安全、綠色、舒適 揭秘省會地鐵的“科技密碼”
石家莊一處地鐵施工現場。田瑞夫攝 見習記者尹翠莉 記者郭偉 30余項創新技術瞄準安全、綠色、舒適——— 省會地鐵的科技密碼 石家莊市地鐵建設正在緊張施工,引發市民對“地鐵時代”的無限期待。 “安全地鐵、科技地鐵、人文地鐵、綠色地鐵”,施工現場圍擋上的標語傳遞出哪些信息?石家莊地鐵用上了哪些高科技? 7月6日,石家莊軌道交通有限責任公司設備管理部副部長連蘇寧表示:“石家莊地鐵的各項技術指標現在已經明確。”他拿出一份包含30余項創新技術的清單,“這些新技術的使用能從多方面保障地鐵的安全、節能和舒適,通過這些技術指標,我們可以向市民清晰勾畫出石家莊地鐵未來的樣貌。” 通過網絡遠程保障地鐵安全——— 發車頻次5分鐘一趟,運行時速80公里 連蘇寧介紹,按照設計,90秒就可安全發出一輛地鐵,但是實際初期運行時,石家莊地鐵的發車頻次是5分鐘一趟。雖然地鐵具備最高120公里的時速,但實際運行中時速也將降至80公里。“安全”是石家莊地鐵技術標準中的首要關鍵詞。連蘇寧說:“無論是地鐵信號系統還是牽引系統,直至車輛本身,都將使用多種安全保障措施,其中不乏國際先進的新技術。” 在曾經發生的軌道交通事故中,相當比例的安全問題是由信號系統故障造成的。“石家莊地鐵將使用基于無線通信技術的信號控制系統,精度較舊有技術大幅提高。”連蘇寧說,“全新的信號系統可以做到頭車與尾車之間的最小發車距離達到37米,也就是說每隔90秒就可以發出一趟地鐵,同時確保與前車保持安全距離。” 實際上,整個信號系統是由多重保險構成的。“例如,石家莊地鐵將具備無人自動駕駛的能力,在高峰時段,列車將在自動運行模式下行駛,而一旦有特殊情況發生,列車可以啟動后備模式,可將駕駛權交給司機。”連蘇寧解釋說,此時,自動防御系統ATP模式將自動啟動。“這一系統可以在司機處置不當等極其特殊的情況下,采取自動剎車等措施將地鐵控制在安全范圍內。”“不僅僅是信號系統通過網絡遠程保障地鐵安全,車輛本身也將具備故障自動診斷、自動監視和故障分級技術。”連蘇寧表示,通過裝置在車輛各個部位的傳感器和數據采集裝置,車輛可以實現運行狀態和各設備運行參數的自動監控,并自動提示司機根據故障等級采取不同措施。連蘇寧介紹,這種故障自診斷系統也將通過網絡與調度中心甚至是車輛制造廠相連接,“在實際運行中,可能司機還未覺察到故障和隱患,制造商和調度中心就可在第一時間警覺并采取有效應對措施。” 利用剎車過程發電回饋系統節能——— 地鐵能耗可低于目前公交車能耗的1/3 “地鐵本身就比公交車和小轎車等出行工具環保很多,石家莊地鐵采用的A型車規格更是比B型車要節能17%至18%。”連蘇寧估算,在滿員情況下運送同樣人數的乘客,石家莊地鐵的能耗不足目前地上公交車能耗的1/3。 為了從各個層面有效控制能耗,體現節能減排的新技術在石家莊地鐵中比比皆是。據介紹,石家莊地鐵車廂將采用輕量化設計,盡可能降低自重減少能耗,車廂內也將采用更為節能的LED照明系統。“既要降低能源使用總量,更要提高能源利用效率。”連蘇寧介紹,地鐵和普通火車一個明顯的區別就是,起停頻次更為密集。“剛剛達到80公里的最高時速,可能就又要進站剎車了。開汽車的市民都知道,這種起停之間最消耗能量。如何在不得不進行的頻繁剎車啟動間尋找節能降耗的辦法?我們決定引入制動電能回饋系統。” 據介紹,石家莊地鐵的制動方式為電制動加氣制動。當地鐵從高速開始剎車時,電制動方式啟動,制動系統中的電動機將大量消耗地鐵向前的動力產生剎車效果,同時將這些能量傳遞至車輛中內置的發電機。“通過電壓轉換技術,這些電能可以回送到地鐵電網,可以用來做照明等使用。”連蘇寧表示,從剎車開始算起,可以發電的電制動系統一直工作到地鐵時速降至3公里為止,再由類似剎車片形式的氣制動系統做最后的剎車。“也就是說列車大部分剎車距離都可以實現能量回收,這一轉換節點已經非常低,達到了世界先進水平。” 石家莊地鐵中還將配備能耗記錄分析裝置。地鐵運行過程中各個時間段能耗的具體數據,都將通過無線網絡自動回傳到調度中心,調度中心的工作人員將根據各個地點和時間段的能耗數據對地鐵用電量作出相應調整,在保證地鐵正常運行的同時還能平衡耗能,從而實現節能環保的效果。 舒適性列入設計技術標準——— 起步時劇烈晃動問題不會出現 “石家莊地鐵確定使用的是國家標準A型車,A型車單節車廂的長度為22米,寬3米,每節可容納310至320名乘客。”據介紹,無論是長度、寬度,還是載客人數,石家莊地鐵的車廂都將是國內的最高級別。 地鐵是百年大計,必須考慮遠期城市交通需求。連蘇寧表示,A型車每節車廂的造價大約是700萬元至750萬元,比B型車每節高出一百多萬元。“城市發展速度和人口數量的增長預期是選擇A型車的主要原因。” 車廂變大直接決定了配套設施和場所的“個頭兒”。連蘇寧說:“A型車每節車廂比B型車長了3米,以石家莊6節車廂一趟車為標準,每趟車比B型車就要長出18米,所以需要的車站體量就更大。” “地鐵歸根到底要服務市民,所以市民的乘坐體驗也是設計技術標準時的主要考慮因素。”連蘇寧介紹說,乘坐公交車時常遇到的車輛起步劇烈晃動問題在地鐵上不會出現。“石家莊地鐵將會把沖擊率控制在2.5以內,保證運行的穩定性。”而車內溫度、濕度的控制都已明確寫入技術標準,連蘇寧還透露,“車廂中的每個座椅下都將安裝電加熱裝置,讓旅客的乘坐體驗更加舒適。” 相關鏈接 -自動屏蔽門防墜落 針對在其他地區曾發生的乘客跌落軌道等意外情況,石家莊地鐵在設計之初就提供了徹底的解決方案。石家莊所有的地鐵車站候車區都將采用全高的自動屏蔽門。通過傳感裝置,列車門和屏蔽門將實現聯動,車不停門不開,將從根本上杜絕類似墜落鐵軌等事故的發生。 -液晶屏顯示站名 與北京等地的地鐵車廂站名顯示牌采用指示燈提示裝置不同,為方便乘客查看,石家莊地鐵車廂內將全部使用整塊的液晶屏幕作為站名顯示終端。配合相關軟件的使用,與地鐵和站點相關的各類多媒體信息,都可以在站名顯示牌中實時播放。 -“消音器”減震降噪 一個300多噸的龐然大物在地下行駛,要想完全將噪音消除很難做到。但為了最大程度降低對沿線居民的影響,石家莊地鐵將在鋪設過程中使用多種降噪減震技術。在醫院、學校、辦公大樓、居民小區等對噪音控制要求較高的地段,使用整體道床、特殊減震橡膠等技術,在鐵軌下使用彈簧式減震件等,對軌道作特殊處理,確保滿意的減震效果。據透露,在石家莊地鐵這些需要安裝“消音器”的路段,每公里的減震投入將達到1500萬元至1800萬元。 -施工不會破壞地下水 據介紹,根據前期勘測,石家莊地質構成主要是粘土和細砂石,且地下水位比較深,地鐵挖掘深度基本不會接觸到地下水層,對地鐵施工十分有利。由于不會破壞地下水結構,發生地陷等情況的可能性大大降低。 |
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