馳騁在山城大地上的雙流制軌道列車

向宮

[摘 ? ?要]文章首先介紹了重慶雙流制軌道列車產生的背景，并從技術角度分析車輛的特點，最后重點闡述了雙流制車輛相關技術對城市軌道交通運營、科技創新、產業發展帶來的深遠影響。

[關鍵詞]雙流制;科技創新;互聯互通

[中圖分類號]U264 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）05–00–03

Shuangliu System Rail Train Galloping on the Land of the Mountain City

Xiang Gong

[Abstract]Firstly， this paper introduces the background of Chongqing double flow rail train， and analyzes the characteristics of vehicles from the perspective of technology. Finally， it focuses on the far-reaching impact of double flow vehicle related technology on urban rail transit operation， scientific and technological innovation and industrial development.

[Keywords]double flow system; technological innovation; interconnection

根據《交通強國建設綱要》要求，重慶市依托軌道交通、鐵路、高速公路、機場、長江水系等綜合交通網絡，以主城區為核心，通過加強市郊鐵路的自身建設，真正發揮市郊鐵路骨干作用，從而構成重慶市大交通體系，建立起“一小時通勤圈”。重慶中車長客公司在國內首創雙流制軌道車輛，從技術上實現城市軌道交通線向市郊區域延伸，為都市圈軌道交通“一張網”“互聯互通”“最少換乘”規劃建設提供有效的技術支撐和解決途徑，強有力地支持和保障旅客出行方便。

1 重慶江跳線雙流制車輛介紹

重慶江跳線雙流制車輛是國內首列即將用于實際線路中的城鐵共營車輛，該車輛也將是重慶新的一種軌道交通方式，同時也是我國鐵路運營的一種新模式。

目前，國內外城市軌道建設中，存在兩種建設方式。

（1）在中心城區建設中，城市人口密集、客流需求較大，軌道建設站點密集、站間距較小;

（2）在市郊城區中，城市人口較少、客流需求較小，站間距較大。在軌道建設中，綜合經濟成本考慮，在中心城區采用直流供電制式、市郊城區采用交流高壓供電制式經濟效益最高，投資成本最低。同時，隨著經濟建設的發展，市郊城區與中心城區的融合，市郊城區居民對直達中心提出“一車直達”、快速的需求。為了滿足廣大人民的需求，雙流制市域車輛應運而生。

重慶江跳線雙流制車輛以既有成熟As型車為技術基礎，其中車體、前端、車鉤、貫通道、內裝、輔助、照明、客室電氣、乘客信息等部位參考最新重慶As型車技術方案;轉向架、牽引、高壓、制動、網絡、車門、空調等系統在原有基礎上進行適應性改進，以滿足高速度等級的要求。以國內首列雙流制市域A型車為技術支撐，借鑒雙流制市域A型車平臺的交直流切換的系統基本原理和部分部件，并對交直流轉換失敗后的故障和救援工況進行論證，提出具體解決方案，如圖1，圖2所示。

1.1 速度等級高

重慶江跳線線車輛最高運行速度為120 km/h，速度比一般的地鐵車輛提高50%。在重慶As車輛的基礎上，為保證車輛的舒適性，轉向架上增加抗蛇形減震器提高車輛平穩性，空調設置壓力波控制裝置，門窗貫通道設置密封方案提高車輛的密封性，減小噪音，從而乘坐車輛更舒適。

1.2 兩種牽引傳動系統

車輛上設備兩套牽引傳動系統。列車電氣牽引系統在直流（DC1 500 V）區段采用牽引逆變器和異步鼠籠電動機構成的交流電傳動系統;在交流（AC25 kV）區段采用牽引變壓器—四象限整流器—牽引逆變器—異步牽引電動機構成的交流電傳動系統。

1.3 交直流切換系統

車輛頂部設置交直流切換系統。當車輛在交流區間/直流區間時，車輛可以通過切換系統將車輛的牽引傳動模式切換為交流/直流。

1.4 不停車全自動交直流切換實施方案

在直流區段，電網的直流電通過受電弓、真空斷路器、交直流轉換開關、直流熔斷器、高速斷路器、牽引變流器，從而驅動牽引電機。

在交流區段，電網的交流電通過受電弓、真空斷路器、交直流轉換開關、交流熔斷器、牽引變壓器、牽引變流器，從而驅動牽引電機。

進行交直流切換區段時，車輛采用惰行方式通過轉換區，以先后采集的線路信標判斷車輛位置，保證車輛可以安全地實現交直流切換，具體如圖3所示。

1.5 全自動交直流切換安全性

當車輛進行交直流切換過程中，如果切換提示信標或切換器件故障，車輛在不同電網下存在冒進的風險，而導致車輛串電，這種情況可能對車輛高壓器件或車輛造成很大的損害。為防止對車輛造成損害，高壓系統設計具備自我保護能力，使系統損害降低到最小。

1.6 互聯互通，與既有地鐵線路貫通運營

城市軌道交通線路互聯互通是一個系統性工程，涉及到線路條件、供電、限界、軌道和路基、車輛及維修、培訓、行車組織、供電、通信信號、站臺門等多個專業，經過分析，車輛與軌道線路、車輛救援、通訊信號、運營以及車輛性能等方面均有對外接口，基于對接口的分析，提出了“與既有重慶5號線實現互聯互通，貫通運營”的具體解決方案，如圖4所示。

2 雙流制軌道車輛的重大意義

2.1 雙流制軌道車輛以科技創新引領城市發展新風向

（1）全國首創雙流制軌道交通車輛填補了國內軌道交通制式空白

全國首創雙流制車輛以既有重慶As型車技術平臺為基礎，最大特點是搭載交直流雙供電系統，能在交流25 kV和直流1 500 V兩種供電線路上運行，實現市郊鐵路與城市軌道交通互聯互通、貫通運營。在交流25 kV市郊鐵路上，可實現最高120 km/h高速度下平穩加減速;在直流1 500 V城市軌道交通線路上，可實現80 km/h速度急起急停。雙流制車輛其核心技術在于交直流不停車全自動切換技術，該技術目前僅有國外少數國家掌握，國內尚屬首次。同時車輛保持了As車既有的爬坡能力強（最大適應50‰的坡道）、轉彎半徑?。ū绕胀ǖ罔F小，最小達250 m）、軸重?。ㄗ畲筝S重限制在15.5 t以內）、載客量大（單列載客能力達2 300余人）等優勢。

（2）雙流制軌道交通車輛的創新研發為市郊鐵路和城市軌道貫通運營、一車直達、零換乘提供了全新的運營模式

以雙流制列車在交流線路與直流線路間全自動轉換為研究對象，突破交直流轉換技術、車輛運行中全自動切換技術、車輛交直流系統互竄保護方案等多個關鍵核心技術，實現市郊鐵路與城市軌道交通間的“無縫”對接?！半p流制”作為一種新型的軌道交通系統，是解決“一車直達”“零換乘”最有效的方式之一，既可在市郊鐵路長距快速運行，節約建設資源，又可以實現市郊鐵鐵路與城市軌道交通之間的貫通運行，實現一車直達市內主要客流集散地，引導產業和人口向城市周邊各級城鎮聚集，全面提高城鎮發展質量，不僅實現城市現代化、農村城鎮化、城鄉一體化，更能實現城鄉區域交通相結合的目的。

2.2 全國首創雙流制試驗線助推產業發展新動能

重慶中車長客公司投資1.5億元，在既有直流1 500 V試驗線的基礎上，建成全國首條具有交流25 kV和直流1 500 V電壓并存且能自動切換的試驗線路，本試驗線的建成補齊了國內雙流制車輛試驗驗證及產業化的能力。

雙流制試驗線采用的多種供電制式安全聯鎖控制，具備雙流、直流、交流多種車型調試需求，提升試驗線調試能力。該試驗線的建成，使重慶中車長客公司成為國內首家具備雙流制車輛研發、生產、調試于一體的軌道裝備企業，確保雙流制車輛后續批量生產、驗證、交付。

2.3 聚力科技研究，促進創新發展，市科技局產業類重點課題結碩果

2018年成功申報的重慶市科技局產業類重點課題——《雙流制軌道交通車輛研究及應用示范》項目，在車輛系統研發的同時形成了一套鐵路與地鐵間列車“貫通運營”的應用技術與標準。本項目的實施，形成了包括交直流轉換成套技術、雙流制技術標準、雙流制試驗線建設標準在內的系列化雙流制系統技術及標準體系，為雙流制軌道交通系統的市場應用奠定了堅實的技術基礎，能夠更好地大力培育多元化市場環境，推動軌道交通高端裝備的產業化。

目前，《雙流制軌道交通車輛研究及應用示范》項目的成功實施，已納入中國城市軌道交通協會全國示范工程的規劃，未來雙流制技術和產業將在全國范圍進一步推廣及應用。

2.4 創新驅動開創產業發展新局面

目前，我國正處于城市軌道交通的大規模建設期，互聯互通是未來城市軌道交通成網建設的主要方向，具有極大的市場前景。雙流制車輛的成功研制和產業化標志著重慶軌道交通裝備產業在既有拳頭產品跨座式單軌的基礎上又新增一個“走出去”極具競爭力的車輛系統，能夠極大地促進重慶市軌道交通裝備產業的建設提升，特別是在成渝雙城經濟圈建設中，推動新的市郊鐵路及城市軌道交通建設模式，推動重慶軌道交通裝備產業做大做優做強。

3 結束語

全國首創雙流制軌道車輛，不僅實現了軌道交通車輛技術上的創新和突破，為重慶本地城市軌道交通的建設和運營模式多樣化提供了更多的技術支持，且對軌道交通相關產業的發展起到了重要的助推作用，同時對相關的課題研究和技術標準的制定奠定了基礎，必將產生較大的經濟效益和社會效益。

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