在德國舉行的柏林國際軌道交通技術(shù)展（InnoTrans 2018）上，中車四方股份公司正式發(fā)布新一代碳纖維地鐵車輛“CETROVO”。

新一代碳纖維地鐵車輛CETROVO

采用碳纖維技術(shù)整車“瘦身”13%相較傳統(tǒng)地鐵，新一代地鐵車輛最大的特點是更輕、更節(jié)能。輕量化，即盡可能地減輕自身重量，是地鐵車輛實現(xiàn)節(jié)能的一個主要途徑。碳纖維復(fù)合材料作為一種新材料，被稱為“輕量化之王”，其輕質(zhì)、高強度的優(yōu)點為列車輕量化提供了絕佳的解決方案。

碳纖維車體

碳纖維轉(zhuǎn)向架

據(jù)中國中車科學(xué)家、中車四方股份公司副總工程師丁叁叁介紹，

。特別是成功突破碳纖維大型復(fù)雜件結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造成型等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了碳纖維復(fù)合材料在車體、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、司機室等車輛主承載結(jié)構(gòu)上的全面應(yīng)用。

碳纖維使車輛實現(xiàn)大幅“瘦身”。

與采用鋼、鋁合金等傳統(tǒng)金屬材料相比，新一代碳纖維地鐵車輛的車體、司機室、設(shè)備艙分別減重30%以上，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架減重40%，整車減重13%。

“雖然在制造成本上要高于傳統(tǒng)金屬材料，但碳纖維復(fù)合材料更加輕量化，節(jié)能優(yōu)勢明顯，并且具有優(yōu)異的耐疲勞、耐候、耐腐蝕性能，可有效保證列車在30年服役期內(nèi)不發(fā)生疲勞、腐蝕等失效，減少了維護量，因此能夠降低全壽命周期成本。”丁叁叁說，車身變輕后，也減少了對線路的損害。

為降低能耗，除了碳纖維輕量化技術(shù)，新一代地鐵車輛還配備新型高效節(jié)能的牽引系統(tǒng)。由傳統(tǒng)地鐵的異步電機升級到永磁同步電機直驅(qū)技術(shù)，并采用碳化硅變流裝置，大幅提升車輛的牽引效率。據(jù)測算，新一代地鐵車輛可綜合節(jié)能15%以上。

適用性更強

與傳統(tǒng)地鐵相比，新一代地鐵車輛擁有更強的適用性，在運營組織上更加靈活，并能適應(yīng)更復(fù)雜的運行環(huán)境。

目前，我國的地鐵車輛都是固定編組，車廂的節(jié)數(shù)是不可變的。新一代地鐵車輛首次開發(fā)了“靈活編組”功能，列車以2節(jié)為最小的編組單元，能夠根據(jù)運營需求實現(xiàn)“2+N”節(jié)靈活編組，在2節(jié)至12節(jié)范圍內(nèi)任意搭配車廂，并且完成“變身”只需不到5分鐘。

地鐵客流的潮汐變化非常突出，早晚高峰期客流量大，平峰期客流量小，根據(jù)客流變化靈活編組，在高峰期采用大編組，平峰期采用小編組，這樣能實現(xiàn)以最經(jīng)濟的方式運營，節(jié)約能耗，降低運營成本，也利于增大發(fā)車密度，提高服務(wù)水平。

相較傳統(tǒng)地鐵，新一代地鐵車輛適應(yīng)更惡劣的氣候地理環(huán)境，能在高溫高濕、-40℃高寒、2500米高海拔等復(fù)雜環(huán)境下運行。

同時，針對地鐵線路彎道多、半徑小，車輛首次在轉(zhuǎn)向架裝備主動徑向系統(tǒng)，當(dāng)監(jiān)測到車輛進入彎道時，能夠控制輪對處在曲線徑向位置行駛。這樣大大改善了列車的曲線通過性能，能更好地適應(yīng)小曲線，最小轉(zhuǎn)彎半徑可達80米，遠超傳統(tǒng)地鐵，車輪磨耗也大幅降低，節(jié)約維護成本。

車輛在沒有外部供電時也能行駛。裝載了儲能系統(tǒng)——動力蓄電池，可為車輛提供牽引動力行駛15公里。當(dāng)發(fā)生供電故障時可應(yīng)急運行，也方便在線路和車輛段的“無電區(qū)”行駛。

先進的減振降噪技術(shù)

列車運行時，由于軌道不平順會引起車廂振動，要通過轉(zhuǎn)向架上的懸掛系統(tǒng)來減振。傳統(tǒng)地鐵的懸掛系統(tǒng)不可調(diào)節(jié)，稱為被動懸掛。

新一代地鐵車輛首次采用全主動懸掛技術(shù)，在行駛途中，當(dāng)車廂產(chǎn)生振動時，能夠立刻探測到，并對懸掛系統(tǒng)的阻尼進行動態(tài)調(diào)整，使懸掛系統(tǒng)時刻處在最佳的減振狀態(tài)，從而使地鐵車輛“跑得更穩(wěn)”。車廂內(nèi)也更安靜。優(yōu)化了降噪設(shè)計，列車運行時，客室噪聲僅68分貝，比傳統(tǒng)地鐵降低了3分貝以上。

據(jù)介紹，跟高鐵列車一樣，新一代地鐵車輛還進行了氣密性設(shè)計，首次采用密封車體，乘客在乘坐時，不會因為車內(nèi)壓力波動引起耳膜有壓迫感。

車窗上刷視頻

應(yīng)用現(xiàn)代智能化技術(shù)，新一代地鐵車輛還是高度智能的“智慧列車”。置身車廂，將感受到無處不在的“智慧服務(wù)”。

車廂進入“觸控”時代。車窗變身為一個觸控顯示屏，成為能傳達各種圖文視頻信息的“魔窗”。相當(dāng)于一個超大版的“Pad”，乘客只需用手指觸摸車窗，就能在車窗上看新聞、瀏覽網(wǎng)頁、購票、刷視頻、觀看電視直播等，便捷地獲取各種服務(wù)。

車廂里的鏡子，成為可觸控、可上網(wǎng)的“魔鏡”。車廂的智能空調(diào)，能根據(jù)天氣和穿衣指數(shù)來自動確定合適的溫度和濕度，讓體感更舒適。照明系統(tǒng)可隨時知曉車廂的光線環(huán)境，自動調(diào)整亮度和色溫。

還有多媒體曲面屏、自清潔座椅、為聽力殘疾乘客配備的助聽系統(tǒng)……

全自動無人駕駛

新一代地鐵車輛的最高運行時速可達140公里，比傳統(tǒng)地鐵更快。采用無人駕駛技術(shù)，列車從發(fā)車啟動到加減速、停站、開關(guān)門、回庫等運行的全過程均為全自動駕駛。

運用維護也更智能。

車輛建立了強大的智能化感知系統(tǒng)，設(shè)有1100多個監(jiān)測點，實時感知列車“健康”狀態(tài)。運行途中出現(xiàn)異常時，可自動預(yù)警和遠程維護。同時，借助智能感知系統(tǒng)，能在車輛處于“亞健康”狀態(tài)時就及時介入維護，也能探測線路狀況，指導(dǎo)線路維護，使列車的運行更加安全可靠。