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中车:全球最大装机功率氢动力机车下线城轨TACS系统可工程应用高铁客货混编正进行装备验证

时间: 2024-03-15 12:36:05 |   作者: 新闻动态

  原标题:中车:全球最大装机功率氢动力机车下线城轨TACS系统可工程应用高铁客货混编正进行装备验证

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  会议邀请来自北京、广州、深圳、宁波、武汉、长沙、无锡等城市轨道交通建设运营单位和设计院的专家组成评审专家组,中车时代电气副总经理龚彤,副总工程师李云,副总经济师王红强,公司城轨事业部、湖南中车通号、数据与智能技术中心、轨交技术中心及宁波中车时代等有关部门负责人出席会议。

  评审会期间,参加会议的专家一行在宁波外场试验线现场见证了tSafer-UC4000车车通信智能信号系统的列车自主运行功能验证与实景演示,湖南中车通号相关负责人就系统在宁波外场试验验证情况做了专题汇报。评审专家组在充分听取汇报并开展质询后,专家组一致认为,中车时代电气车车通信智能信号系统系统功能齐全、运行稳定、技术自主可控,满足GoA4自动化等级要求,达到系统模块设计目标,具备工程应用条件,予以评审通过,并建议充分的发挥中车时代电气、中车株洲所优势,尽快推动实现车车通信信号系统工程应用。

  中车时代电气基于中国城市轨道交通协会发布的《智慧城轨发展纲要》提出的智能化、自主化方向要求,深入分析行业标准与需求,于2022年完成tSafer-UC4000型车车通信智能信号系统研制,并于2023年3月取得核心设备独立第三方安全认证。为充分验证系统实际条件下的各项指标,企业成立专项项目组,在短短2个月内便顺利完成了宁波外场线的系统功能测试、接口测试、场景测试等工程应用内容。同时,团队根据行业标准及设计的基本要求完成系统的安全性、可靠性、可用性验证,并结合实际运营要求完成系统与车辆、站台门等核心子系统接口的正确性、合理性、可用性验证。

  tSafer-UC4000型车车通信信号系统以车核心、弱化中心和轨旁,通过车车、车地通信,实现列车自主运行控制,具有高安全性、高可靠性、高可用性、高互通性、低成本等优势,能大幅度的提高轨道交通运能,降低运维成本。

  tSafer-UC4000型车车通信智能信号系统核心设备(ATP和OC)通过国际最严苛的SIL4级安全认证;系统融合主动障碍物感知设备对列车安全运作提供全方位防护。

  系统采用多子系统的功能交叉冗余和车载头尾冗余多重冗余技术,通过车车、车地通信,实现列车自主进路、自主防护、自主调整和自主感知等列车自主运行控制,降低列车运行对中心的依赖,系统同时具备完善的后备降级模式和降级通信功能;

  系统采用精细化资源管理,提升道岔等资源点使用效率,提供更小的折返间隔;同时基于资源的安全防护算法,可在任意位置为列车建立任意方向安全路径,提供更好的运营灵活性,有效应对车站火灾、轨旁故障以及临时交路等多种运营应急故障场景。

  系统支持GoA4自动化运行等级并可向下兼容GoA1-3级。采用车地统一硬件平台,实现车载和轨旁控制设备相同功能的板卡互通性,减少了维护和备品备件投入;

  系统精简了轨旁设备,OC采用分布式的全电子构架,实现了轨旁设备减少、设备用房面积减少、维护工作量减少。

  至今,中车时代电气已深耕轨道交通通信信号领域30余年,并研发了铁路信号系统、城轨信号系统等各谱系产品。其中,LKJ系列新产品已应用于全国各铁路局及地方铁路的1万多台机车、600多列动车组,成功入选“国家制造业单项冠军产品”;CTCS2-200C型ATP覆盖全路18个铁路局和珠三角、长株潭等城际铁路500余列动车组;全自主CBTC、FAO等城轨信号系统系列新产品拥有15条线路业绩及丰富的项目经验。

  6月 15 日,中国中车在山西大同隆重举行了首台 宁东号 氢动力机车下线仪式。中车大同公司作为中国中车旗下核心骨干企业,坚持深耕高端轨道交通装备研发制造,将低碳环保、节能高效作为科技发展趋势,先后研发并掌握了永磁直驱机车技术、氢能源机车技术、电气化公路运输系统技术等,致力于为用户更好的提供绿色安全、舒适便捷、智能的运输服务和出行体验。

  本次下线的 宁东号 氢动力机车是国内首台由内燃机车绿色节能升级改造而来的氢动力机车,也是全球装机功率最大的氢动力机车。该机车的交付下线将成功搭建起内燃机车新能源改造升级、模块化、标准化平台,并开创了新能源技术在轨道交通装备领域应用的又一新模式。本次项目由西创氢动力技术协作联盟的四方企业在 2021 年 5 月开展首次技术对接并确定目标,同年 11 月签订合作开发合同,在 2022 年 8 月机车实现落车,2023 年 3 月完成了调试试验。

  宁东号 机车是通过将主动力系统由柴油机加直流牵引电机升级为燃料电池、氢燃料混合动力和交流牵引电机的动力组合,充分践行了绿色低碳的理念。该项目以市场保有量可观的东风 4B 机车为基础,进行再造技术探讨研究,打造内燃机车绿色转型的示范。

  宁东号 机车的燃料电池与动力锂电池的功率比达到了 1.65,机车集成了轨交领域全球上限功率的 800kW 氢燃料电池系统,储氢系统采用Ⅲ型瓶,通过大容量多瓶组、多电堆供氢系统集成技术,实现了 270kg 的最大储氢量,同时结合客户的实际应用场景,理论的续航最长可达 190 小时,满足平直道牵引 5000 吨列车的运用需求。

  机车总共拥有 4 种运营模式,在纯电池模式下,直接通过动力电池向轮周提供能量;在混合低功率模式下,燃料电池将输出能力提供给轮周功率需求的同时,也向动力电池进行充电;在混合高功率模式下,燃料电池和动力锂电池将同时向轮周输出功率;在电制模式下,回收的电子能量将向动力电池进行充电。

  在全球“双碳”背景下,以柴油为动力的老旧内燃机车清洁低碳改造已在路上。以内燃机车每周消耗8500升柴油为例,采用氢动力后,每台机车每年将减排1162吨二氧化碳。

  数据显示,截至2022年,中国铁路共保有7800多台内燃机车,“一带一路”沿线万台。如此庞大的内燃机车怎么来实现清洁、低碳?上述模式或可借鉴。

  “宁东号”氢动力机车通过对老旧内燃机车车体、转向架等部件做改造修复,同时扩展配置,延长机车服务周期。此外,氢动力机车可节约电气化改造建设成本。

  中国经营报消息,中车青岛四方机车车辆股份有限公司(以下简称“中车四方”)正在以既有客运动车组改货运、客货混编等形式进行高铁货运装备验证。近日,“高铁货运技术研讨会”在青岛召开,中车四方高级主任设计师佘鹏在会上透露了上述信息。

  中车四方副总经理曹瑞表示,当前,中车四方结合国家发展规划和市场需求,开展了货运动车组产品研制,2019年完成了两辆货运动车组样车研制,目前正在推进既有动车组货运改造、新造货运动车组研制,持续完善货运动车组技术体系。

  就货运动车组的应用性,中铁快运股份有限公司(以下简称“中铁快运”)高铁快运部时智星表示,面向发展的潜在能力巨大的铁路快运市场,通过充分挖掘早间时段高铁运力,与客运列车错峰开行,创新高铁快运运载工具,开展高铁快运整列动车组批量运输势在必行。

  同时,首批上线的高铁动车组列车已接近设计年限,可以借鉴航空使用旧客机改为全货机的做法,对此类旧动车组进行适应性改造。

  针对高速铁路快捷物流目标市场和产品模式,北京交通大学交通运输学院副教授韩学雷在上述研讨会上表示,与公路和航空运输比较,规模化高铁快运在中长途时效件邮政快递市场上,在速度、效率、装载量及容积、稳定性、安全性与信息化、经济性、环保性、网络及运能保障上具有优势。未来,以整列高铁快运专用动车组为核心,以集装器具换装、整列拆座椅列车和车厢、客运动车组随车运输等多种产品形式为辅助和补充,建设整体化的规模化高铁快运系统,才能在中长途时效件快运市场占据有利地位。

  货运动车组项目的研制中国中车已启动多年,目前主要有旗下中车四方和中车唐山机车车辆有限公司(以下简称“中车唐山”)两家企业在做。此外中车长春轨道客车股份有限公司(以下简称“中车长客”)也有参与,而目前唯一一列货运动车组样车于2020年12月23日在中车唐山下线。

  “当前中国中车针对货运动车组项目的研制主要是两条腿走路,一是新造货运动车组,二是对既有动车组的货运功能改造。”中国中车人士说。

  就改造项目,该的人说,中国高速动车组从2006年出现,截至目前,最早一批上线的和谐号动车组至今已有15~16年,随着复兴号动车组的不断投入客运,这些接近20年的和谐号动车组具备了货运功能改造的条件,推进既有动车组货运改造工作,变得尤为重要。

  中国货运动车组项目最早立项于十年前,曾一波三折。2014年中国铁路大宗货物运输长期低迷,中国国家铁路集团有限公司(以下简称“国铁集团”)前身中国铁路总公司(以下简称“中铁总”)决心要在白货运输上取得突破,以弥补大宗货运的不足。在此背景下,中国中车前身“南北车”启动了货运动车组的研发项目。但因当时中国铁路货运正处于低谷期,造出车没有人采购,项目启动不久就陷于停滞。

  2015年,合并后的中国中车再启货运动车组项目,由中车唐山负责。当时中国中车预计货运动车组2016年上半年样车下线,下半年进行线上测试。而就在样车即将下线的关键时期,中铁总一纸命令再将货运动车组项目打入了“冷宫”,项目暂停。

  国铁集团人士和记者说,此次被停,是因为中国标准动车组复兴号(以下简称“中国标动”)项目进展迅速,而中车唐山研制的货运动车组仍以CRH和谐号系列为基础。当时中铁总的思路是,未来所有动车组都将纳入中国标动“大家族”。此时研制的货运动车组标准有差别,不利于未来统一型号。

  2017年10月,中国标动研制进入尾声,中国中车再次启动货运动车组的研制工作,此次项目纳入2017年度国家重点专项,这是自2014年以来,货运动车组项目第三次重启。

  2022年,国家发布《“十四五”现代物流发展规划》,绘制了现代物流发展的新蓝图。规划提出“推进铁路(高铁)快运稳步发展”,要结合电商、邮政快递等货物的主要流向、流量,完善铁路(高铁)快运线路和网络;适应多样化物流需求,发展多种形式的高铁快运;在具备条件的高铁场站间发展“点对点”高铁快运班列服务。

  2020年9月举行的中央财经委员会第八次会议也指出,要建设现代综合运输体系,形成统一开放的交通运输市场,优化完善综合运输通道布局,加强高铁货运和国际航空货物运输能力建设,加快形成内外联通、安全高效的物流网络。

  事实上,高铁货运的需求一直都在,自2016年以来,国铁集团已连续多年组织“双11”电商黄金周运输,2018年中铁快运采用复兴号动车组首次在北京至长沙间开行高铁快运货物运输服务,当时为了运送更多的货物和码放方便,该节货运车厢将座椅全部拆掉。2020年更是将一列复兴号动车组座椅全部拆除,装运快件。

  在世界铁路货运中,快捷运输一直服务于附加值最高的货运品种。1984年法国开行时速160公里城际间货运列车,2012年法国、德国又开行了时速300公里高铁货运专列。2014年底,中国铁路时速160公里的快运棚车投入运行考核,曾一度是中国速度最快的货运列车。