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新一代超級虛擬軌道列車、能爬雪山的齒軌列車、無人操作磷酸鹽漏斗車……在湖南株洲近日舉辦的2023中國國際軌道交通和裝備制造產業博覽會（簡稱“軌博會”）上，一批新型軌道交通產品密集亮相；搭載“圖像識別+北斗定位”技術的虛擬軌道列車可實現智能駕駛，應用于氫能源輕軌車的移動制氫裝置助力“零碳交通”……記者觀察到，綠色化、智能化正在引領軌道交通產業鏈技術創新“新風向”。
創新 從產品迭代到細節改善
12月8日，在2023中國國際軌道交通和裝備制造產業博覽會上，觀眾（左一）了解一款智能貨車。新華社記者 陳思汗 攝
“新一代超級虛擬軌道列車采用2節編組，通過‘圖像識別+北斗定位’感知地面虛擬軌道，可以實現有人值守的自動駕駛。”在“軌博會”的戶外展區上，一臺新型電車十分“吸睛”。據中車株洲電力機車有限公司系統研發主管李春明介紹，這款列車無需鋪設軌道、架設接觸網，最小轉彎半徑只有15米。
“常見的電車或輕軌轉彎時一般要靠前輪帶動后輪，而這款車首次商業應用全輪電驅轉向系統，車輪可以同時轉彎，具備綠色、靈活、高效的特點。”李春明說。
齒軌列車是一種運用于登山鐵路的新型軌道交通車輛，被稱為“擅長爬山的火車”。在“軌博會”現場，展出了一臺可以爬30度斜坡的列車。
中車株洲電力機車有限公司齒軌列車總體設計師陳正介紹，列車的走行部配備多個齒輪，這些齒輪爬坡時與安裝于軌道中間的齒條嚙合，借助齒輪齒條的咬合力穩步行進。齒軌列車的爬坡能力較國內干線鐵路機車提升10倍以上。據了解，該列車是國內首列擁有完全自主知識產權的齒軌列車，將運用于都江堰至四姑娘山景區間的齒軌鐵路。
除了軌道交通裝備的創新，列車內的“小細節”也在不斷優化。如何更便捷、更智能地打開車頭門鎖，也有技術人員正在努力為列車駕駛員減少拿鑰匙的煩惱。
湖南鐵道職業技術學院天一實業有限公司營銷部部長王志介紹，該公司研發的第三代智能門鎖，可以通過物聯網技術，讓駕駛員在固定時間段內通過卡片或者手機app開鎖，提高駕駛員的工作效率。
乘坐高速運行列車時，噪聲往往是影響乘客體驗的重要因素。針對機車高速運行過程中的噪聲問題，中車株機技術團隊研發的“軌道交通車輛噪聲主被動融合控制系統”，得到多方關注。
“試驗證明，在我們的技術支撐下，通過對機車機身、關鍵系統、風管系統等進行降噪裝置部署，能夠有效降低整車運行噪聲近30%。”項目負責人、中車株機振動噪聲控制專業技術委員會委員李登科說，該項目相關成果已經應用于動車組、地鐵、機車等40多個工程項目。
“城市軌道交通的形態不斷豐富，噪聲成為影響搭乘體驗的關鍵因素。”李登科認為，軌道交通領域的隔音降噪技術創新空間廣闊，“噪聲每降低一個分貝，都將明顯改善乘客和路人的體驗，也將極大提升機車產品競爭力。”
提升 從產品供應到方案輸出
當前，加快發展先進軌道交通裝備已成為全球共識。從國外發展布局來看，歐盟推出了建設未來鐵路系統的歐洲鐵路項目發展計劃。法、德、日等國在氫能源機車技術上均已取得了突破。湖南省工信廳統計數據顯示，目前，全球有30多個國家，近270家企業參與到軌道交通產業競爭。
作為全國最大軌道交通裝備產業研發生產和出口基地，湖南株洲走出的產品出口到全球70多個國家和地區，電力機車全球市場占有率27%，產業本地配套率達到80%以上，均位居全球前列。
新型產品也在不斷亮相。今年9月，由中車株洲所自主研發制造的氫能源智軌電車在馬來西亞砂拉越州古晉市開啟試跑。作為氫能源動力系統的智軌列車，這臺列車具有續航里程更長、加氫時間更短、更低碳節能環保的優勢，高度契合當地對于公共交通的需求。
此次“軌博會”上，由中車株機研發的中國標準地鐵時速120公里B型車面向公眾展出，這一列車以“中國標準”為主導，在實現核心技術、關鍵部件全部自主研發的同時，依托全新地鐵車輛平臺，以“自助餐式”的功能配置組合，滿足乘客的個性化需求。
去年年初，由中車株機主持制定的首項國際標準《軌道交通受流系統受電弓滑板試驗方法》發布。這標志著中車株機主持制修訂國際標準實現“零”的突破，也標志著我國鐵路標準國際化工作取得新成果。
借著這個勢頭，整體服務也全面出海。今年10月，中車株機承建的墨西哥首都墨西哥城地鐵1號線整體現代化改造項目正式開通運營。
這是中國中車首個海外“系統+”項目，涉及投融資、車輛新造，以及既有車輛通信信號系統、線路及機電系統全面現代化升級改造和全系統維保等內容，采用的新材料、新技術，以及輕量化設計結構，讓整車能耗更低，同時可實現車地之間雙向通信，確保行駛安全。
在巴西、土耳其、馬來西亞等更多國家，中國軌道交通裝備變“走進去”為“留下來”，變單一產品輸出為提供產品、服務、技術標準與整體解決方案。
“綠智融合” 探尋軌道交通高質量發展道路
氫能源驅動、純電驅動、永磁驅動……技術創新驅動下，軌道交通的動力更“新”，含“綠”量更高。
“近年來，企業積極推動新能源軌道車輛技術研究與產品研發，先后研發了電-電混合動力、氫能源混合動力、純電池動力、內電混合動力等多元化的技術路線和豐富的產品譜系，助力軌道交通產業綠色低碳發展。”中車株機產品研發中心江大發說。
研制新型聯軸器和高轉矩密度永磁直驅電機，突破基于智能感知的主動懸掛控制技術，應用實時仿真、虛擬試驗技術構建半實物仿真試驗平臺……這是由中車株機牽頭實施的“新一代軌道交通高效驅動系統技術”科研項目交出的創新“成績單”。
“經過試驗測算，技術應用后可以實現牽引系統能耗相比異步牽引系統降低10%，驅動系統噪聲降低15分貝、走行驅動系統重量降低10%。一年可為某一線城市地鐵節約用電約2.4億度。”中車株機公司基礎研究與試驗中心總監沈龍江介紹說，智能技術讓低能耗、高安全性的軌道交通成為現實。
不止主機企業，軌道交通“綠智融合”趨勢也激發產業鏈技術企業的創新活力。
在“軌博會”期間舉辦的第十二屆中國創新創業大賽軌道交通產業技術創新專業賽上，記者注意到，不少科創企業正以綠色、智能目標引領研發攻關。
“我們的移動供氫技術成果已經在多地的氫能源調車機車、氫能源輕軌車上落地應用。”國家先進軌道交通裝備創新中心新能源系統研究所所長孫雙成說，團隊研發的制儲一體化移動供氫系統能夠有效滿足軌道交通大容量、高安全性等用氫需求。
擔任賽事評委的中南大學高速列車研究中心教授王中鋼表示，此次專業賽涌現了多項與綠色智能密切相關的核心技術、產品與系統性解決方案，反映出新型軌道交通系統融合發展的嶄新活力。
王中鋼認為，面向“綠智融合”，軌道交通產業應進一步在裝備系統的高效能、耐久性、可靠性、交互化、本構安全、微環境融合等方面發力，以實現能源高效利用、運營安全可靠、服務智能便捷、環境生態友好的目標，持續推動軌道交通產業高質量發展。
