《華夏財(cái)經(jīng)周報(bào)》 新聞記者 李永華│湖南株洲通訊

“‘十四五’籌備倡導(dǎo)提出把高科技獨(dú)立自強(qiáng)動作國度策略維持。而在環(huán)繞高速鐵路等高端裝置自決可控的要害本領(lǐng)上，株洲所一上面做了少許比擬前沿的探究和試驗(yàn)，另一上面保證高速鐵路的供給鏈不受感化，這適合‘十四五’籌備倡導(dǎo)指出的目標(biāo)。”11月8日剛贏得第十三屆光彩工程高科技獎的馮江華表白，“加入軌跡交通的智能期間，面向高科技前沿，咱們從追逐向并跑、領(lǐng)跑變化，果敢去‘無人區(qū)’發(fā)展接洽，比方，以智軌列車為代辦的一系列革新功效，即是嶄新的沖破，是全寰球之前都沒有的?！?/p>

馮江華是中車株洲風(fēng)力火車頭接洽一切限公司（下稱“株洲所”）的總工程師程師。這家公司樹立于1959年，后身是鐵道部株洲風(fēng)力火車頭接洽所，現(xiàn)為華夏中車股子有限公司頭等全資子公司，財(cái)產(chǎn)超過軌跡交通、新資料、新動力、風(fēng)力電子等第四次全國代表大會范圍，旗下具有兩家掛牌公司，年?duì)I業(yè)收入勝過300億元。

馮江華提到的智軌，全名是智能軌跡快運(yùn)體例，2019年12月5日，寰球首條智軌貿(mào)易經(jīng)營線在宜賓開明。

這列假造軌跡列車長達(dá)30多米，最多可乘坐300多人，固然路面沒有實(shí)業(yè)軌跡，整列車卻沿著一條假造的軌跡前行，就像是一列開在路面包車型的士地下鐵路。

華夏工程院院士丁榮譽(yù)軍人覺得，智軌集成了假造軌跡天生和軌跡伴隨、永磁啟動等頂端本領(lǐng)，是寰球創(chuàng)辦的一款新式都會交通東西。

株洲所自決研制的新式列車，是其前進(jìn)軌跡交通智能期間的集大成之作，而其長達(dá)10年的原開創(chuàng)新進(jìn)程，不妨說是株洲所自愿踐行高科技獨(dú)立自強(qiáng)策略的靈巧試驗(yàn)。

馮江華引導(dǎo)400km_h高速動車組用永磁牽引體例研制

自決制造一套嶄新的軌跡交通體例，“這是一場挑撥高科技尖峰的常會戰(zhàn)。”

暫時，都會大眾交通體例重要形成為地下鐵路、輕型軌道、有軌電車、公共交通車、BRT(趕快公共交通體例)等。

華夏都會軌跡交通協(xié)會的數(shù)據(jù)表露，截止 2019 年終，公有 65個都會城軌交通籌備獲批，在樹立籌備線路總參謀長 7339.4 公里。暫時城軌樹立以地下鐵路為主，多制式共同興盛，在6736.2公里的在建線路中，地下鐵路占比76.9%；其余制式占比23.1%。

地下鐵路和輕型軌道固然加力強(qiáng)，但樹立本錢宏大。振奮的本錢，給場合當(dāng)局帶來極大的財(cái)務(wù)壓力，中型小型都會更是望而生畏。

有軌電車也不廉價，歸納樹立本錢約為每公里1.5億～2億元。同聲，有軌電車須要特意的風(fēng)力體例和軌跡共同安排，保護(hù)本錢高，并且必需樹立專線，控制較多。

馮江華報(bào)告《華夏財(cái)經(jīng)周報(bào)》新聞記者，軌跡交通是處置都會擁擠特殊要害的一種交通辦法，“咱們漸漸創(chuàng)造，要破譯此刻大眾交通困難，保守軌跡交通裝置制式面對不少難以超過的妨礙。”

面臨我國大眾交通趕快興盛的百般化需要，株洲所試圖探究一種財(cái)經(jīng)、綠色的新式大眾交通東西，來處置中型小型都會大眾交通辦法中生存的輸送本領(lǐng)低、普通辦法樹立和經(jīng)營本錢高、線路分配未便3個“年老難”題目，彌合我國趕快興盛的都會化帶來的大眾交通壓力。

貫串軌跡交通的上風(fēng)和鐵路交通的精巧性，2013年5月，馮江華和他的科學(xué)研究共青團(tuán)和少先隊(duì)提出研制一款符合華夏路途的無軌列車正式立新。

這像是一列開在路面包車型的士地下鐵路，沒有軌跡，本質(zhì)上卻沿著軌跡前行。然而，這在其時不啻天方夜譚。

馮江華表白，這是一種嶄新的計(jì)劃，寰球從普通表面到要害本領(lǐng)都是一片空缺。要實(shí)行這個目的，科學(xué)研究共青團(tuán)和少先隊(duì)從最普通的數(shù)學(xué)算法發(fā)端探究，一步步霸占所遇到的百般困難。“不妨說，這是一場挑撥無人區(qū)的常會戰(zhàn)。”

原開創(chuàng)新本就充溢了未知的繁重坎坷，共青團(tuán)和少先隊(duì)構(gòu)想的智軌列車長達(dá)30多米，要把這么長的列車開上鐵路，開始要克復(fù)的即是超長車身的擺尾困難。在華夏，路途下行駛的公共交通車長度要小于18米。這是出于運(yùn)轉(zhuǎn)的安定性考慮衡量，過長的車輛在都會中運(yùn)轉(zhuǎn)，會展示擺尾、變道等不受控的局面，給搭客及行人的人命安定帶來極大心腹之患。

在一個往常的接洽功效中，研制共青團(tuán)和少先隊(duì)獲得了靈感：給列車安排一個假造軌跡伴隨體例，以車載傳感器辨別路面假造軌跡，經(jīng)過中心遏制單位的訓(xùn)令，安排列車牽引、制動、轉(zhuǎn)向的精確性，精準(zhǔn)遏制列車行駛在既定假造軌跡上。

馮江華引見這是柔性遏制本領(lǐng)，“就像甩動一根柔嫩的面條，要讓面條的每一段都在同一軌跡上，很難?！?/p>

在比較考查中，依附假造軌跡伴隨本領(lǐng)，在繞圈子半徑15米的彎道上運(yùn)轉(zhuǎn)時，12米大型巴士的通道寬窄為5.8米，而30米長的智軌列車為3.83米，并且不必放慢。這表示著但凡公共交通車能開的場合，智軌不只都能行，比公共交通車還要精巧。

諸多原創(chuàng)“黑高科技”加持，2015年終，株洲所畢竟實(shí)行車輛的整車創(chuàng)造及軌跡伴隨體例關(guān)系調(diào)節(jié)和測試處事，實(shí)行了35米軌跡伴隨列車曲線伴隨缺點(diǎn)小于10cm，圓周伴隨缺點(diǎn)小于30cm的目的。

假造軌跡本領(lǐng)不過株洲地方這一場硬仗中拿下的一個山頭。在智軌名目中，中車株洲所研制了海內(nèi)第一個多網(wǎng)融洽及時以太網(wǎng)遏制體例，還沖破無軌導(dǎo)向遏制、智能駕駛、雙源雙充高真實(shí)儲能體例、洼地板全鋁車身體例集成等多項(xiàng)中心本領(lǐng)。

華夏工程院院士丁榮譽(yù)軍人指出，智軌歸納了有軌電車和公共交通客車的特性，既不妨動作立體化交通處置計(jì)劃的彌補(bǔ)，也不妨接受地區(qū)交通線路的主干，是較為理念的交通處置計(jì)劃。

馮江華稱，與有軌電車加力溝通的情景下，智軌只需大略的路途改培養(yǎng)能加入運(yùn)用，完全線路的入股約為新穎有軌電車的1/5，樹立一條10公里的線路，本錢起碼能儉樸10億元之上。

與新穎有軌電車比擬，由于不須要敷設(shè)鐵軌，也不必架設(shè)電力網(wǎng)，一條智軌運(yùn)轉(zhuǎn)線路從啟用籌備至開明經(jīng)營，只需一年功夫。

2017年6月2日，智軌初次跑圓場湖南株洲。2019年，宜賓正式開明寰球第一條智軌線。更多的都會正介入智軌隊(duì)伍之中。

馮江華表白，暫時智軌正在舉行本領(lǐng)迭代，各項(xiàng)本能都在提高，環(huán)繞各別的運(yùn)用場景，從極寒的哈爾濱到熾熱的卡塔爾都在做考查，表領(lǐng)會智軌極強(qiáng)的符合性。“將來，咱們會讓智軌越發(fā)智能，感知、認(rèn)知、計(jì)劃的本領(lǐng)連接提高?！?/p>

我國首條全線沿用永磁牽引體例的線路——長沙地下鐵路五號線

智軌電車

運(yùn)用在“回復(fù)”號上的株洲所八大體例產(chǎn)物

永磁牽引本領(lǐng)：另一條長達(dá)十幾年的自強(qiáng)之路

原開創(chuàng)新的假造軌跡伴隨本領(lǐng)讓智軌看上去特殊炫酷，而株洲地方永磁牽引體例上的宏大沖破，則給了從智軌到高速鐵路強(qiáng)勁的心臟，也是軌跡交通裝置智能期間高效化的中心本領(lǐng)。

牽引體例是實(shí)行軌跡交通車輛能量變換的要害，它確定了車輛的速率和本能，由變流器和電機(jī)兩大局部構(gòu)成，個中變流器十分于列車的心臟，電機(jī)比如是列車的肌肉，重要控制產(chǎn)靈巧力，實(shí)行電能到板滯能變化，啟發(fā)列車穩(wěn)固行駛。

馮江華說，我國交傳播動異步牽引體例接洽起步晚，一番掉隊(duì)海外近30年，以華夏工程院院士丁榮譽(yù)軍人為代辦的三代科學(xué)研究職員勝利研制出華夏實(shí)足自決的交傳播動異步牽引體例，該項(xiàng)功效使我國躋出身界上少量不妨獨(dú)力控制交傳播動本領(lǐng)的國度之列。

爾后，在交傳播動異步牽引體例之后，永磁牽引以其高效和高功率密度的自然上風(fēng)，為軌跡交通牽引本領(lǐng)帶來一場新的革新。

2003年，株洲所率先組裝了海內(nèi)第一支永磁牽引體例研制共青團(tuán)和少先隊(duì)，“從零起步”。

像智軌一律，這是另一條長久而繁重的自強(qiáng)之路。

馮江華回顧，“沒有任何不妨模仿的材料，也缺乏研制嘗試用的關(guān)系擺設(shè)”，中車株洲所只能“摸著石頭過河”，不少量據(jù)仍要依附比擬原始的笨方法?！氨确秸f，電機(jī)升壓考查一做即是五六個鐘點(diǎn)，電機(jī)溫度控制數(shù)據(jù)就人為全程蹲守來記載，如許來漸漸積聚?！瘪T江華稱。

困難被一個個霸占，研制共青團(tuán)和少先隊(duì)創(chuàng)造8年后，也即是2011年終，株洲所永磁牽引體例在沈陽地下鐵路2號線勝利裝船，實(shí)行了海內(nèi)軌跡交通范圍的初次運(yùn)用，中斷了華夏鐵路沒有永磁牽引體例的汗青。株洲所變成我國獨(dú)一控制自決永磁牽引體例全套本領(lǐng)的企業(yè)。

2011年，株洲所授命介入國度“863安置”之“高速鐵路宏大要害本領(lǐng)及裝置研制中心名目”，接受高速動車組用永磁牽引體例的研制處事。

從“小功率”轉(zhuǎn)向“大功率”，從“地下鐵路用”轉(zhuǎn)向“高速鐵路用”，對永磁牽引體例的寧靜性、真實(shí)性等各上面都提出了極大的挑撥，有大師刻畫這就像是爬完衡山，又去攀爬珠穆朗瑪峰。

兩年后，株洲所登上頂峰。2013年12月，株洲所勝利開拓出可用來時速350公里高速鐵路動車的永磁電機(jī)。

華夏工程院院士劉友梅評介，株洲所自決開拓的永磁同步牽引體例的電機(jī)額定功效到達(dá)了98%之上，將電機(jī)耗費(fèi)貶低至從來的三分之一，明顯貶低了高速列車的牽引能源消耗，變成我國高速鐵路本領(lǐng)晉級的一個典型。

融洽1型八軸9600千瓦火車頭在大秦線牽引2萬噸重載列車

修建智能交通期間全財(cái)產(chǎn)鏈

從整車到永磁牽引體例，將畫面連接深刻“心臟”之中，變流器中的功率半半導(dǎo)體動作牽引體例的心中之“芯”，不妨說是軌跡交通智能化的普通器件。

IGBT動作大功率半半導(dǎo)體器件的最進(jìn)步一代的器件，是功率半半導(dǎo)體“王冠上的明珠”，也被稱為風(fēng)力電子行業(yè)里的“CPU”。即使不許控制IGBT本領(lǐng)，要實(shí)行軌跡交通的智能化，不妨說是無本之木。暫時，海內(nèi)廠家的IGBT產(chǎn)物大多會合于低功率，波及高功率IGBT產(chǎn)物的惟有株洲所。

在株洲所的展覽大廳里，《華夏財(cái)經(jīng)周報(bào)》新聞記者看到，8英尺IGBT是一個直徑20厘米安排的圓盤，在肉眼看得見的里面，隱蔽著5萬個被稱作“元胞”的電子單位，能讓交流電在百極端之一秒的功夫內(nèi)實(shí)行趕快變換，進(jìn)而贏得牽引整列高速動車組前行的寧靜風(fēng)力。

此刻，株洲所IGBT消費(fèi)出發(fā)地年產(chǎn)12萬支，不只是用來軌跡交通，還普遍運(yùn)用在智能電力網(wǎng)、宇航航天、電動公共汽車、新動力裝置等范圍，出賣以年年200%的速率延長。

僅在電動公共汽車范圍，IGBT商場空間就很宏大。有組織估測計(jì)算，一輛電動車IGBT購買本錢大概在450美元，購買金額占電動車總本錢的8%至10%。

無形的智能硬件還要有無形的智能軟硬件彼此共同，本領(lǐng)形成完備的智能軌跡交通，個中，旗號體例是要害之一。

CBTC （鑒于通訊的列車機(jī)動遏制）旗號體例是都會軌跡交通要害中心本領(lǐng)之一，往日在海內(nèi)商場簡直由海外企業(yè)把持。直到新世紀(jì)初，華夏也沒有老練的自決都會軌跡交通CBTC體例。

“即使沒有CBTC旗號體例，地下鐵路經(jīng)營只能回到特殊原始的狀況，沒轍跟上智能期間的步調(diào)?！?株洲所接洽院副院矩形光彩說。

2016年，株洲地方長沙市軌跡交通4號線一期工程旗號體例名目中，用上自決研制的CBTC旗號體例。2020年 10月21日，株洲所頒布自決全機(jī)動運(yùn)轉(zhuǎn)體例（FAO），正式加入“全機(jī)動”期間。

IGBT、永磁啟動體例、軌跡伴隨遏制本領(lǐng)，再有列車遏制與通訊本領(lǐng)、新一代SiC器件、集勝利率組件、高壓風(fēng)力電子變壓器、CBTC旗號體例等一系列宏大革新，株洲所近6000人的本領(lǐng)共青團(tuán)和少先隊(duì)，建立智能芯片—智能傳感—智能遏制—智能能源的全過程產(chǎn)物體制，掩蓋高速鐵路、城軌、重載列車等軌跡交通各范圍。

在華夏高速鐵路“聰慧化”征途上，株洲所接受了洪量前沿本領(lǐng)的接洽處事。讓人出乎設(shè)想的是，長達(dá)2公里、體重2萬噸的重載列車果然也能像智軌一律實(shí)行機(jī)動駕駛。

株洲所接洽院普通與平臺研制重心副主任文宇良報(bào)告《華夏財(cái)經(jīng)周報(bào)》新聞記者，“整列車100多節(jié)車廂，加在一道兩公里長，一兩萬噸，你要遏制它，讓它機(jī)動駕駛，寰球上其余場合沒有這么做的，咱們做得最佳。”

在大秦運(yùn)煤專線上，11編組的 2萬噸重載列車機(jī)動駕駛經(jīng)過百般場景下的考查，來回路途勝過 600公里不中斷運(yùn)轉(zhuǎn)。

文宇良說，長久的考查充溢考證了機(jī)動（智能）駕駛體例不妨安定真實(shí)地符合百般鐵路經(jīng)營場所，速率遏制精度到達(dá)0.5km/h，萬噸重載列車泊車精度到達(dá)了5m以內(nèi)。

所有運(yùn)用軌跡交通本領(lǐng)上風(fēng)激動關(guān)系行業(yè)本領(lǐng)超過

2020年10月11日，在網(wǎng)紅都會長沙，一輛承載著“中車電動5G機(jī)動駕駛挪動出外平臺”的“5G聰慧客車”試運(yùn)轉(zhuǎn)，已做到無人駕駛，實(shí)行長途加入、機(jī)動安排和監(jiān)察和控制等功效，還不妨為車輛運(yùn)轉(zhuǎn)繪制共存儲“最優(yōu)軌跡”，保證車輛行駛安定。

中車電動總司理劉凌稱，“咱們把現(xiàn)有的高速鐵路牽引體例、搜集體例、遏制體例的本領(lǐng)，運(yùn)用到新動力公共汽車范圍來，產(chǎn)生一種中心比賽上風(fēng)。”

在新動力公共汽車行業(yè)，中車電動仍舊躍居前五強(qiáng)。此刻已生長至百億級其余期間新材風(fēng)電交易鑒于同樣的論理，風(fēng)電擺設(shè)的中心本領(lǐng)同樣是電機(jī)電驅(qū)、遏制體例等株洲所的老本行。

文宇良報(bào)告《華夏財(cái)經(jīng)周報(bào)》新聞記者，株洲所還將高速永磁直驅(qū)體例用來中心空氣調(diào)節(jié)，徑直推翻了中心空安排個行業(yè)的生態(tài)，往日基礎(chǔ)上都用異步交談啟動體例，“此刻老外也隨著咱們走高速永磁直驅(qū)道路”。

在礦卡機(jī)動駕駛上面，文宇良引見，與公共汽車的機(jī)動駕駛各別，礦山是封鎖又?jǐn)v雜的情況，并且礦卡是車隊(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)，這上面湊巧不妨表現(xiàn)株洲地方列車編組安排上面的上風(fēng)。

馮江華表白，株洲所軌跡交通的少許中心范圍，囊括牽引傳動本領(lǐng)，遏制消息體例，再有少許要害的資料及運(yùn)用等上面仍舊走到寰球前線，“十四五”功夫，咱們的高科技革新本領(lǐng)會獲得更進(jìn)一步的提高，也要運(yùn)用咱們在軌跡交通范圍積聚的本領(lǐng)上風(fēng)和革新本領(lǐng)，加入新動力、船舶、電動公共汽車等蔓延行業(yè)，去做所有的運(yùn)用，激動行業(yè)共通生長和超過。

在要害中心本領(lǐng)上一次又一次實(shí)行自決沖破，從而激動從軌跡交通到其余行業(yè)的本領(lǐng)超過，馮江華覺得，這成績于株洲地方革新形式上的探究。

正如“十四五”籌備倡導(dǎo)所指出的高科技獨(dú)立自強(qiáng)要“鞏固普通接洽、提防原開創(chuàng)新，優(yōu)化學(xué)科構(gòu)造和研制構(gòu)造，促成學(xué)科穿插融洽，完備個性普通本領(lǐng)需要體制”，株洲所依靠10個國度級革新平臺，連接促成生產(chǎn)和教學(xué)研深度融洽，牽頭組裝革新共同體，接受起稠密的國度宏大高科技名目。

當(dāng)新聞記者問及株洲所動作一家企業(yè)何以承諾洪量加入耗費(fèi)時間耗錢的普通接洽時，控制接洽院普通與平臺研制重心副主任的文宇良一愣：“株洲所歷來都是如許的，大師都風(fēng)氣了，就該當(dāng)從普通接洽發(fā)端干?！?/p>

馮江華引見，株洲所研制觀念是經(jīng)過普通個性本領(lǐng)的接洽，產(chǎn)生相映的本領(lǐng)和產(chǎn)物平臺，再去建立相映的商場產(chǎn)物；在構(gòu)造組織上面，依照專科資源積聚，產(chǎn)生了革新共同體制，不妨構(gòu)造航空母艦式的大范圍、體例化研制興辦，這是一個大的沖破。永磁牽引、智軌等即是這種研制沖破的功效。

在軌跡交通智能化新期間，株洲地方研制本領(lǐng)上怎樣定位？馮江華夸大，要保護(hù)軌跡交通財(cái)產(chǎn)的安康無序興盛，一上面主動培植自己在財(cái)產(chǎn)鏈前者的原開創(chuàng)新本領(lǐng)，既要做前沿本領(lǐng)的探究者，在中心要害財(cái)產(chǎn)與裝置上面，咱們要做本領(lǐng)的引導(dǎo)者；另一上面要不妨制造實(shí)足自決可控的財(cái)產(chǎn)與創(chuàng)鼎盛態(tài)圈，環(huán)繞產(chǎn)物全人命周期去供給智能化的效勞，制造機(jī)動化、數(shù)字化、智能化的產(chǎn)物和體例。

這是一場革新“無人區(qū)”里的新萬里長征。

（正文刊發(fā)于《華夏財(cái)經(jīng)周報(bào)》2020年第21期）

2020年第21期《華夏財(cái)經(jīng)周報(bào)》封皮

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