中文      English
 
 
世界轨道交通资讯网
首页 > 专题 > 2014中国.青岛 城市轨道交通管理和技术创新研讨会 > 新城镇化发展需要中低速磁浮交通的全面拉动

新城镇化发展需要中低速磁浮交通的全面拉动

发布时间:2014-04-29 14:55:10 编辑:wwxianlong
本文摘要:——深圳地铁集团副总经理简炼
——深圳地铁集团副总经理简炼
 

深圳地铁集团副总经理简炼

 

  一、 磁浮交通是信息化时代交通的革命性标志
 
  人类步入21世纪的信息化时代,伴随着信息化技术以及元器件生产工艺的迅猛发展,大容量、小体积、微型化的信息化关键的硬软件技术的不断突破,集成电路、蕊片、传感、计算机、通讯、传输、控制、存储等信息化技术所使用的硬件和元器件实现了小型化、轻量化。为信息化磁浮技术应用于轨道交通领域殿定了坚实的技术基础。由于,中国政府看准了信息化技术创新应用到轨道交通系统的磁浮交通美好前景,中国率先决定在上海应用磁浮交通糸统。因此,中国在全球范围内创造性地建成了上海第一条高速磁浮商业运营线。随后,日本在名古屋建成了第一条中低速磁浮商业运营线。从此,使信息化的磁浮交通真正进入了人类生活。
 
  2002年,在中国的上海诞生了世界上第一条高速磁浮交通线,它的最高运行时速达到了431公里/小时,创造了史无前例的高速轨道交通商业运营的新实践;开创了轨道交通无行车运行事故(不包括火灾)免疫期超过12年的轨道交通商业运营可靠性记录;开创了独条引进技术的431公里/小时高速轨道交通试验线路能够持续商业运营12年不停止的零部件低损耗的安全和经济记录;上海高速磁浮交通开创了一条线最高速度商业运营持续12年的新纪元。
 
  2005年3月,在日本名古屋诞生了世界上第一条中低速磁浮交通商业运营线,它的商业运行时速为100公里/小时,距离运营列车10米处噪声小于65分贝,创造了史无前例的机动化交通系统运营低噪声的新记录;开创了机动化交通系统宁静运营的新时代。
 
  中国上海高速磁浮线、日本爱知县的中低速磁浮线是两个信息化革命性交通在安全和经济方面的成功应用典范。
 
  二、新城镇化发展迫切需要交通的安全引擎
 
  1、 避免了城市轨道交通发生重特大事故的风险
 
  磁浮交通实现了用免疫结构防止脱轨事件导致的运营特重大通安全事故的发生。有了信息化技术的全方位空前的发展,磁浮交通应用涡流传感器在线自动检测悬浮间隙信息,信息反馈闭环控制悬浮电磁场的电流大小,使电磁力(支撑力)伴随列车的载荷变化而变化,使悬浮空间保持一个稳定的值。中低速磁浮每节车厢有20个悬浮支撑点。每个悬浮点均采用冗余设计,设置了3套传感器,其中1套正常即可保证悬浮控制。 中低速磁浮车辆支撑的可靠性得到成倍提高 。最关键的技术是控制软件。中低速磁浮交通的装备和工程建设标准可以继承采用相应的轮轨标准和规范。只是应用信息化时代的硬、软件和集成技术作为列车的悬空非接触直线运动支撑系统替代了传统的机械轮轴转动运行支撑糸统,从而实现了以信息化运转速度在线实时监控运营过程,并且实现了自动持续控制电磁力、自动调节电磁场支撑力、自动保持确定的列车与轨面空间距离的关键技术跨越。用可控的空间作为纽带将列车和轨道紧密联系为一体化结构,利用信息化的支撑系统使磁浮列车与轨道形成了一体化整体糸统。彻底改变了传统轮轨交通轮轨车辆与轨道分离的两体化分离结构系统,磁浮交通系统从系统结构上避免了运营列车出轨、颠覆造成的运行最严重的事故隐患。从而,磁浮交通系统在免疫重大交通安全事故发生的本质化方面实现了历史性突破。
 
  2、提升了交通事故伤客的免疫力
 
  在不发生意外的天灾人祸情况下,不会造成重大人员伤亡。
 
  由于磁浮列车与轨道形成了一体化结构,磁浮列车抱轨运行在距轨面10毫米高度范围,既使在各种不利因素同时发生在列车运行过程中,可预见的最大故障是列车突然掉落在距轨面10毫米的轨道上,然后列车发生一次紧急制动,列车上的乘客会有振动和失稳的感受。中低速磁浮交通用信息化控制技术使车辆和轨道实现了一体化结构,从系统的整体性上避免了列车脱轨的风险隐患;  中低速磁浮交通运营中最大的故障是列车突然落在距车体10毫米的轨道上,此时,造成列车紧急制动停车,不会发生重大事故。
 
  3、增强了天灾人祸造成交通事故的抵抗力
 
  磁浮列车与轨道形成了一体化结构糸统,列车抱轨运行在距轨面10毫米高度范围,系统结构决定了适应全天候运营的特性。对遇到台风、暴风骤雨、冰天雪地、地震等天灾,以及人的失误原因造成的列车脱轨的糸统抵抗力。
 
  4、日常维护简单易控
 
  磁浮与传统轮轨糸统相比,中低速磁浮交通的信息化支撑可以在线实时监控,运营安全的可控性更高。中低速磁浮交通用信息化控制技术减去了轮轨转向架的车轮和车轴的接触运动部件,降低了因接触振动等部件损坏造成的人力、物力和财力的投入。
 
  轮轨系统需要管理者花巨大人力、物力、财力天天去预防性和排除车辆的轮子运行中可能造成出轨的风险因素,这种维护涉及相关的人、机、料、法、环方面的维护范围、工作量大,质量相对难以控制。磁浮与传统轮轨相比减少了轮轨接触部件,可以减掉对轮轨接触部件的日常检查和维护的工作量,由于维护工作范围小、工作量小,质量相对容阳控制。最关键的信息化控制系统在线、实时地监控着悬浮的间隙变化,解除了由轮轨接触部分引发的轮轨车脱轨的重大事故的风险源。日常安全维护工作的可控性更高。
 
  5、应急救援更容易
 
  首先,磁浮车一般的运营事故列车不会脱轨,若磁浮列车需要救援时,相对的工作量小,应急救援需要的时间相对要短。而轮轨列车偶然发生脱轨事件,列车救援难度大、需要的时间长。其次,列车不能靠自身动力牵引时,可以利用相邻的运行列车进行救援。磁浮列车相互救援时,救援列车连挂后可以向故障车提供悬浮电源,将故障车浮起并拖到指定地点。救援列车运行的速度相对可以高一些,救援效率高。第三,列车发生紧急制动时,磁浮列车同时进行电制动、机械制动和落车制动,使磁浮列车逐渐停下来。  磁浮交通系统与传统轮轨系统一样,其制动系统包括电制动和机械制动两种方式。 一般列车在高速状态下制动时采用电制动, 在低速状态下再施加机械制动进行辅助停车。 中低速磁浮交通还增加了落车摩擦制动方式 。 第四,中低速磁浮列车万一发生浮不起来的状况时,紧急救援可以做到与轮轨一样有效。列车上装有备用液压轮,落下后也可将其拖到指定地点。
 
  综上所述,目前凡属机动化交通工具,不管是天上飞的、海上行的、轨道、陆地上跑的机动化交通工具,都从结构方面避免不了脱轨、翻车等重大事故。唯独磁浮交通从结构方面解决了最大的安全隐患,系统保障不会离开轨道和翻车。从而成为机动化交通方式中相对最安全的出行方式。
 
  三、新城镇化发展迫切需要绿色环保的交通引擎
 
  1、 支撑城镇交通宁静发展
 
  中低速磁浮交通仅去掉了传统轨道交通列车的车轮支撑部分,用电磁场悬浮支撑车体运行,列车和轨道系统采用一体化结构,列车抱着轨道在10毫米的间隙中飞行,从系统结构方面减小了列车运行中产生的振动和噪声。运行噪音微乎其微, 中低速磁浮交通是所有大运量机动化交通方式中噪声最低的交通方式,距离运行车10处的噪声为64分贝,堪称最宁静的交通方式。
 
  当前,北京、上海、广州形成网络化运营后,轮轨技术引起的运营线路经过区的噪声和振动问题越来越突出,既便是建在地下的线路,列车振动引起的附近的居民投诉越来越多, 这就是轮轨交通固有的噪声、振动不够环保的问题。彻底解决的难度非常之大。
 
  中低速磁浮交通用信息化技术控制电磁场电流的大小进而控制电磁场力的大小,达到控制车辆与轨道之间的悬浮空间距离,用非接触的电磁力悬空支撑替代了传统轮轨直接接触的实物支撑力。将传统轮轨的车辆运行在轨道上的接触振动和噪声大幅度降低,中低速磁悬浮列车可以做到静静的进来又静静的出去,对运行线路周边的居民、以及动、植物的扰动降低到了很小的程度。使中低速磁浮交通成为最宁静的机动化交通系统。
 
  2、 电磁辐射检测值符合世界卫生组织的标准
 
  通过专题研究和实际测量证明,中低速磁悬浮列车车内磁场强度最高为460μT,而国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)推荐的静磁场暴露公众标准值为40mT(40000μT),对于心脏起搏器携带者,ICNIRP推荐的标准限值为500μT。电磁辐射检测值符合世界卫生组织的标准。
 
  3、磁浮交通的电磁辐射低于一股家用电器水平
 
 
  北京S1线委托了北京市环境保护科学研究院、北京市环境保护监测中心等机构的检测结果均证明,中低速磁浮交通所产生的电磁辐射低于世界卫生组织推荐的国际标准的限值。北京地铁S1线已经通过了国家环保部的环境检测评估(包括电磁辐射)。若中低速磁浮交通采用防护技术将少量泄漏的电磁波屏蔽,可以做到更低的电磁辐射水平。
 
  中低速磁浮交通振动小、噪音低、无摩擦粉尘,无排放、对沿线动、植物、水源、自然环境影响小,是环境更加友好的绿色环保交通方式。
 
  四、新城镇发展迫切需要经济的交通引擎
 
  1、 中低速磁浮交通建设投资低于轮轨交通
 
  磁浮为什么能够降低建设造价和使用费用,造价低是因为运营的噪音低、振动小,地上、地面、地下建设均可以做到贴近居民的房子。  磁浮列车具有爬70‰坡的能力,最小转弯半径75米的特点,而轮轨车辆只能爬35‰的坡,最小转弯半径为250米。磁浮交通无论在地下、地面、高架线均可以主动避开拆迁的建筑物、绕开管线密集区、主动选择造价低的线、站位。 轮轨列车运营的噪音、振动逼着要建在地下,地下还要进行振动防护,增加大量的投入。用磁悬浮技术全克服了。初步测算,相对轮轨交通,磁浮交通相对节省建设成本至少10%、多则节省50%以上都是可能的。
 
  2、中低速磁浮交通的运营费用低于轮轨交通系统
 
  由于磁浮交通无论在地下、地面、高架线列车运行没有接触,无机械磨损,振动小,系统零部件寿命延长,维护量减小。因此,可减少日常的维护人员,每公里用人相对轮轨需要60人,减少20-30人。人工成本占运营直接成本的50%以上,磁浮交通减少人工维护成本20%以上。另外,由于磁浮交通装备高度集成化了,数量更少了,维护工作更少了。相对维护轮轨减去了最费时费钱的轮轨转向架维护工作,大幅度节省了维修力量,备品备件等投入等。人工加材料和能源节约最终至少可以长期节约直接运营成本30%以上。
 
  五、新城镇发展迫切需要节能交通的引擎
 
  1、中低速列车重量减轻相对节能
 
  中低速列车重量减轻减少的牵引能耗抵消了直线电机结构效率增加的耗能。中低速磁浮交通系统由于采用直线电机提供牵引力,另外,加上用电磁力提供支撑,两项耗电叠加后,耗电会高于轮轨系统。根据对中低速磁浮车的牵引能耗的模拟研究结论,中低速磁浮车的牵引能耗比轮轨旋转电机车高13%左右。
 
  根据深圳地铁9年列车的运营耗能数据统计和分析,用于轮轨列车的牵引耗能占地铁总耗能的25%左右,列车自重耗能占牵引耗能80%左右。 然而,中低速磁浮列车去掉了接触部分的自重,自重同比轮轨降低25%左右,相当于列车自重减少牵引能耗20%左右。由此,中低速磁浮交通系统仅车的重量减少后节省的列车的牵引能耗比轮轨车有所降低。因此,中低速磁浮交通系统能耗比轮轨系统有所降低。
 
  2、中低速磁浮交通运营可以节能更多
 
  中低速磁浮交通每节车都自带动力,为更多地节能运行创造了条件。中低速磁浮每节车具备独立运营的条件,在运营组织方面,为实现列车的灵活编组运行创造了条件。根据一天内客流的需要,列车可以编组成2节的一列车……至8节的一列等不同的编组列车运营,达到既能满足低峰又能满足高峰客流需要又能节能的最佳运行效果。
 
  目前,深圳地铁一天运营时间16个小时,4条线中只有1、3号线客流的负荷超过50%,其余2条线一天平均每小时的客流负荷不足20%,平均4条线路的日平均满载率为29%。用六节车固定编组的轮轨A型车,车的自重236吨,每天在12小时内都是车的自重在主要耗电,一天平均轮轨列车自重所耗的牵引电量占总牵引用电量的80%左右。如果用中低速磁浮列车运营, 4个小时高峰时段用8节车运营相当于轮轨A型车六节车的列车运营,用4节车相当于轮轨A型车三节车的列车运行12个小时,这就会省37%的牵引电量。
 
  六、新城镇发展迫切需要和谐的交通引擎
 
  当前城市轨道交通的发展,拆建是第一大难题。中低速磁浮交通可以作到主动避开或减少征地拆迁的剧烈矛盾,能够作到拆迁工作的主动,建设方面也就主动了,因拆迁产生的剧烈矛盾就规避了,建设也就和谐了。从运营角度,可以消除运营线路的振动、噪音扰民的问题。运营也就和谐了。由此,发展大力发展磁浮交通社会也就和谐了。
 
  七、 解决特大城市交通拥堵迫切需要见缝插针的交通引擎
 
  像北京市这样"首堵"特大城市的公共交通怎么解决公共交通问题,中低速磁浮交通可以给出满意的答案。利用中低速磁浮交通的宁静、爬大坡、转小弯的突出特性,在北京既有道路或人行道或绿化地或公共用地里架起一个米五的柱子,柱子上面架桥,空中做车站,出入口因地制宜的用连接桥连接到可以落地的地方(商场、写字楼、居民区、空地等),一条每小时超过4万运力的大运量磁浮交通就可以诞生。如果这样做,北京市内大多数的路上都能架起新的磁浮交通线,只要路宽超过30米,架起来一条新线就运4万客流。磁浮车宽3米,单线宽度就是3米,车站要宽一些,站台长120米,一节车长15米,最多可以装200人,8节车一列车可运 1600人。建设不用征地不用拆迁,出入口因地置宜设置,出可以从空中架起来,到任何可以去的地方,如商场、酒店、办公室,甚至买几间房子改造就可以做出入口。大家可以更加仔细地思考,是不是可以作为解决像北京这样特大城市的公共交通较理想的解决方案。
 
  另外,磁浮交通的运能是可以在每小时5000-40000人之间,用灵活编组不同节数的列车运营来调节。要小运量有小运量,要中运量有中运量,要大运量有大运量,小、中、大运量都满足。
 
  在已有的道路上方增加磁浮交通线路,即在现有特大城市的公共交通基础上进一步高强度发展公共交通成为可能。比如沿北京现有的长安街上新建一条磁浮交通线路,在敏感地段像天安门前可以绕道前门或部分线路走地下线。若能建设成功,相当于增加了100条公交线的运量。可以停开长安街上所有的公交车。由此,可以将既有的公交专用车完全空出来,专门作为应急车道,专为救护车、消防车、抢险车、特殊任务车等使用。这样做就可以缓解或解决北京的交通拥堵问题。这个中低速磁浮交通是不是可以解决像北京的公共交通供给不足的燃眉之急了。同理,推而广之,应用在任何特大、大、中、小城市公共交通的供给,都可以采用中低速磁浮交通方式解决。
 
  八、解决新老交通网络化发展迫切需要方便接驳的交通引擎
 
  由于磁浮交通的特性,相对更容易实现与既有各种交通方式进行近距离的车站接驳。说它不是主流网,不能与现有交通方式接驳,其实不然。其实更容易作到跟现有的各种交通方式去接驳,只要想做,线路有意识地拐几个弯爬上或爬下几次就可以接近目标车站了。可以连接到高铁站去接驳,可以进到高铁站的候车大厅里面去设站接驳,可以设法进到飞机场的侯大厅去建个车站,也可以钻到地下去设法接近现有地铁车站建站。同样可以设法从高处或地下接近地面的汽车站设站。中低速磁浮交通可以像鱼在水中一样,融入现有的各种交通网络。
 
  九、新城镇化发展迫切需要科学拉动的交通引擎
 
  中低速磁悬浮为提升城市的规划和发展水平提供了技术支持。首先,为离中心区100公里点对点地建设50万人卫星城提供了直达交通的支持;第二,为因地制宜地建设蛛连式城市提供了交通支持;第三,为因地制宜地建城市综合体提供了交通支持;第四,为城市旧城改造提供了交通支持;第五,为城市公共交通的节能减排提供了支持;第六,为城市控制交通引起的PM2。5减少提供了支持;第七,为真正用城市公共交通解决交通问题提供了支持。若出现以中低速磁浮交通发展规划引领的新型城镇化的车市城市格局,那个城市就非常环保了。
 
  进而为发展特殊环保要求的地区以及其他公共交通无法落地的地方发展,中低速磁浮交通为规划提供了交通手段。中低速磁浮交通适合的客流范围为每小时5000-40000人次。它修到哪个城市,那个城市就应该不会出现公共交通出行困难的问题,那个城市的出行效率会提高。
 
  十、提高人民的幸福迫切需要能带来新生活的新交通引擎
 
  让我们放飞一下思绪,不妨憧憬一下未来20年以后,中低速磁浮交通与现有交通形成网后新城镇居民的生活,居民住在这样有磁浮交通车站的高层城市综合体里的生活。比如,一个座在轮椅里的老人出行的情景,她可以不需要别人的帮助,从自己的居所出发,乘楼房的电梯下楼,利用残疾人通道方便地去乘坐磁浮交通、去吃饭、去串门、去公园、去看电影、去购物、去看病、去上老年大学、去机场、去火车站等想要去的地方。居所底下有城市综合体配套的生活和文化设施,有车站,站里坐着轮椅可上楼房的电梯,方便独立进行活动,想去国内外旅游和探亲访友也可以坐轮椅到机场、可以到高铁站。让一个行走不便的老人年过上自己想要的幸福生活。这些由中低速磁浮交通带动发展的新城市综合体的城市生活是不是值得让广大的人民盼望,期待着早点享受这种中低速磁浮交通带给人们的自在美好的幸福生活。
 
  综上所述,信息化的中低速磁浮交通的史无前例的安全性、环保性、经济性、和谐型、节能性、实用性、方便性、通达性、可扩展性等等独一无二的特性。使传统城市交通系统结构升级成了本质化安全、环保、经济、和谐、方便的信息化交通的升级版。中低速磁浮交通将开启机动化交通系统的新纪元。中低速磁浮交通可以成为让决策者、建设者、制造者、乘客、运营管理者均能对安全、环保、经济性更加胸有成竹的超级机动化交通系统。
 
  新城镇化是将人流、信息流、资金流、物流、能量流五流聚集到一个地方的过程,其中,人流是新城镇化发展第一位的决定因素,中低速磁浮交通把人送达哪里,哪里的信息流、资金流、物流、能量流就会自动聚集,哪里就会成为新城镇。因此,中低速磁浮交通为新城镇化这趟国民经济时代列车又好又快地前进提供了马力强大的火车头。

专  题
 
 
 
封面人物
市场周刊
2021-02
出刊日期:2021-02
出刊周期:每月
总481期
出刊日期:(2014 07 08)
出刊周期:每周