简析城市轨道交通车辆和技术接口

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　　摘　要　介绍现代城市轨道交通车辆的特点及其与其它相关专业的技术接口。从建设角度出发,根据各专业建设周期和技术接口的要求,提出应科学制定各专业的建设计划和技术接口的协调计划,为车辆设计、按时交货创造条件。

　　关键词　城市轨道交通,车辆技术接口,建设管理

　　城市轨道交通工程是一个庞大的系统工程,各专业之间,特别是现代城市轨道交通车辆与各专业之间存在着紧密的技术接口。

　　1 　现代城市轨道交通车辆的特点

　　现代城市轨道交通车辆是城市轨道交通工程中重要的设备,也是各个专业的主要服务对象。作为汇集现代新科学技术以及涉及机械、电气(强电、弱电) 、计算机技术、声学与光学技术领域的机电一体化城市公共交通工具,它的主要特点体现在以下几个方面。

　　·现代的设计理念:轻量化、集成化、在讲究性能优良的同时,更注重安全、舒适、以人为本,尽力追求低生命周期成本(LCC) 。

　　·现代的设计、制造手段:计算机辅助设计及制造(CAD 、CAX 、CAE ?),三维立体设计、仿真计算、有限元应力分析等。

　　·现代的检测、试验手段:计算机技术、激光技术以及自动化技术的应用,全天候环境模拟试验、电磁兼容性(EMC) 试验等等手段。

　　·新材料、新工艺、新设备的应用:大型中空铝型材、薄型不锈钢板材、高强度玻璃钢、焊接铆接新工艺;大量采用CNC 加工中心机床设备等。

　　·严密的质量保证体系(RAMS) :满足可靠性、可使用性、可维护性、安全性。

　　现代城市轨道交通车辆的具体技术特点包括: 交流异步传动,变压变频控制,智能功率模块,封闭式牵引电动机,电制动与机械制动协调配合,大型中空铝合金型材或薄型不锈钢材料车体,钢板压型构架,结构简单的轻型转向架,计算机网络控制(如TNC 标准的WTB 、MVB 总线),具有高性能的空转与滑行保护,完善的故障诊断与显示及事件记录等功能,模块化集成化低噪声结构,适用A TC 信号系统中自动驾驶或无人驾驶等。

　　近年来,在日本和加拿大发展的线性电机车辆,采用非粘着驱动,可实现高加、减速度,并适用于大坡道;它还采用径向转向架,适用于小曲线半径,并能减少轮轨磨耗,噪声较低;其低地板、低车辆高度的特点,适用于小截面隧道,可减少土建投资。

　　2 　现代城市轨道交通车辆与相关专业的技术接口

　　随着列车运行间隔的缩短,以及城轨交通系统自动化程度的提高,车辆与相关专业的技术接口范围更加广泛,技术要求更加复杂。车辆与相关专业的技术接口是相互的,涉及到相互接口的专业主要如图1 所示。

　　车辆需从相关专业获得技术接口的主要参数有:

　　·限界 有车辆限界、设备限界和建筑限界。车辆限界是一个限制车辆横断面的最大允许尺寸的轮廓图形。车辆及轨道各尺寸在最不利磨耗时, 以及各种要素引起车辆各部位的最大偏移后,车辆所有部分均应在限界设计的轮廓之内,以防车辆与各种建筑物和设备发生接触。

　　·接触网———电压值、高度、材料、拉出值、驰度、坡度、受侧向风的偏移量、拉力及最高允许温度,以及每公里的电感、电容和电阻值等电气机械技术参数。

　　·供电———整流器类型、功率、输出电压、断路器电压、电流镇定值、时间常数、变压器最大短路电流、重合闸时间、变电站电阻、电感等技术参数。

　　·土建、线路、轨道 隧道及高架桥的截面、站台的高度及边缘距线路中心的距离、线路平面曲线及竖曲线的半径及长度、线路坡度、轨距、曲线轨距加宽、超高及轨底坡、钢轨类型、轨道扭曲度、允许最大磨耗等技术参数。

　　图1 　与车辆相关的专业技术

　　·信号 车-地信息传输、与车辆牵引及制动特性的控制等电气接口、广播报站与门控制信息、车载设备的安装条件接口等等电气与机械技术参数。

　　·通信———列车与地面数据传输( 如车载CCTV 的图像信号传输、故障信息传至OCC) 、与列车管理系统及乘客信息系统的接口,设备的安装条件接口等等电气与机械技术参数。此外还有车辆与屏蔽门之间的接口关系,特别是几乎涉及车辆与各个专业之间的电磁兼容(EMC) 接口。

　　3 　车辆及其相关专业的建设周期

　　车辆和相关专业的建设周期对于同一城市的不同项目存在一些差异,特别是在建设第一个项目时,由于需要有一个熟悉的过程和技术积累的过程,因此用于技术交流、招投标和签订合同的时间会长一些。对于不同城市的项目还会有各自项目的特殊情况,导致建设周期的差异。表1 的“建设周期参考表是综合评估几条在建和已建项目得出的参考值,而且仅指各个专业本身建设的周期。城轨交通建设工程各专业相互间有密切的联系和制约。比如接触网架设,必须在轨道铺设后才能获得定位基准而施工,因此可能使接触网专业出现不能连续工作的现象,导致建设周期延长。

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