我国城市轨道交通车辆技术现状和发展趋势

王庆芳

◆摘  要：我国城市轨道交通从六十年代北京地铁建设开始，经过40年的发展，取得了丰硕的成果。特别是进入到九十年代以来，我国城市人口快速增长，城市规模不断扩大，城市交通拥堵加剧，城市环境持续恶化。公共交通已成为我国大城市缓解交通拥堵的必然选择，城市轨道交通建设进入快速发展时期。本文分析了我国城市轨道车辆技术的发展现状，指出了城市轨道车辆技术创新在车辆减重、智能化、安全可靠、节能环保、服务质量等方面的发展趋势，希望能够为相关工作人员提供一些参考和帮助。

◆关键词：城市轨道;交通车辆技术;现状;发展趋势

当前我国的城市轨道交通进入了快速发展的新时代，在运营规模、客运量、在建线路长度、规划线路长度均创历史新高。城市轨道交通发展日益网络化、差异化，系统结构多元化，网络化运营逐步实现。截至2018年底，中国大陆共有34个城市开通运营城轨，开通城轨线路165条，全长5033公里。城市轨道车辆作为城市轨道交通的载体，发挥着重要的作用。

1我国城市轨道交通车辆技术现状分析

1.1 三网融合模式初现

从未来趋势看，现在城市经济发展速度很快，轨道交通发展非常迅速。高铁、城际、城市轨道交通三网融合的趋势越来越明显。在这个层面上，有必要考虑城市规划。从全国交通网络整体来看，城市面貌的快速变化进一步扩大了城市轨道车辆的功能需求。一方面，早期主要利用现有的运输线路，但现在随着通勤线路和车站线路的转换而发展起来，需要在城际航空等其他运输方式中发挥作用。道路交通等。同时，随着城市区域的不断扩大，城市轨道交通必然会向城市方向发展，服务区域将进一步扩大，逐步形成都市环岛，到2020年，全国城市轨道交通运营里程可达7000公里，而地铁估计这个电流约占三分之二。

1.2 产品谱系逐步完善

当前的发展将对运输车辆的谱系有更完整的要求。基于各种传统地铁车型的技术，要积极发展城市车辆、轻轨车辆、有轨电车、单轨和空中轨道。协同建设城市交通网络。在此基础上，可以根据客流、里程、运营方式等需求，基于时间、成本、速度进行配置设计。另外，当前地铁车辆服务信息可以说出现了从无到有、从有到全、从全到精的过程。当前车辆已经装备了最新的电子信息服务系统，不但能提供非常全面的旅客乘车信息服务，还能针对不用用户需求提供定向服务，如网络服务、无线充电、助听系统等。

1.3 城市轨道车辆技术多样化

纵观我国轨道交通格局，目前的车辆技术以地铁为主，占我国交通线路总里程的82%，其中大部分是基于地铁建设城市轨道交通网络。 在国产化过程中，我国逐渐掌握了系统集成、车身、空调、通道、车门。广播系统和内置技术正在陆续实现国产化，此前在海外垄断的牵引技术和制动技术也取得了重大突破。

2我国城市轨道交通车辆技术发展趋势

基于当前城市轨道交通发展需求分析，城市轨道车辆技术将发生升级变革。未来轨道交通车辆研发将遵循人性化设计理念，注重节能、环保和经济应用。将会为旅客提供更安全、更可靠、更智能、更优质的服务，并在技术上实现列车系谱技术。

2.1 车辆系统轻量化技术

从轻量化技术的发展来看，首先是车身。目前，主体由碳钢、不锈钢或铝合金制成。轻量化越来越好，但轻量化一直是列车设计永恒的主题。部分或全部采用碳纤维和复合材料车身结构的主体结构或部分材料，其次减轻转向架的重量。

2.2 智能化城市轨道交通车辆技术

在信息化、智能化方面，利用工业以太网技术，在现有列控网络技术的基础上，构建多网络综合列车网络，整合服务系统功能，实现各数据共享和实时响应系统。工业多网融合可有效提升列车的控制和服务水平，利用基于4G网络传输的系统，为旅客提供多种最新的通讯服务，同时开发智能维保服务系统，实现在线监控和在线诊断。例如，当前我国车辆运行领域车辆动力从直流驱动发展到现在的交流传动驱动，从动力集中发展到如今的动力分散;从手动驾驶发展到如今的无人驾驶。

2.3 轨道交通车辆安全可靠技术

在安全可靠性方面，首先要开发列车在线预警技术，利用实时智能列车状态识别、监测和高精度定位跟踪技术，对列车主要系统进行实时监测、诊断和预警。另一方面，要提高安全性和可靠性，则关系到列车的安全保护。列车防撞结构从传统的防爬装置升级为参与性能改造的全新概念车体结构。现代碰撞技术应用于城轨车辆，开发新型抗震车身结构。

2.4轨道交通车辆节能环保技术

在节能环保方面，一是空调技术采用变频控制技术，采用热循环和新风空调技术，通过这些技术节能降耗，二是牵引辅助动力方面供电系统，永磁开发同步电机直接驱动，简化驱动系统，降低传动噪音和重量，提高能源利用率。第三，能量回馈技术要解决城轨车辆制动能量回收利用的问题。通过反馈车载可再生能源存储设备剩余能量进行吸收和再生，降低能耗。

3总结

综上所述，我国城市轨道交通正处于飞跃阶段，技术创新是实现城市轨道交通快速发展的必由之路。从车辆减重技术、信息智能技术、安全可靠、节能环保、服务质量提升等多方面指出了城轨车辆技术创新优化的设计思路，为未来城轨车辆技术的发展指明方向。

参考文献

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