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  • 智轨列车——绝不是第二个“立体快巴”

    2017-06-13 09:09:56 来源:www.its114.com 作者:肖章凤 董海龙 评论:
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    6月2日,由中国中车株洲电力机车研究所有限公司(简称中车株洲所)研发的一种名为“智能轨道快运系统”(简称智轨列车)的全新交通产品在株洲市首次亮相,这种“混搭”了现代有轨电车和公共汽车优势的新型交通工具,为解决大中型城市出行难带来了新的选择。据悉,株洲市为智轨量身定做的全国首条智能轨道快运示范线路也将进入实质规划阶段,根据目标,该条示范线有望在2018年投入商业运营。这一新产品在中国的面世,为解决大中城市出行难带来的了新的选择和体验。
    智轨列车的详细资料,请点击视频查看从视频可见,智轨列车借鉴了BRT和有轨电车的长处,同时也避免了一些各自的短处。动力方面,智轨列车与有轨电车类似,都是采用近年主流的超级电容储能式,能实现快速充电;采用路中式站台,且很可能类似广州BRT一样,采用封闭式站台;不需要像有轨电车一样,有专属路权,可以像大部分BRT线路一样,共享路权,当然也可以给专属路权;可以和有轨电车一样,在路口实现信号优先;和BRT、智轨列车一样,有实时到站信息;智轨列车与有轨电车一样,可以实现无障碍通行,方便残障人士;不同的地方:需要专用的鸿运国际hv599标线,以实现对“轨道”(即标线)的连续识别;预测还需要高精度定位地图;可以根据需要自由编组,而有轨电车、BRT只能通过提高发车频次来提升运载能力;车身无后视镜,采用虚拟后视镜,即多个摄像头来采集车身周边信息,搭载车道偏离预警系统,车身防碰撞预警系统等。优于BRT、有轨电车的地方:一是30米长的智轨列车最小运营转弯半径只需要15米,而有轨电车需要25米,可适应更多路口;二是三十米长的智轨列车在最小转弯半径下的鸿运国际hv599通道只需要3.83米,而12米长的公交车则需要5.74米,运行时,对其他车道的影响要更小;可以根据控制中心的指令,来绕开某一个拥堵的点。综上,智轨列车并不是一个多么创新的产品,是结合了有轨电车与BRT的特点之后,结合现在非常流行的无人驾驶、辅助驾驶技术而开发的这么一个新产品。既可以说是有轨电车和BRT的杂交品种,也可以说是有轨电车、BRT的家族兄弟,都是路面中运量公共交通的一种可选择方式。1.png智轨列车
    技术特点

    无人驾驶/辅助驾驶从中车株洲所的官方宣传和诸多的报道中都可以发现该智轨列车最大的亮点就是不需要铺设专门的物理轨道,其中采用的核心技术就是中车株洲所自主研发的“虚拟轨道控制技术”,据研究团队介绍,所谓“虚拟轨道控制技术”就是指过车载各类传感器识别路面虚拟轨道线路,将运行信息传送至列车“大脑”(中央控制单元),根据“大脑”的指令,在保证列车实现牵引、制动、转向等正常动作的同时,能够精准控制列车行驶在既定“虚拟轨迹”上,实现智能运行。但这里要强调的是,“虚拟轨道”并不等同于完全无轨,只是从原来固定物理钢轨,变成了标线,通过车载智能视频设备,来连续识别自身轨道,甚至可以在运行成熟后,利用高精度差分地图,从而按固定线路行驶,来减少对标线的识别依赖。没有轨道,智轨列车自然没有轮轨,而是采用的胶轮,具体材质不清楚,但应该和现在客车所用的轮胎材质一样,至于有多少个轮胎,也不甚清楚。该智轨列车载传感器识别的信息传输到中央控制单元必然离不开视频分析技术,暂时不清楚是否也有采用其他高精度传感设备,比如激光雷达或者毫米波雷达等。现在中控驾驶室是必须要有司机,但未来如果采用无人驾驶,这些传感设备必不可少。我们就智轨列车所采用的视频分析技术,采访了大华股份解决方案经理蒋正旭,他认为智能视频分析应用于无轨列车和普通汽车在使用环境方面没有差别,都是应用鸿运国际hv599上,但是由于无轨列车与一般乘用车的大小、长度、运行方式上有很大的区别,所以视频分析算法会根据具体的列车来做调整,以适应整体运行情况。对于路面环境有较高的要求,环境过于复杂容易引起不必要的误报,导致运行受阻。路面环境越单一,视频分析效果越好。他强调,无人驾驶系统必须配合其他传感器如雷达、GPS定位系统、地图系统等来完成,视频分析只是其中的辅助手段。和我们预想的类似,他认为,从目前的发展趋势看,无轨列车实现无人驾驶的难度要高于一般乘用车辆。无轨列车在整体鸿运国际hv599空间占比大,对路面识别条件要求高,涉及到跨场景的视频接力环境判定,对视频分析精度、准确度要求更高,实现难度更大。现在特斯拉、谷歌等公司开发的无人驾驶技术也只能做辅助驾驶手段,如果有自动驾驶系统做主导难免会有意外发生。无轨列车的无人驾驶,需要基于普通车辆的无人驾驶技术,进行升级后再做应用。此外,列车采用视觉系统与信号系统融合的方式,运用无轨导向系统确保车辆按“虚拟轨道”鸿运国际hv599行驶。如果有外部物体侵入到车辆鸿运国际hv599行驶范围内,周界监控系统会进行报警提醒,同时采用封锁动力、紧急制动等方式避免事故发生。  综上,智轨列车的核心技术之一,也就是我们通常所说的无人驾驶技术,但从现在的进展来看,无人驾驶技术,目前只有第二等级较为成熟,也就是辅助驾驶技术,车道偏离预警是其中之一,但要实现半自动无人驾驶,现在还离得较远远,要在交通环境复杂的城市鸿运国际hv599上,以70公里时速行驶,前提不仅需要车身搭载的各种昂贵的高精度传感器,也在于鸿运国际hv599交通环境的有序、文明。前者会随着技术的发展而逐渐完善,但后者需要更多时间和耐心。信号优先一般来说,BRT、有轨电车的信号优先大多是通过车载设备来实现,比如GPS/北斗定位、RFID、DSRC等等。从视频可见,智轨列车的信号优先是通过路侧的传感设备来实现的,肯定不是地磁,或许是雷达,或许是RFID,但不管什么设备,可以肯定的是,设备离路口信号机的距离有点远。智轨列车的信号优先方案肯定需要改善,固定位置的传感设备,还需要加上其他检测设备,比如检测排队长度的视频设备,以实现更优的优先方案。当然,最好的方法是,智轨列车在路口享有专用车道,其他车辆不得驶入。动力源现在全球的公共交通工具都有一个趋势,就是电动化,国内诸多城市都在计划实现公交车辆全部电动化,深圳、太原等城市已经接近于实现。电动交通工具还有一个很重要的问题就是如何快速补充能量即充电,传统公交车辆的充电方式是在固定场所进行轮休式充电,必须配建有专用充电桩。而智轨列车采用的是超级电容储能式充电技术,能够快速实现充电,现在新型有轨列车采用的就是这种充电技术,不需要在线路沿线设置电力设备,其发挥的功能有点像手机充电宝。广州海珠有轨电车是全国首列完全采用超级电容储能技术的有轨电车,技术源自西门子,每个站台即是充电桩,利用上下客的时间进行充电。株洲所发布的这款智轨列车支持多种供电方式,选用动力电池供电,使用快充钛酸锂电池,满载工况电耗为4度/公里,根据实际情况设置几个快充电站(首末站充电)10分钟充电,实现站内充电,可满载续航25公里。重庆交通大学公共交通学者王健教授认为,理论上讲,快充模式比电池电动更适合公共巴士线路,车辆快充动力系统所需要配置的电池,其重量仍然是一个小缺点,正如欧洲零排放巴士示范项目所应用的氢燃料电池,可能成为未来电动公共交通工具的动力源。据悉,计划于2018年建成通车的佛山市高明区有轨电车就是依靠氢燃料电池为车辆提供动力,不但续航里程长,可实现全线“无接触网”运行,而且运行全过程排放出来的只有水,具有鸿运国际hv599可靠和绿色环保等特点。2.png
    升级版BRT?
    如果说地铁和轻轨共同构建了城市的公共交通骨干网络,那么BRT或者有轨电车网络就是传递到细枝末节的毛细血管网,而智轨的面世将使这些毛细血管更加具有张力。那么,就现在智轨所具有的特性而言,它会是升级版的BRT和有轨电车吗?
    载客量和时速。BRT公交车的长度通常为18米,载客量大概在150人左右,也有部分是12米,载客量大约100人,运行时速国内通常为60km/h。就像前文提到的那样,智轨列车的长度一般为30米,三节编组时载客量可以达到300人,五节编组时载客量在500人左右,最高运行速度为70km/h。路权。通过对比我们可以发现,无论是BRT、有轨列车还是我们现在提到的智轨,都有路权规定,主要目的还是为了尽量做到专路专用,提高通行效率,真正发挥这些公共交通工具的优势。就目前所掌握的资料来看,BRT和智轨都可以使用复合路权,而有轨电车则是以专用路权为主,现代有轨电车可供选择的路权形式也有完全独立路权、半独立路权和共享路权等三种形式,其中主要的形式是全封闭路权,这就等同于轻轨的独立路权,上海张江有轨电车那样的共享路权很少。综上所述,智轨列车既融合了有轨电车速度快、无污染的特点,又吸收了传统公交车、BRT运营灵活的优势,在很大程度上来说,是BRT的升级版本。王健教授就认为,这种智轨列车实际上就是BRT车辆的先进技术改良版。4df2794020937ce2bbdea33a084cfd57.gif
    立体快巴二世?
    智轨列车的面世,带有一些非议,尤其是曾被美国时代杂志评为2010年全球50大发明的“立体快巴/空中巴士”的神话破产后,有人担心这个会不会是立体快巴第二?
    3.png立体快巴实践是检验一切真理的唯一标准,随着技术的发展、运营时间的推移,该交通工具是利大于弊还是弊大于利,自然会给出答案。而且,中车株洲既没有拿此发明来炒作,也没有和私募基金绑定吸储,而是和株洲市政府合作,来实验落地。如果将智轨列车改名为无人驾驶无轨列车,或许更符合某些机构和媒体的胃口,毕竟无人驾驶可是现阶段时代的宠儿,受到的关注会更多。君不见多少城市、车厂都在做无人驾驶的技术开发和上路实验,多少资本拿钱追着无人驾驶的技术开发团队,多少媒体乐此不疲的报道一个在短期内难以取得突破性性进展的技术。虽然目前智轨列车还并未投入试运营,对其是否实用的评论似乎有点为时过早,但还是可以从理论上做一个简单的分析。智能轨道快运列车为三节自由编组,长31.64米,宽2.65米,高3.4米并且采用双向行驶,最大载客人数为307人。目前国际主流的有轨电车编组是五节编组,像上海松江有轨电车采用的就是这种主流编组,最大载客量也能达到300人左右,但也有很多有轨电车是单节或者两节编组。轨道列车的车厢自由编组已经大同小异,但是智轨类似于高铁的双车头设计,省却了掉头的麻烦,这是现在有轨电车还没有实现的功能。因此我们也可以这两大特点中看到,虽然这是一辆“马路巨无霸”,但其实它可能会比普通公交车还更为灵活且载客量会更大,这种灵活源于其多轴转向系统和自由的编组,如果能够做到因地制宜地投放运营,也是可以做到物尽其用的。因地制宜主要要考虑的因素应该就是客流量和鸿运国际hv599的使用率了。关于该智轨列车的实用性,王健教授表示,它的实用性在很大程度上取决于系统的建设,包括运营线路的车道和车站设计、收票系统及、调度系统及乘客信息系统的配合,同时他也期望中车的智轨列车尽快投入实际运营,积累经验并得到推广应用。ITS114认为,智轨列车上路前要解决的问题除了无人驾驶技术/辅助驾驶技术的成熟,还有几个点需要解决,一是光线条件极差、暴雨、洪水浸没标线等情况下,如何解决虚拟轨道消失情况下的持续运行,是如我们上文所说的,要采用高精度差分定位和高精度地图来实现,还是配备更多昂贵的传感设备;二是轮胎爆胎失控情况下的车辆鸿运国际hv599问题,想必要比BRT车辆复杂一些;三是与社会车辆发生碰撞事故后,或者其他原因导致抛锚后,如何处理的问题;四是电池的鸿运国际hv599性问题,交通事故可能导致电池爆炸、起火等,有轨电车受撞击的可能性较小,但无轨列车受撞击的可能性要大很多,电池的续航能力也要考虑,因为只能在首末站充电,续航能力也就在四五十公里,没电了怎么应急?
    为什么会有智轨列车?
    我们先来看几个数据。
    根据交通运输部发布的《2016年交通运输行业发展统计公报》统计,2016年年末全国BRT车辆7689辆,增长24.8%。年末全国公交专用车道 9777.8公里,增加1208.7公里;BRT线路长度3433.5公里,增加352.3公里。全年完成城市客运量1285.15亿人,其中BRT客运量17.65亿人次,增长23.2%。从2005年12月底我国建设的第一条BRT线路在北京开通截至到现在,共有22个省份已经建设或正在筹建BRT系统,像北京、广州、厦门、宜昌等地的BRT已经发展的相对较为成熟。2017年3月8日,轨道交通网发布中国各城市有轨电车目前运营及在建线路统计,截至2017年2月,中国共有大连、天津、上海、沈阳、长春、苏州、南京、广州、淮安、青岛10座城市开通运营了15条有轨电车线路,运营里程177.47公里。另外北京、佛山、南京、沈阳、珠海、武汉、苏州、成都、深圳、天水、上海、黔南州、南平、兰州、三亚、红河州、德令哈17座城市正在建设26条(段)有轨电车线路,建设里程405.29公里,车站472座,投资额642.04亿元。有专家曾预计,2012至2020年,我国现代有轨电车工程总投资预计达3000亿元,车辆市场规模达600亿元,年均需求75亿元。若以总承包模式进入市场,每年市场规模可达375亿。从数据可见,中运量公共交通的市场有多大。对比一下造价和建设周期。数据显示,我国地铁造价约为4亿-7亿元/公里,现代有轨电车线路造价约为1.5亿-2亿元/公里,在与现代有轨电车运力相同的情况下,智轨整体线路的投资约为现代有轨电车的1/5。即与现代有轨电车相比建设一条10公里的线路,“智轨”至少能节省10亿元以上。这就是智轨与有轨电车相比较为明显的成本优势,当然这主要也得益于其无轨设计,只需对原有的鸿运国际hv599进行简单的改造而不是重新施工扩建鸿运国际hv599。但是就建设成本而言,BRT的建设成本则是它们两者都不能相媲美的。在车辆的购置费用方面,一列有轨列车的售价约为2500万元,而同等运力的智轨为2000万元左右。假设一条10公里的线路使用10列智轨,仅购置费就能节省数千万元。另外,智轨的建设周期与BRT相近,能快速投入使用,一条运行线的建设周期仅需一年,大概是轨道交通建设周期的四分之一。这些就是为什么会有智轨列车的原因。我们可以肯定,智轨列车绝不可能像立体快巴一样,像一个不真实的漂亮烟花,这是一个在成熟技术上结合前沿技术而开发的升级版产品,可能会受制于前沿技术的稳定性,但有庞大的市场在作动力,有中车株洲超强的技术实力,智轨列车不会让我们等太久。也许考虑建BRT的中等城市,可以考虑一下智轨列车了,智轨列车在外观上,肯定要比BRT要大气,要漂亮,既中看又中用。(文/董海龙 肖章凤)
  • 关键字: 智轨列车
  •    责任编辑:逐梦女孩
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