其設(shè)想的創(chuàng)新思路是:能否擺脫軌道的約束,同時又實現(xiàn)物理軌道的主要優(yōu)勢,?一種沒有軌道卻能像軌道交通車輛運(yùn)行的虛擬軌道車輛概念在馮江華的腦海中浮現(xiàn),。
2013年5月,虛擬軌道車輛項目正式啟動,。時代電氣副總經(jīng)理兼總工程師尚敬表示,,這是一種全新的方案,全球從基礎(chǔ)理論到關(guān)鍵技術(shù)都是一片空白,。要實現(xiàn)這個目標(biāo),,株洲所只能單打獨(dú)斗,從最基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)算法開始探索,,一步步攻克所遇到的各種難題,。“可以說,,這是一場挑戰(zhàn)科技尖峰的大會戰(zhàn),。”
2015年底,,從最初的車體輕量化設(shè)計,,到后來融入了雙向行駛、多軸轉(zhuǎn)向與軌跡跟隨技術(shù),,中車株洲所完成車輛的整車制造及軌跡跟隨系統(tǒng)相關(guān)調(diào)試工作,,實現(xiàn)了35米軌跡跟隨列車直線跟隨誤差小于10cm,圓周跟隨誤差小于50cm的目標(biāo)。
2016年底,,株洲所一鼓作氣完成了32米智能軌道快運(yùn)列車工程樣車的研制,。樣車采用復(fù)合材料和鋁合金車身結(jié)構(gòu),液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成化設(shè)計,,減重30%,,體積縮小30%,實現(xiàn)輕量化設(shè)計,。
“我們搶占了多個前沿技術(shù)高地,。”中車株洲所研究院基礎(chǔ)與平臺研發(fā)中心主任許峻峰表示,,中車株洲所研發(fā)了國內(nèi)第一個多網(wǎng)融合實時以太網(wǎng)控制系統(tǒng),,有效實現(xiàn)工程樣車傳動控制與網(wǎng)絡(luò)控制功能融合,并且還突破無軌導(dǎo)向控制,、無人駕駛,、雙源雙充高可靠儲能系統(tǒng)、低地板全鋁車身系統(tǒng)集成等5項核心技術(shù),。
基于該項目,,中車株洲所申請了軌跡跟隨控制策略、整車設(shè)計制造和系統(tǒng)集成技術(shù)等30余項專利,。
充電10分鐘可行駛25公里
一列天上沒有電線,、地上沒有軌道、集合了現(xiàn)代有軌電車運(yùn)載能力和公交車靈活性的跨界智能軌道列車究竟是什么樣子,?
最為引人注目的技術(shù),,無疑是“虛擬軌道跟隨控制”技術(shù)。資料顯示,,它通過車載各類傳感器識別路面虛擬軌道線路,,將運(yùn)行信息傳送至列車“大腦”(中央控制單元),根據(jù)“大腦”的指令,,保證列車完成牽引,、制動、轉(zhuǎn)向等正常動作,,精準(zhǔn)控制列車行駛在既定“虛擬軌跡”上,,實現(xiàn)智能運(yùn)行。
馮江華解釋,,相對于有軌道的列車,,“虛擬軌道跟隨控制”是一種柔性控制技術(shù),“就像甩動一根柔軟的面條,,要讓面條的每一段都在同一軌跡上,很難,。我們能做到的是,,所有的輪子都沿著一條軌道前行,,誤差不超過10厘米,這就能夠降低因車身變長造成的事故率,,既確保整體通過性能,,又提升整體運(yùn)輸能力?!?/p>