多个具有突破性和前沿性的科研成果。

在长沙轨道展台,一台“智慧边门闸机”吸引了不少观众前来体验。与目前常见的刷票、扫码闸机不同,这台闸机可以扫描“无芯”证件,即老年证、军官证、残疾人证等没有磁卡、但又享受免票待遇的证件。工作人员介绍,持证乘客只需将带有照片的一面放入闸机扫描,系统即可通过人脸信息进行识别,开闸速度与其他乘客几乎没有差别。智能化城市轨道交通的人文关怀更加细致、充分。

在京东方展台上的模拟车厢内,看似普通的车窗实际上是一块触控屏,乘客用手指一滑,便能调节车窗的透光率。京东方科技集团股份有限公司高级副总裁刘锋说,这种调光车窗实现了“窗屏一体”,具有隔紫外线、防炫光、控温度和智能显示等功能,让传统交通工具有更强的科技感。

作为轨道交通关键部件供应商,湖南联诚轨道装备有限公司展示了一套最新研发的“智能防疫消杀系统”。该公司城轨营销部部长李湖海说,轨道交通领域的无损探伤技术“跨界”应用于消杀设备,实现一次消杀6分钟、空气洁净2至4小时,高铁站、地铁站以及车厢内均可使用。

在国家先进轨道交通装备创新中心(简称“国创中心”)的展台,激光应用技术实验室的“3D打印”成果同样引人注目。国创中心利用增材制造技术实现风机叶轮、磁浮车门、变频器等关键零部件快速试制,这也是首次将激光增材制造技术(3D打印技术)运用于轨道交通领域。

国创中心激光先进制造研究所经理杨帆说,这项技术可突破传统设计工艺制造瓶颈,解决小批量零件低成本制造难题,提升传统材料成形加工性能。例如,车辆受电弓上的导向杆,采用3D打印一体成型,既保证性能,又减重23%,强度是焊接的3倍多,使用寿命提高5倍多。

除此之外,本次“轨博会”的重点参展企业带来了多项具有突破性和创新性的新技术。自主开发的地铁动车组智能诊断运维系统提高机车车辆使用寿命25%、效率提升8%,在机车车辆全寿命周期管理和智能运维领域处于国际领先地位;自主研发的国内首台套激光清洗设备实现对牵引电机无损伤、清洁环保、高效率和智能化清洗……

开放,让世界感受“中国速度”

12月3日,中老铁路实现全线开通运营,成为高质量共建“一带一路”的标志性工程。中国轨道交通产业不断加快国际化发展步伐,为实现“一带一路”共建国家互利共赢提供了新抓手,为世界经济发展开辟了新空间。

中车株洲电力机车研究所(简称“中车株洲所”)为“绿巨人”和“澜沧号”动车组提供了具有高铁“心脏”和“大脑”之称的牵引电传动和网络控制关键核心技术。中车株洲所传动控制部部长侯招文告诉记者,作为“心脏”的牵引变流器可以控制输出电量,驱动整车能量;作为整车“大脑”的网络控制系统可以让列车自动识别和诊断故障,为安全出行保驾护航。

为中老铁路上运行的动车组提供澎湃动力的牵引电机和牵引变压器则由中车株洲电机有限公司研制。在“轨博会”现场,工作人员告诉记者,电机设计研发遵循安全、节能、环保理念,实现了电传动系统的轻量化、集成化、简统化设计,保障了动车组以更高可靠性、更高性能运行,更大程度提升了乘客的舒适度。

奔驰在中老铁路上的“绿巨人”与“澜沧号”是中国轨道交通“走出去”的生动实践。在近半年内,欧洲、亚洲多国大地上都“上新”了中国列车,“中国速度”不断刷新着奇迹。

在欧洲,由中车株洲电力机车有限公司(简称“中车株机”)研制、今年5月31日下线的中国首列出口欧洲双层动车组将运用于奥地利、德国、匈牙利等5个国家的铁路线上。这是我国自主研制的满足欧洲铁路互联互通规范(TSI)标准的双层动车组,最高运营时速200公里。

在土耳其,当地时间11月8日,由中车株机为土耳其研制的地铁列车自欧亚大桥卡格特哈奈站驶向伊斯坦布尔新机场站。这条连接伊斯坦布尔市中心和伊斯坦布尔机场的地铁线路明年开通,将以每小时120公里的速度成为土耳其国内最快的地铁线路。

“轨道交通装备制造业是我国高端装备制造领域自主创新程度最高、国际创新竞争力最强、产业带动效应最明显的行业之一,是我国高端装备制造领域在全球轨道交通装备市场中的核心竞争优势。”中国贸促会贸易投资促进部部长冯耀祥说。

冯耀祥介绍,我国轨道交通装备制造业历经60多年的发展,已经形成了自主研发、配套完整、设备先进、规模经营的轨道交通装备制造体系。高速铁路营业里程、城市轨道交通运营里程、铁路电气化率稳居世界第一位,轨道交通已经成为“中国速度”的象征和“走出去”的名片,成为“一带一路”倡议深入实施的重要纽带。

融合,让产业释放更多动能

湖南株洲,轨道交通装备产业集群总产值2020年达到1310亿元,是国内首个突破千亿元产值的轨道交通装备产业集群,产品出口70多个国家和地区。其产值总体行业占比超过了30%,份额居全国第一,其中电力机车产品占全球市场份额的27%,居世界第一。

这座“火车拉来的城市”汇聚着轨道交通产业的最新趋势与动态。多名业内专家在本次“轨博会”上表示,轨道交通产业正在走向更智能、更绿色、更融合的未来。

更智能——轨道交通迈向高质量发展。记者在现场看到,中车时代电气股份有限公司展出了自主研发的智慧城轨系统解决方案“中车羲梦”。中车时代电气轨道交通技术中心副主任刘雄将“羲梦”形象地比喻为控制系统的“航母”。

“‘羲梦’可以实现多系统的数据融合、功能融合,打通城轨机电系统信息流、控制流、能量流。”刘雄说。通过该智慧系统应用,城轨线路安全故障率将降低30%、综合运营效率提升10%、总能耗降低20%、投资及维护成本降低10%。同时,该系统可实现运营少人化,并可根据实际需求进行系统配置、裁减。

更绿色——贯穿轨道交通装备制造的不变主题。从首创“内燃+电力”双动力牵引模式的川藏铁路“复兴号”,到世界首套设计时速达600公里的高速磁浮,更高效、更低能是中国轨道交通行业持续攻关的方向。

记者在国创中心展台看到,轨道交通装备维保也在利用科技手段进行绿色升级。国创中心研发的车辆轮轴激光清洗装备,可实现车轴激光无损脱漆清洗,不改变轮轴机加工痕迹,平均清洗效率提升50%、综合清洗成本降低20%。将激光技术引入轨道交通行业,实现了轨道交通装备行业制造与维保技术的绿色更新迭代,解决了传统技术无法解决的问题。

更融合——开拓轨道交通想象空间。中车株洲所结合轨道交通领域核心技术,开发了矿用卡车无人驾驶系统,既可以将露天矿厂的部分劳动力释放至地面操作平台,又可以将数据进行扁平化管理。

“矿卡的牵引原理与轨道交通产品是一致的,我们在无人矿卡车上使用了高铁技术,未来无人矿卡也可以和超大功率电力机车‘神24’等轨道交通装备实现对接。”中车株洲所基础与平台研发中心副主任李程说。

除了工程设备的融合,轨道交通装备与日常生活的联系也越来越紧密。中国中车科学家杨颖说,未来轨道交通不再只是满足出行需求,而是将与旅游等产业紧密相连。

“轨道交通车辆要满足绿色低碳、旅游观光等新需求,这将带动技术和产品的跨界融合,为未来轨道交通的发展打开想象空间。”杨颖说。(记者 刘芳洲 白田田)