过去十余年,中国轨道交通装备取得了高速发展,在科研创新、生产制造、安全保障等方面实现了从跟跑到并跑进而逐步领跑的跨越,以高铁、城轨为代表的轨道交通车辆,已成为大众出行的首选交通工具。今天,我们一起走进中车株洲所,看看智能技术是如何助推关键“心脏”和“大脑”进入新时代。


习近平总书记指出“要继续大力发展轨道交通,构建综合、绿色、安全、智能的立体化现代化城市交通系统”。随着新兴信息技术、智能技术的飞速发展,在现代化强国和交通强国建设中,加快实现轨道交通由高速发展向高质量发展的转变,智能化升级已成为大势所趋。

响应国家战略号召,紧随行业发展潮流,瞄准前沿技术创新,中车株洲所根植轨道交通主业,统筹发展多学科技术,深耕电气系统工程、变流、列车控制与诊断、通信信号、数据与智能应用、牵引供电等十大核心技术,构建了从器件、产品到系统的完备研发生产制造能力,产品供应覆盖高铁、动车、机车、城轨等各类轨道交通产业领域。

最强心脏锻造之路

牵引传动系统被业内称为“列车之心”,是列车的动力来源,而牵引变流器又是“心脏”中的核心,列车跑的快不快,就看它给不给力。株洲所在牵引传动系统特别是牵引变流器的研制上,完全可以用“跟随、赶超、引领”来形容。

上世纪中下叶,在直流牵引电传动时代,株洲所通过自主创新和技术引进向世界先进水平奋起直追,从韶山3型电力机车开始,韶山4型、韶山5型、韶山6型、韶山8型直到韶山9型,终于使中国站到了世界直流电力机车技术的高地,并成功打破了一批国际大公司的技术垄断。

交流牵引传动技术萌芽初期,株洲所又敏锐捕捉这一变化,全力开展交流传动技术的研发。联合主机厂先后成功研制了中国第一台交流传动电力机车原型车AC4000以及“熊猫号”、“蓝箭号”、“奥星”、“中原之星”、“中华之星”等一大批具有里程碑式的产品

进入新发展时期,株洲所通过自主创新,历时八年一举攻克永磁传动系统技术,成功抢占了牵引传动领域的制高点,并将永磁技术顺利应用在新能源电动汽车、地铁等领域,而永磁高铁项目也在按计划推进,并且即将进行商业应用,开创高铁的“永磁时代”。

今天,在株洲所制造中心,一台台牵引变流器不间断被锻造出来,源源不断送往全球各地,这些“列车心脏”将为中国列车提供强劲的动力加成,助力中国名片闪耀世界。而随着智能模块变流技术、自主功率半导体技术、以太网控车技术、智能诊断技术等新兴技术研发的不断突破,株洲所在产业布局和市场拓展方面也取得了长足发展。

“S”哥+“C”弟,最强大脑兄弟组合

列车运行控制系统被誉为轨道交通的“大脑”和“神经系统”,管控着列车的位置、运行时速、区间内开行密度等信息,更重要的是在保障列车安全运行的前提下,让列车跑的有序又高效。列车怎么走,走得好不好,如何停,停得稳不稳,都靠它来指挥。

秉承“基于客户需求与技术创新双轮驱动,打造轨道交通‘最强大脑’”的创新工作方针,株洲所在这一领域持续夯实行业地位、技术引领行业发展。当然,要说株洲所“最强大脑”家族的明星代表, “S哥”和“C弟”肯定是当仁不让的。

“S哥”学名SigThemis信号系统,它是基于欧洲列车运行控制系统体系架构,完全符合ETCS(欧洲列车控制系统)最新标准,可实现列车在不同等级下互联互通的一种信号系统。简单来说,它就是符合最新“欧标”要求的全新高速列车信号系统。SigThemis信号系统具备两大核心功能,一是实现对列车运行的完整安全控制,二是可用于不同速度等级、不同应用功能和不同建设成本的分级设计,高度支持互联互通。它于2019年5月,在瑞典首都斯德哥尔摩首发。

“C弟”学名CBTC(基于通信的列车自动控制)信号系统,它是城市轨道交通三大关键核心技术之一,主要用于保证城轨列车安全和提高运营效率,具有技术难度高、安全责任大的特点,该系统可实现将列车发车间隔缩短到90秒,停车精准度达到99.9999%。豪横一点说,CBTC信号系统是最先进的基于现代通信技术的列车运行控制系统。目前,株洲所的CBTC信号系统已经在长沙、佛山、无锡等地的地铁、磁浮线路上成功应用了。

布局未来之路


“新基建”热潮的到来,为中国轨道交通领域带来了新的发展机遇,依托中车在轨道交通高端装备制造方面的强劲实力,未来,株洲所可在科研创新、基础能力建设、融合发展战略等层面进行布局。

科研创新方面,全面启动数字化研发进程,采取多学科数字化融合,实现系统设计的精准化,与智能制造智能运维全面接轨。推进研发过程管控的数字化,提高研发效率。全面提升产品质量可靠性和舒适性,提高产品智能化和节能化水平,推进产品轻量化与小型化,优化产品全生命周期成本,增强产品的科技含量和整体竞争力。

基础能力建设方面,加快建设创新实验平台工程,升级科研试验资源能力。坚持“自主+协同”创新,加大基础性、前瞻性科技投入。加大基础性试验资源投入,基础试验资源与技术产业规划同步发展。

融合发展战略方面,充分发挥产业链垂直整合能力,以及跨专业的技术优势,推动多系统协同互补和创新融合,深度融合多学科前沿技术,逐步构建“智能列车、智能供电、智能工务、智能信号、智能站段和智能中心”的一体化系统平台,为用户提供全面运营维护解决方案。