城市轨道交通车辆技术创新与发展研究

王守运

摘要：随着城市人口的增加和交通拥堵的加剧，城市轨道交通车辆系统在安全性和舒适性方面的优势越来越明显。城市轨道交通已经在我国许多城市投入运营，给人们的日常生活带来了便利，极大地提高了人们的生活质量。随着城市交通需求的增加和新的发展理念的引入，城市轨道交通为人们的日常出行和城市交通做出了巨大的贡献。本文分析了城市轨道交通车辆技术的现状和发展趋势，探讨了技术创新问题，力求为城市轨道交通车辆技术的发展做出贡献。

关键词：城市;轨道交通车辆;技术创新;发展

前言

近年来，我国城市化进程不断推进，许多城市已经开始建设城市轨道交通项目。事实表明，地铁工程可以有效缓解城市交通压力，节约大量能源。但是目前轨道交通车辆技术具有一定的局限性，城市轨道交通车辆产业的正常发展受到制约。要不断提高轨道交通车辆技术水平，做好技术规划和开发工作。

1、城市轨道交通的出现

随着我国经济和城市化的快速发展，首都、直辖市和省会城市是一个国家或地区重要的经济和文化中心。大量的人涌入城市工作或做生意，在巨大的人口流动下，一个国家或地区的人口得以快速增长。如何合理规划城市轨道交通以适应大城市的发展，已成为一个亟待解决的问题。充分整合具有区域特色的轨道交通规划，在城市總体规划和环境保护要素方面，区域和道路成为大城市的首选。

2、城市轨道交通车辆类型

2.1有轨电车

有轨电车是随着城市的发展而诞生的。是以轨道交通为核心的现代客运体系。它具有交通量适中、速度快、性能好、噪音低、振动小等特点。有轨电车是城市轨道交通车辆中一种，其特点是对周围环境影响小，建设和运营成本低。目前，世界上有320个国家拥有城市轨道交通系统，其中有轨电车占84%。

2.2单线有轨电车

这是一种以单轨平衡为特征的铁路运输系统，而不是传统铁路的双轨平衡。单轨主要用于人口密集的城区客运，也用于游乐园的游客运输。单轨主要分为悬挂单轨和水平单轨。单轨交通具有安全性高、运行速度快、爬坡速度快、半径小、噪音低、对公众危害小等优点。然而，单轨交通的缺点也被广泛讨论。比如，当经过市中心和居民区时，乘客和周围居民难免会担心安全。单轨交通比其他交通系统复杂，成本高。

2.3小型地铁系统和新交通系统

是较为新型的轨道交通车辆系统，兴起于20世纪80年代至90年代。受科技发展的影响，这两类交通车辆系统拥有技术先进、建设造价低的优点。因而在诸多地区得到推广，大量修建。3、我国城市轨道车辆技术发展现状及优缺点

3我国城市轨道交通车辆技术发展现状

城市轨道交通车辆在技术上可分为两代。第一代的主要特点是高品质的碳钢材料设计，直流运行模式，纯手动控制和车辆驾驶。但由于当时技术能力的限制，在安全、环保、节能服务、舒适性等方面相对落后。第二代设计主要集中在技术、系统、车身等方面。从车身等方面的设计，在自动感应门、广播系统等内部技术装置上，我国实现了国产化，并取得了重大技术突破。目前，越来越多的地铁采用新技术，其中空气弹簧技术是一种典型的技术，主要应用于转向架和制动系统。低地板直轮转向架在我国一线城市得到了广泛的应用，并取得了良好的效果。目前，数字模拟式电气制动系统非常流行，这大大提高了地铁的制动性能。地铁的送风系统也得到了很大的改善，螺杆式空气压缩机的应用有效地提高了系统的送风能力。

3.1城市轨道交通车辆技术的优缺点

当前应用技术在轨道交通工程中具有许多优点。新型中央空调技术具有送风稳定、温度调节灵敏等优点。新的减振技术不仅能有效降低系统的磨损，还能延长零部件的使用寿命，提高车身的安全性，给乘客更好的体验。当然，也有明显的技术缺陷。虽然有些技术提高了各种设备的性能，但在使用过程中会产生噪音，对乘客造成一定的影响。空气制动技术和送风技术对应用环境有较高的要求，将严重影响实际应用效果，建议技术人员进一步提高城市轨道交通车辆的技术水平，降低应用成本。

4、城市轨道车辆技术创新发展研究

4.1车辆系统"简、便、轻"量化技术创新

城市轨道交通车辆主要包括车身和转向架两部分。车身必须从发展"简单、方便、轻便"的轻量化技术入手。目前，车身采用碳钢、不锈钢及铝合金等优质材料制造。从车身整体设计的角度来看，轻量化是当前列车设计的重要组成部分。以碳纤维或复合材料为主要研究对象，设计了一种简单实用的轻型转向架。轴向传动采用永磁同步电动机，取消了传动的连接部分，简化了设计，增加了转向架的动力总成。最后，采用空心轴和波纹壁来减轻转向架的整体重量。

4.2车辆的节能环保技术创新

从节能环保的角度出发，将变频技术、热循环技术、新风技术应用于空调技术中，达到节能降耗的目的。牵引辅助供电系统直接采用永磁同步电动机，简化了传动系统，降低了传动噪声和重量，提高了能效。对城市轨道车辆制动能量回收进行了研究，开发了一种利用回馈剩余能量降低能耗的新型储能系统。为了优化制动分配管理制动技术，开发了智能化的光敏照明控制技术，提高了室内照明的舒适性，降低了能耗。

4.3车辆智能化技术创新

目前，互联网和信息技术高速发展。车辆技术应以工业互联网技术为基础，与现有的列车控制网络技术相结合。为了构建一个多网络的综合铁路网，利用综合业务系统功能，实现所有车辆和操作系统的数据共享和实时响应。多行业网络集成可以有效提高车辆的控制和服务水平。目前，5G网络传输得到了广泛的应用。建立基于5G网络传输的智能化系统，可以为乘客提供多种现代化通信服务。同时，开发智能维修服务系统，为车辆提供实时在线监控和维修服务。

5、结束语

轨道交通车辆的技术开发和设计改进具有交叉性和多样性的特点，研发人员应积极学习先进的科学文化知识。善于学习优秀的生产经验，培养自身的技术创新能力，保持认真负责的工作态度，有效促进城市轨道交通的发展。

参考文献：

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[2]谢久明，赵凤娇，李相泉，吕亚金，孙学娟.先进轨道交通产业发展现状研究[J].机械设计，2018.