2021年1月7日,由中车四方股份公司、成都轨道交通集团、中车成都公司联合研制的新一代全自动市域A型列车在中车成都机车车辆有限公司正式下线,全国首列基于5G车车通信的时速160公里新型市域A型列车集“融合、快捷、智慧、绿色、安全”理念为一体,为构建新一代智慧型市域轨道交通系统,提供了完美的车辆解决方案。
跨界融合,助推川车川造
新一代全自动市域A型列车运行速度快,运量大,便捷舒适,适应市-域(郊)“复合”线路运行,满足穿城而过,贯通运行,实现旅客通勤“零换乘”,场段资源共享,助力四网融合(干线铁路、城际地铁、市域(郊)铁路、城市轨道),互联互通。
列车通过中车青岛四方股份的自主化网络系统,采用以太网通信,控制网将TCMS系统和信号系统进行了融合、感知服务网将维护网、烟火系统以及走行部在线监测系统进行了多网融合,并对控制网和服务网进行了VLAN划分,双网隔离确保信息安全、数据传输实时性。操纵台上的一体式综合屏将TCMS显示屏与信号系统显示屏进行多屏融合,并基于人机工程,从司机、检修的视角对综合屏的显示内容、显示界面进行设计和布局。
客室中顶环形灯造型设计元素源成都城市标识-太阳神鸟;列车色带设计元素源于成都的青城山、都江堰山水风景画面;座椅蒙面图案设计元素源自于四川绿竹,充分展现了巴山蜀水、西蜀竹韵的文化底蕴。
方便快捷,助力城际互联
新一代全自动市域A型列车色带设计源于成都的青城山、都江堰山水风景画面,色带流畅生动,线条图案充满运动性和速度感。
车体采用了流线型设计,增加了头型长细比,较成都地铁18号线增加 36.5%,有效提升了列车平顺性和气动性能;较成都18号线气动阻力降低了5.4%,当列车以160km/h速度通过隧道时,波幅值降低7.1%,气动噪声降低1dB 。整车总长度为186.96米,采用8辆编组,6动2拖,车辆端面采用A型车断面,运营速度160km/h,最高试验速度可达到176km/h。列车额定载客量2062人,超员载客量2626人,坐席380人。全车采用交流25kV架空供电,第2、7号车车顶设受电弓,采用单弓受流,制动系统采用架控制动。同时采用280 kW 大功率交流异步电机 ,列车牵引总功率为6720kW
整车集快捷、互联互通、快启快停、快速定制为一体。提速快,同时满足城区短站间距的快启、快停与市郊大站间距持续最高时速160km的运行需求,实现零换乘,具备运量大、乘降快、4\6\8编组灵活快速定制等优势,且4编+4编可重联运行,满足用户长短编组列车混跑的运营组织需求,该车型的研制完全符合四川省实施“一干多支”发展战略,充分发挥成都核心带动功能,推进构建成、德、眉、资轨道交通半小时交通圈。
智慧服务,树立行业典范
新一代全自动市域A型列车集5G车车通信、智能运维、智慧旅服为一体,让该列车从内涵到外在无不闪烁着“智慧光芒”。
列车采用基于车车通信的GoA4级全自动无人驾驶系统,突破了传统“车-路”分离控制模式,支持最高运营时速160km,实现列车唤醒、自检、出库、正线区间行驶、车站停车及发车、自动折返、列车回库、休眠断电、洗车等全过程自动控制。同时,全自动运行系统将司机工作自动化、远程化和车外化,司机职责转为由系统、控制中心及车站人员负责。列车头车转向架和司机室上部安装了障碍物检测系统,利用主动及被动环境感知设备,实现了对障碍物状态的实时检测,有效提高了列车运行的安全性能。
列车安装了4G-LTE、5G和5G Airflash三种天线,其中4G-LTE、5G天线用于传输信号、TCMS、PHM、综合监控、CCTV等实时性要求较高的数据。5G-Airlflash天线用于传输CCTV、弓网检测、走行部在线检测、轨道检测等大容量数据,解决了人工上车拷贝和存储卡易损坏的问题,提高了运维效率。基于5G技术,车内电视具备在线高清视频直播功能,提高了旅客乘车体验。
车中的透明显示窗采用OLED透明显示技术,可实现透明显示及触控控制,司乘人员可通过无线上网,远程登录车辆PHM系统,实时查看车辆PHM系统信息。乘客可利用此屏查询站点、信息、景点介绍、购物等信息。
打造数字化列车,实现车地全方位感知和数据采集,在线预警,保障行车安全。打造基于数据+事件驱动的远程运维服务模式,建立基于全寿命周期管理的健康管理体系,制定基于预测性维修的一体化维修管理模式,实现城轨车辆在途安全监测、提升城市轨道交通运营效率、降低车辆全寿命周期内维护成本。
列车配备的乘客计数系统能够实时测量车厢内人数,从而实现客流精准管理(客室LCD显示屏上实时显示客室乘坐舒适度状态,分为:舒适,通畅和拥堵三种状态),并为空调送风系统调节温度和空气质量,提供数据支持。同时配备的综合监控智能分析系统具有智能视频分析功能,可对车厢拥挤度、遗留物、车厢乘客行为进行分析,利用这些分析数据可以满足乘客计数、载重测量、停车清客、智能追逃等场景的应用需求。
绿色舒适,赋能健康发展
新一代全自动市域A型列车集节能环保、智能调节、环境友好为一体,应用以人为本的人因工程、噪声控制、压力波动控制等综合舒适度控制技术,使整个车辆更环保、更节能、乘车环境更宜人。
由于列车运行速度高,轮轨噪声也随之增大,为提高列车的舒适性,新一代全自动市域A型列车对降噪结构进行了优化。整车采用气密性设计,车体采用流线型头型、平顺化设计,减少了气动噪声,全车铺设实木复合隔音地板,车内设置隔音防火外端门,车下设置裙板,抑制车底噪声,车体型腔填充聚氨酯发泡吸音材。经噪音测试结果显示,新一代全自动市域A型列车较成都18号线低2-3分贝,列车静止时,客室噪音62分贝,司机室噪音为57分贝,列车120公里运行时,客室噪音为68分贝,司机室噪音为69分贝。同时,车辆设置了轨道检测系统,实时监测轨道波磨状态,以实现对轨道进行精准维护,降低轮轨噪声,突破噪声提升瓶颈。
列车的空调采用直流变频控制、可根据车辆载客量、制冷量需求、车内CO2浓度、车内气压等参数信息来调节送风量和制冷量,有效提高了乘车的舒适性。同时,空调采用了热泵采暖,采暖季节节能30%以上;采用孔板送风,风速均匀,出风风速约为2.1m/s,舒适性高,满足2~5m/s出风风速标准要求。
在舒适化建设方面,列车地板布材质为天然橡胶,采用胶膜粘接,相比常规溶胶粘接有效提升了车内空气质量,内装系统同样采用了绿色环保的水性漆。整车采用软包座椅,座椅蒙面图案设计元素源自于四川绿竹,代表着气节和平安。横向座椅前端设有USB插座和侧部扶手,窗台下部设计为平台结构,方便乘客放置小物品。根据市域车以及机场线线路运营需求,行李架可放置20寸的登机箱,大件行李架可放置24、28、34寸行李箱。座椅、行李架、扶手等部件在设计时基于人机工程做了充分考虑。1号车和8号车还采用了环保型R744制冷剂和R513A(CO2)制冷剂空调机组,制动系统采用减速度闭环控制,这是国内城轨项目上的首次应用。
车辆采用大量轻质复合材料,其中车下裙板、车体头罩、操纵台台面、扶手立柱采用碳纤维,司机室采用焊接铝蜂窝,司机室内装采用玻纤预浸料,1号车和2号车转向架采用碳陶制动盘,2号车采用布制软风道,新材料产品在本项目中的部分车辆进行试装,共减重约2300kg。
安全可靠,保障稳定发展
新一代全自动市域A型列车集主动安全、被动安全、信息安全为一体,具备全方位安全保障机制,大力提升乘车体验感与安全感,更好的服务区域轨道交通产业建设。
针对车辆安全性能,从阻燃、隔火、灭火、在线监测等全方面系统的提升列车主动和被动防火性能,车辆设有烟火报警系统和灭火器装置;设计全新防撞吸能部件,突破碰撞安全速度提升瓶颈,实现列车36km/h碰撞要求;车辆安装有主动及被动障碍物检测系统,实现对障碍物状态的高可靠感知,实施预警和制动等防护措施;列车采用符合IEC62443要求的DMZ区域(隔离区)设置,数字化、网络化时代的安全保障;列车经第三方安全评估,牵引系统、网络控制系统、车门系统、烟火系统、障碍物及脱轨检测系统满足SIL2等级要求,制动系统满足最高SIL4等级要求。同时,整车还配置了2台DC110辅助蓄电池和2台DC600V牵引蓄电池,均采用钛酸锂电池技术。牵引能力满足库内移车,无电区牵引等使用要求,具备区间故障自救援能力,提高救援效率。同时,可在车辆无高压时反向给AC380V用电设备供电。
本次全国首列新一代全自动市域A型列车在成都正式下线,引领智慧城轨智能装备发展方向,进一步助推成渝双城经济圈建设、成德眉资同城化发展。同时,成都将依托多级交通线网,构建智能融合的多层次枢纽交通网体系,助力全国城市轨道交通建设与智慧城市建设。