驰骋在山城大地上的双流制轨道列车

向宫

[摘    要]文章首先介绍了重庆双流制轨道列车产生的背景，并从技术角度分析车辆的特点，最后重点阐述了双流制车辆相关技术对城市轨道交通运营、科技创新、产业发展带来的深远影响。

[关键词]双流制;科技创新;互联互通

[中图分类号]U264 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2022）05–00–03

Shuangliu System Rail Train Galloping on the Land of the Mountain City

Xiang Gong

[Abstract]Firstly， this paper introduces the background of Chongqing double flow rail train， and analyzes the characteristics of vehicles from the perspective of technology. Finally， it focuses on the far-reaching impact of double flow vehicle related technology on urban rail transit operation， scientific and technological innovation and industrial development.

[Keywords]double flow system; technological innovation; interconnection

根据《交通强国建设纲要》要求，重庆市依托轨道交通、铁路、高速公路、机场、长江水系等综合交通网络，以主城区为核心，通过加强市郊铁路的自身建设，真正发挥市郊铁路骨干作用，从而构成重庆市大交通体系，建立起“一小时通勤圈”。重庆中车长客公司在国内首创双流制轨道车辆，从技术上实现城市轨道交通线向市郊区域延伸，为都市圈轨道交通“一张网”“互联互通”“最少换乘”规划建设提供有效的技术支撑和解决途径，强有力地支持和保障旅客出行方便。

1 重庆江跳线双流制车辆介绍

重庆江跳线双流制车辆是国内首列即将用于实际线路中的城铁共营车辆，该车辆也将是重庆新的一种轨道交通方式，同时也是我国铁路运营的一种新模式。

目前，国内外城市轨道建设中，存在两种建设方式。

（1）在中心城区建设中，城市人口密集、客流需求较大，轨道建设站点密集、站间距较小;

（2）在市郊城区中，城市人口较少、客流需求较小，站间距较大。在轨道建设中，综合经济成本考虑，在中心城区采用直流供电制式、市郊城区采用交流高压供电制式经济效益最高，投资成本最低。同时，随着经济建设的发展，市郊城区与中心城区的融合，市郊城区居民对直达中心提出“一车直达”、快速的需求。为了满足广大人民的需求，双流制市域车辆应运而生。

重庆江跳线双流制车辆以既有成熟As型车为技术基础，其中车体、前端、车钩、贯通道、内装、辅助、照明、客室电气、乘客信息等部位参考最新重庆As型车技术方案;转向架、牵引、高压、制动、网络、车门、空调等系统在原有基础上进行适应性改进，以满足高速度等级的要求。以国内首列双流制市域A型车为技术支撑，借鉴双流制市域A型车平台的交直流切换的系统基本原理和部分部件，并对交直流转换失败后的故障和救援工况进行论证，提出具体解决方案，如图1，图2所示。

1.1 速度等级高

重庆江跳线线车辆最高运行速度为120 km/h，速度比一般的地铁车辆提高50%。在重庆As车辆的基础上，为保证车辆的舒适性，转向架上增加抗蛇形减震器提高车辆平稳性，空调设置压力波控制装置，门窗贯通道设置密封方案提高车辆的密封性，减小噪音，从而乘坐车辆更舒适。

1.2 两种牵引传动系统

车辆上设备两套牵引传动系统。列车电气牵引系统在直流（DC1 500 V）区段采用牵引逆变器和异步鼠笼电动机构成的交流电传动系统;在交流（AC25 kV）区段采用牵引变压器—四象限整流器—牵引逆变器—异步牵引电动机构成的交流电传动系统。

1.3 交直流切换系统

车辆顶部设置交直流切换系统。当车辆在交流区间/直流区间时，车辆可以通过切换系统将车辆的牵引传动模式切换为交流/直流。

1.4 不停车全自动交直流切换实施方案

在直流区段，电网的直流电通过受电弓、真空断路器、交直流转换开关、直流熔断器、高速断路器、牵引变流器，从而驱动牵引电机。

在交流区段，电网的交流电通过受电弓、真空断路器、交直流转换开关、交流熔断器、牵引变压器、牵引变流器，从而驱动牵引电机。

进行交直流切换区段时，车辆采用惰行方式通过转换区，以先后采集的线路信标判断车辆位置，保证车辆可以安全地实现交直流切换，具体如图3所示。

1.5 全自动交直流切换安全性

当车辆进行交直流切换过程中，如果切换提示信标或切换器件故障，车辆在不同电网下存在冒进的风险，而导致车辆串电，这种情况可能对车辆高压器件或车辆造成很大的损害。为防止对车辆造成损害，高压系统设计具备自我保护能力，使系统损害降低到最小。

1.6 互联互通，与既有地铁线路贯通运营

城市轨道交通线路互联互通是一个系统性工程，涉及到线路条件、供电、限界、轨道和路基、车辆及维修、培训、行车组织、供电、通信信号、站臺门等多个专业，经过分析，车辆与轨道线路、车辆救援、通讯信号、运营以及车辆性能等方面均有对外接口，基于对接口的分析，提出了“与既有重庆5号线实现互联互通，贯通运营”的具体解决方案，如图4所示。

2 双流制轨道车辆的重大意义

2.1 双流制轨道车辆以科技创新引领城市发展新风向

（1）全国首创双流制轨道交通车辆填补了国内轨道交通制式空白

全国首创双流制车辆以既有重庆As型车技术平台为基础，最大特点是搭载交直流双供电系统，能在交流25 kV和直流1 500 V两种供电线路上运行，实现市郊铁路与城市轨道交通互联互通、贯通运营。在交流25 kV市郊铁路上，可实现最高120 km/h高速度下平稳加减速;在直流1 500 V城市轨道交通线路上，可实现80 km/h速度急起急停。双流制车辆其核心技术在于交直流不停车全自动切换技术，该技术目前仅有国外少数国家掌握，国内尚属首次。同时车辆保持了As车既有的爬坡能力强（最大适应50‰的坡道）、转弯半径小（比普通地铁小，最小达250 m）、轴重小（最大轴重限制在15.5 t以内）、载客量大（单列载客能力达2 300余人）等优势。

（2）双流制轨道交通车辆的创新研发为市郊铁路和城市轨道贯通运营、一车直达、零换乘提供了全新的运营模式

以双流制列车在交流线路与直流线路间全自动转换为研究对象，突破交直流转换技术、车辆运行中全自动切换技术、车辆交直流系统互窜保护方案等多个关键核心技术，实现市郊铁路与城市轨道交通间的“无缝”对接。“双流制”作为一种新型的轨道交通系统，是解决“一车直达”“零换乘”最有效的方式之一，既可在市郊铁路长距快速运行，节约建设资源，又可以实现市郊铁铁路与城市轨道交通之间的贯通运行，实现一车直达市内主要客流集散地，引导产业和人口向城市周边各级城镇聚集，全面提高城镇发展质量，不仅实现城市现代化、农村城镇化、城乡一体化，更能实现城乡区域交通相结合的目的。

2.2 全国首创双流制试验线助推产业发展新动能

重庆中车长客公司投资1.5亿元，在既有直流1 500 V试验线的基础上，建成全国首条具有交流25 kV和直流1 500 V电压并存且能自动切换的试验线路，本试验线的建成补齐了国内双流制车辆试验验证及产业化的能力。

双流制试验线采用的多种供电制式安全联锁控制，具备双流、直流、交流多种车型调试需求，提升试验线调试能力。该试验线的建成，使重庆中车长客公司成为国内首家具备双流制车辆研发、生产、调试于一体的轨道装备企业，确保双流制车辆后续批量生产、验证、交付。

2.3 聚力科技研究，促进创新发展，市科技局产业类重点课题结硕果

2018年成功申报的重庆市科技局产业类重点课题——《双流制轨道交通车辆研究及应用示范》项目，在车辆系统研发的同时形成了一套铁路与地铁间列车“贯通运营”的应用技术与标准。本项目的实施，形成了包括交直流转换成套技术、双流制技术标准、双流制试验线建设标准在内的系列化双流制系统技术及标准体系，为双流制轨道交通系统的市场应用奠定了坚实的技术基础，能够更好地大力培育多元化市场环境，推动轨道交通高端装备的产业化。

目前，《双流制轨道交通车辆研究及应用示范》项目的成功实施，已纳入中国城市轨道交通协会全国示范工程的规划，未来双流制技术和产业将在全国范围进一步推广及应用。

2.4 创新驱动开创产业发展新局面

目前，我国正处于城市轨道交通的大規模建设期，互联互通是未来城市轨道交通成网建设的主要方向，具有极大的市场前景。双流制车辆的成功研制和产业化标志着重庆轨道交通装备产业在既有拳头产品跨座式单轨的基础上又新增一个“走出去”极具竞争力的车辆系统，能够极大地促进重庆市轨道交通装备产业的建设提升，特别是在成渝双城经济圈建设中，推动新的市郊铁路及城市轨道交通建设模式，推动重庆轨道交通装备产业做大做优做强。

3 结束语

全国首创双流制轨道车辆，不仅实现了轨道交通车辆技术上的创新和突破，为重庆本地城市轨道交通的建设和运营模式多样化提供了更多的技术支持，且对轨道交通相关产业的发展起到了重要的助推作用，同时对相关的课题研究和技术标准的制定奠定了基础，必将产生较大的经济效益和社会效益。

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