近日，由中國中車株洲電機車研究所有限公司(簡稱中車株洲所)研發(fā)的一種名為“智能軌道快運系統(tǒng)”(簡稱智軌)的全新交通產(chǎn)品在湖南省株洲市首次亮相，這種“混搭”了現(xiàn)代有軌電車和公共汽車優(yōu)勢的新型交通工具，為解決大中型城市出行難帶來了新的選擇。據(jù)悉，株洲市為智軌量身定做的全國首條智能軌道快運示范線路也將進入實質(zhì)規(guī)劃階段，根據(jù)目標，該條示范線有望在2018年投入商業(yè)運營。

“大腦”支配車身實現(xiàn)“虛擬軌道”

智軌采用膠輪承重，不需要單獨建設軌道，可與其他車輛共享路權(quán)，具有運量大的優(yōu)勢。采用3節(jié)編組時，智軌的車身長度會超過30米。為了讓這個“巨無霸”身手更靈活，中車株洲所項目組自主研發(fā)出“虛擬軌道跟隨控制”技術，實現(xiàn)了“看似無軌，實則有軌”的突破。

智軌列車系統(tǒng)能夠主動識別地面標記，防止偏航，同時車身周圍裝有多種傳感器，在行車過程中避免出現(xiàn)刮蹭和碰撞。車載傳感器將運行信息實時傳送至列車“大腦”——中央控制單元，根據(jù)“大腦”的指令，列車通過“多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”增加前進方向上各軸的軌跡重合率，最大限度減小轉(zhuǎn)向內(nèi)輪差，提升智軌的整體通過性和轉(zhuǎn)向性能，使列車在牽引、制動和轉(zhuǎn)向的同時，能夠精準地行駛在一條“虛擬軌道”上。

“一般情況下，3節(jié)車廂的普通有軌電車的最小轉(zhuǎn)彎半徑約為25米，而智軌可以縮小到15米，與普通公交車相當。”中車株洲所副總經(jīng)理、總工程師，智軌項目組組長馮江華告訴記者，“虛擬軌道控制技術”不僅可以實現(xiàn)簡單的自動駕駛，還能根據(jù)路面情況和指揮中心的調(diào)度，主動偏離軌道避開擁堵路面。

“雙冗余”確保關鍵設備安全

公共交通運載工具的首要標準是安全。在試乘時記者注意到，智軌沒有傳統(tǒng)意義上的后視鏡，取而代之的是車載攝像頭。工作人員解釋因為傳統(tǒng)后視鏡的可視范圍較小，而采用車載攝像頭，可以消除更多視覺盲區(qū)。但如果車載攝像頭出現(xiàn)問題怎么辦?

“智軌采用的是多視頻檢測系統(tǒng)，我們通過在車上增加視頻檢測點數(shù)的方式應對單點失效。列車裝備有故障檢測系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)問題，系統(tǒng)會第一時間感知，并判斷該故障是否影響行車安全。”中車株洲所研究院基礎與平臺研發(fā)中心系統(tǒng)技術部部長肖磊介紹，與此類似，智軌的關鍵安全設備都采用“雙冗余”設計。當出現(xiàn)故障時，冗余設備或部件會介入工作，承擔已損設備或部件的功能，從而提高車輛的安全性和可靠性。

此外，列車采用視覺系統(tǒng)與信號系統(tǒng)融合的方式，運用無軌導向系統(tǒng)確保車輛按“虛擬軌道”安全行駛。如果有外部物體侵入到車輛安全行駛范圍內(nèi)，周界監(jiān)控系統(tǒng)會進行報警提醒，同時采用封鎖動力、緊急制動等方式避免事故發(fā)生。

編組模式靈活

智軌采用雙車頭設計，可以像高鐵一樣雙向行駛。同時，它采用柔性編組模式，包括2節(jié)、3節(jié)、4節(jié)、5節(jié)等不同編組。采用標準的3節(jié)編組時，列車載客可超過300人;采用最大的5節(jié)編組時，載客可超過500人，能有效解決普通公交車載客量小的問題。“一般情況下，采用2至3節(jié)編組模式就可以滿足日常的運載需求。”馮江華介紹，智軌在大城市可以作為多元化交通方式的重要補充，在小城市可以作為交通骨干，在旅游風景區(qū)可以充當特定區(qū)域內(nèi)的交通運輸工具。這種靈活的編組模式，可根據(jù)客流量隨時進行調(diào)整，實現(xiàn)無線重連(即車廂之間無需物理連接，就可以實現(xiàn)無人駕駛同步)。

智軌支持多種供電方式，具有輕軌、地鐵等軌道列車零排放、無污染的特性。由于采用膠輪模式，噪聲比較低，爬坡能力也大大提升。

成本優(yōu)勢明顯

目前，現(xiàn)代有軌電車線路造價約為每公里1.5億至2億元，而智軌在與普通有軌電車運力相同的情況下，只需進行簡單的道路改造就可投入使用，整體線路的投資約為現(xiàn)代有軌電車的五分之一。這就意味著，建設一條10公里的線路，智軌至少能節(jié)省10億元以上。在車輛的購置費用方面，一列有軌列車的售價約為2500萬元，而同等運力的智軌為2000萬元左右。假設一條10公里的線路使用10列智軌，僅購置費就能節(jié)省數(shù)千萬元。

“除了成本優(yōu)勢，我們還可以為客戶提供包括線路設計、車地聯(lián)合等在內(nèi)的全生命周期服務，從而產(chǎn)生經(jīng)濟效益。”中車株洲所時代電氣通信信號事業(yè)部技術中心產(chǎn)品經(jīng)理陳楊告訴記者。

車身重量越輕，能耗就越低，實現(xiàn)車輛輕量化是智軌的重要發(fā)展方向。馮江華介紹，隨著無人駕駛的技術環(huán)境和政策環(huán)境逐步開放，智軌將推動無人駕駛技術的實施應用。

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