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最高等级无人驾驶技术+智能显示屏车窗+Wifi和Lifi双网络信号+全碳纤维车体——

让新一代地铁像科幻片中的时空飞船一样

2018-09-14 08:05:36  来源:中工网-《工人日报》

  

  9月7日,在第四届中国(长春)轨道交通博览会上,一辆充满未来感的地铁列车,艳冠全场——最先进的无人驾驶技术、钻石形状的车前窗、车窗本身就是智能显示屏、可通过灯光传输网络信号的车内Lifi系统……一切的一切,都使它看起来“像科幻片中的时空飞船”。

  “它是我们为国家科技部《下一代地铁车辆技术研究及示范应用》项目所研制的最新列车,代表着我国地铁技术的最高发展水平。”站在优雅的流线型车头前,中车长客股份公司工程研究中心该项目技术主管翟国锐自豪地告诉记者,由他们研发的这款列车,在新材料应用、智能控制、乘客信息技术等诸多方面均取得了开创性突破。

  无人驾驶系统“智能”得让你想不到

  无人驾驶技术,大家已不陌生。不过,新一代中国地铁装备的可是具有我国自主知识产权的国际最高自动化等级(GOA4)无人运行系统,“智能”到让你想不到的程度——每天清晨,车辆会自动启动、自行体检、自动出库,随后开始一天的自动行驶、到站停靠、折返运营,晚上“下班”后,它还会自动回库、自动洗车和休眠,各项任务无需人为参与。

  “通过应用这种无人驾驶技术,新一代地铁可将最小行车间隔由105秒减至85秒,使高峰时段的运输能力提升10%, 同时进一步降低运营成本。”走进车厢,翟国锐指着开放式驾驶室说:“因为不需司机操作,驾驶室与乘客区浑然一体,这也加大了载客量。”

  当然,对于无人驾驶,大家最关心的还是安全性问题。记者眼前的这列地铁列车,配备有国际领先的“障碍物及脱轨检测”装置,激光雷达+视频图像,当其在行驶区域探测到障碍物时,会自动开启紧急制动功能,只需50毫秒就能使列车在1秒钟内停止运行,反应速度疾如“闪电”,而当车辆遇到脱轨危险时,该装置会首先与轨道相接触,进而触发紧急制动。

  同时,该车的智能运维系统能实时监控列车各个系统的运行状态,并通过以太网将数据同步传送至列车处理系统和地面控制中心,从而全面、及时地保障列车的运营安全。

  “这一无人驾驶技术的先进性还不止于此,比如,通过系统自动计算,列车会沿着最佳速度曲线行驶,这不仅能缩短运输间隔、提升乘客的舒适感,还可大大减少由人为因素导致的事故发生。”翟国锐介绍。

  据了解,该无人运行系统代表了机械、电子、电气及控制技术在轨道交通车辆应用中的最高水平,是目前世界最高水平的无人驾驶技术产品。

  众多惊艳设计带来梦幻般的乘车体验

  对很多人来说,乘坐地铁最大的遗憾,就是无法通过车窗观看车外的风景。但新一代中国地铁,可以通过车窗上的触摸显示屏,为乘客提供不一样的“风光”。

  “我们在世界上首次将55寸OLED显示膜集成到了轨道车辆的车窗,该显示膜不仅分辨率高,透光率好,并且能够在各个角度清晰观看。特别是通过智能人机交互系统,乘客可以在线点播观看自己喜爱的影音节目,还可以在线查询地铁站点周边的公交、美食、景区等各类生活信息,使乘车变成一种享受。”翟国锐的现场演示,让参展观众们按捺不住兴奋,纷纷伸出手指在车窗前体验起来。

  无疑,在地铁上在线点播、流畅观看,前提是须有强大的无线网络信号。新一代中国地铁,不仅全车实现了Wifi信号全覆盖,并同时配备有可以通过灯光传输网络信号的Lifi系统。

  Lifi是什么?它和Wifi有何不同?众所周知,Wifi的信号覆盖范围小,尤其是面对墙壁,而且当太多人同时访问时,速度很容易变慢。而作为一种新兴的无线协议,Lifi使用可见光谱来提供无线网络接入,其发射器使用 LED 灯来调节光强度,并被光敏接收器读取为数据,可有效弥补Wifi的信号覆盖缺陷,并且数据传输速度比Wifi快100倍。

  说到车窗和灯光,必须要补充的是——记者发现,在这列地铁上,车窗和灯光居然可以根据车内温度和光照情况自动调节色温和亮度,光影变化之间,使人恍如置身于科幻世界。而车前窗的上方,则搭载有抬头显示系统,当前时间、列车时速、车内温度等信息一目了然。

  令人惊艳的贴心设计,还有位于车门上方的3D双目摄像机,它可以自动精确计算上车的乘客数量,从而判断列车的拥挤指数,引导站台乘客有选择性地乘车,准确率高达98%以上。更神奇的是,列车的空调采用高压直进变频技术,可以根据载客量的多少,自动调节风速和车内温度。

  “锱铢必较,无孔不入”的绿色环保追求

  大部分城市的地铁列车每天都要在线路上运行超过15个小时,因此,“绿色环保、节能减排”一直是地铁列车发展的方向。

  “新一代中国地铁的另一重大变化是,在国际上首次采用了全碳纤维车体结构,从而使车体实现了轻量化。” 指着车厢内的一众设施,翟国锐对记者逐个介绍:“这黑色座椅也是碳纤维的,而银色扶手使用的是铝美合金,内装则使用了三明治板材……总之,通过综合使用各种新材料、新结构、新工艺,此车较以往同类型地铁减重15%以上,这将大大降低运行时的能量消耗,并减少对轨道线路的损害。”

  车体的变化相对比较直观,实际上,为实现“绿色环保”,下一代中国地铁还应用了不少“黑科技”,比如新型永磁牵引技术、制动能量再回收技术、车顶太阳能回收技术等等,这些炫酷技术的集体亮相,使得列车比以往同类型车辆节能15%。

  以“制动能量再回收技术”为例——每当列车制动时,就会有一部分电能回收到车内的钛酸电池中,而当列车行进时,会首先释放这部分回收的电能,用来为车辆提供牵引动力。据悉,此种电池的首列国际技术标准,便是由中国下一代地铁项目组参与编制的,该电池储存的电能,可以在紧急停电的情况下,应急牵引地铁继续行进2公里以上,保证车辆顺利抵达最近的站点。

  “再说说车顶太阳能技术,我们在每辆车车顶都加装了10平方米左右的太阳能薄膜,每小时可供电2.4千瓦时,以一条线路上运营30组车、每天跑12个小时计算的话,每年仅一条线即可通过此项技术节省电费30多万元。”翟国锐给记者粗略算了一笔账。

  如果用“锱铢必较,无孔不入”来形容下一代中国地铁对于“绿色环保”的追求,并不夸张。据介绍,该车还在国际上首次采用了低噪音、无污染的环保型闸片,以及可调节刚度的转向架转臂节点,不仅可以使列车行驶得更加平稳,而且能大大降低列车行进时的磨耗和噪音,进一步提升乘客的舒适感(工人日报-中工网记者 彭冰 工人日报-中工网通讯员 金万宝)

编辑:白胜利

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