老司机丨中车“智轨”搭载磷酸铁锂电池,虚拟轨道上开跑

老司机丨中车“智轨”搭载磷酸铁锂电池,虚拟轨道上开跑

老司机

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2020年12月26日早上9:40,随着智轨列车按既定轨道缓缓进入末站,湖南工业大学新校区站株洲智轨一期的第一次试跑完美落幕。

老司机丨中车“智轨”搭载磷酸铁锂电池,虚拟轨道上开跑

1、什么是智轨列车?

智能轨道快运系统简称智轨列由中铁第四勘察设计院集团有限公司设计和中车株洲电力机车研究所有限公司(以下简称\”中车株洲所\”研制的全新交通工具,设计最高时速为70公里,但因为不依赖钢轨行驶,一条运行线的建设周期仅需一年,能快速投入使用。另外,智轨列车还具有轻轨、地铁等轨道列车的零排放、无污染的特性,并支持多种供电方式。由于采用高铁柔性编组的模式,智轨列车还能根据客流变化调节运力,比如采用标准的3节编组时,列车可载客超过300人,5节编组时可载客超过500人,能有效解决普通公交车载客量小的缺陷,大大提高运力。智轨实际上运用的是电动公交技术,搭载磷酸铁锂电池,单次10分钟充电可供其行驶25公里,充电40分钟可满足其行驶55公里。

智轨线路不需要独立敷设实体轨道,只需要在市政道路绘制定位标识,并与普通行车道做好隔离,便可供智轨列车运行。智轨列车采用“虚拟轨道跟随控制”技术,通过车载各类传感器识别路面虚拟轨道线路,将运行信息传送至列车大脑,根据大脑的指令,在保证列车实现牵引、制动、转向等正常运动的同时,能够精准控制列车行驶在既定“虚拟轨迹”上,实现智能运行;采用双车头设计,省去掉头的麻烦。


据悉,株洲智轨一期的道路采用抗车辙性能优越的半柔性路面产品,此次应用为该产品在国内同类型项目的首次大规模采用。

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株洲所智轨

2、智轨核心技术

  1. 轨迹跟随控制技术;

  2. 车辆系统集成技术;

  3. 智能驾驶,高精准定位,快速实现辅助驾驶;

  4. 主动安全技术,运动图像识别、图象动态拼接和传感器融合等技术,实现对无物理轨道下车辆自身约束,对周边侵入物进行保护;

  5. 牵引制动协同控制技术,动力基于永磁驱动,通过分布式动力协同控制技术实现协同控制;

  6. 无网供电技术,采用电池供电,并支持多种供电方式;

  7. 多任务承载TCSN控制技术;

  8. 车、地、人信号耦合技术。

3、智轨的相关专利申请情况

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株洲所关于智轨车辆的申请趋势图

中车株洲电力机车研究所关于智能轨道和虚拟轨道车辆的专利申请趋势波动较大,2014年以前均没有专利申请,2014年之后开始逐渐研发智轨相关的技术,开始有相关专利申请,在2015年和2016年专利申请量徒增,并2016年达到最高峰,从2017年开始专利申请量又开始有所回落,近几年由于公开不完全,专利数量较少,且在海外布局的专利数量也比较少。

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株洲所关于智轨车辆的专利申请类型图

中车株洲电力机车研究所关于智能轨道和虚拟轨道车辆的专利中发明专利占比最高,实用新型专利次之,外观专利最少,可见株洲所布局还是以发明专利为主来保护核心技术,整体技术的创新点比较高。其中一半的专利是关于虚拟轨道车辆的,包括虚拟道岔系统、虚拟环境的设备维修、虚拟轨道列车用贯通道和虚拟轨道列车的建模方法等,另一部分专利是关于智能轨道的,包括智能轨道司机室内饰、地面极性自动转换、胶轮低地板智能轨道列车、智能轨道列车的空调系统和驻车制动系统等。

4、智轨相关的专利具体分析


  • 自动驾驶系统和方法

CN111845788A基于场景智能感知的重载机车自动驾驶系统和方法,中车株洲电力机车研究所有限公司申请的,一种基于场景智能感知的重载机车自动驾驶系统和方法,系统包括:运行环境感知单元,用于获取重载机车行驶的前方轨道的运行环境信息,并对运行环境信息进行处理;智能场景决策单元,用于基于经处理的运行环境信息,确定重载机车将要进入的智能场景;以及自动驾驶控制单元,用于基于所确定的智能场景,控制重载机车自动行驶。

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  • 自导向虚拟轨道列车贯通道

CN108860186B自导向虚拟轨道列车贯通道,中车株洲电力机车研究所有限公司申请的,自导向虚拟轨道列车用贯通道,包括固定在两个车端接口之间的折棚总成,折棚总成的形状与车端接口上的车端连接板的形状对应配合,折棚总成与车端连接板贴合固定,折棚总成为两瓣组合结构,两瓣对称设置且通过中间框固接。满足自导向虚拟轨道列车车端接口异形形状的配合安装需求和自导向虚拟轨道列车行驶过程中转弯大角度、小曲率半径的行驶需求,提升贯通道转弯性能,提高贯通道的使用寿命和可靠性。

老司机丨中车“智轨”搭载磷酸铁锂电池,虚拟轨道上开跑

中车株洲电力机车作为研发轨道列车的老司机,在技术上优势很明显,并且伴随智轨在株洲全线运行,智轨电车已在株洲、宜宾、永修、象山完成开通,哈尔滨、长沙、西安和苏州即将开通,智轨产业将迎来蓬勃发展,解决城市交通拥堵的现状,促进国内交通产业结构优化升级,让城市化进程可持续更健康。

图片来源网络(侵删)
作者简介:梁萍萍,集慧智佳交通事业部咨询师。



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