http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 06:58:43
編者語:天馬行空般穿梭在重慶都市中的地鐵線路,是我國第一個跨座式單軌交通係統。它是由什麼掌控,又是由什麼驅使?
還記得《瘋狂的石頭》中那從天而降的易拉罐嗎?準確的說,那罐飲料是來自中國第一條跨座式單軌鐵路——重慶地鐵2號線上的一個自由落體。穿梭在重慶這座都市中,抬頭仰望,通貫一體淡灰色並飾以黃綠線的輕軌列車,像一條蛟龍行駛在距離地麵5米到12米mi左zuo右you的de空kong中zhong,矯jiao健jian的de身shen姿zi跨kua座zuo在zai以yi混hun凝ning土tu製zhi造zao的de軌gui道dao上shang,自zi由you的de穿chuan梭suo於yu高gao高gao聳song立li在zai輕qing軌gui周zhou圍wei的de建jian築zhu之zhi中zhong。舉ju目mu向xiang外wai眺tiao望wang,江jiang水shui潺chan潺chan,群qun山shan爭zheng翠cui,沿yan途tu美mei景jing盡jin收shou眼yan底di,韻yun味wei無wu窮qiong。

行駛中的重慶地鐵2號線
沒錯,這就是重慶地鐵給人的第一感覺:快速、輕盈、個性。采用跨座式單軌交通係統的重慶軌道交通2、3號線,是中國城市軌道交通領域首次引進跨座式單軌交通係統的重要嚐試和示範性工程。
中國首個單軌蛟龍
地鐵是解決城市內交通的主要手段,在發達國家,每年城市的軌道交通承擔了城市旅客運輸量的60%至87%。目前,世界約40多個國家和地區的132個城市建成5,000千米地鐵和3000多公裏輕軌鐵路,每年運送旅客達260億人次之多。在我國有將近二十個超大城市和特大城市正在建設和籌建自己的軌道交通。國家有關部門已經規定人口在300萬以上、GDP值在1000億以上、年財政收入在100億以上的城市可以修建地鐵。2009年在擴大內需的新政策環境下,未來7年國內將有15個城市、超過1500公裏的地鐵投入運營,總投資規模約6000億元――地鐵正在成為最大一筆市政投資。
尤(you)其(qi),重(zhong)慶(qing)地(di)鐵(tie)可(ke)謂(wei)是(shi)我(wo)國(guo)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)產(chan)業(ye)中(zhong)的(de)一(yi)朵(duo)奇(qi)葩(pa)。單(dan)軌(gui)交(jiao)通(tong)係(xi)統(tong)是(shi)鐵(tie)路(lu)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)的(de)一(yi)種(zhong)形(xing)式(shi),其(qi)特(te)點(dian)是(shi)使(shi)用(yong)一(yi)條(tiao)軌(gui)道(dao),而(er)非(fei)傳(chuan)統(tong)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)的(de)兩(liang)條(tiao)平(ping)行(xing)路(lu)軌(gui)。這(zhe)種(zhong)“空中巴士”與普通輕軌相比,具有爬坡能力強、轉彎半徑小、噪音低、touzishaodetedian。danguijiaotongxitongdeluguiyibanyihunningtuzhizao,biputonggangguikuanhenduo,cheliangbiluguigengkuan。xiandaidanguicheliangtongchangshiyongxiangjiaoluntaierbushiganglun,luntaizailuguideshangmianjiliangpangzhuandong,tuidongliechejiweichipingheng。tagengxianggonggongqicheyiyangzaishuinilushangyunxing,buhuifachuhonglonglongdexiangsheng,yincizaoyinhenxiao,diyu60分貝,不會幹擾市民的生活,能夠起到良好的環保作用;不占用任何土地資源,每條線路寬僅為0.8米,不會遮擋陽光照射到地麵,車內采光也不受影響,還可以遊覽觀光;爬坡性能比較好,高架單軌每小時的時速能高達80公裏。

普通輕軌與單軌地鐵的對比
重慶軌道交通線網規劃由“九線一環”共10條線組成。線網布設以主客流方向為主,均通過核心城區或從核心城區出發。9條放射線,可滿足核心城區發展對軌道交通的需求,同時能滿足核心城區與外圍組團交通聯係的需要。軌道交通1、2、3號線為骨幹線,在核心城區形成“大”字形線網骨架,3條線總長146 km。根據重慶市目前的經濟實力和相關條件,在建項目適宜采用造價相對低廉的地麵高架型式。鑒於“山城”地di形xing條tiao件jian,軌gui道dao線xian路lu會hui有you許xu多duo陡dou坡po急ji彎wan,選xuan用yong的de交jiao通tong製zhi式shi性xing能neng必bi須xu與yu之zhi相xiang適shi應ying,且qie對dui城cheng市shi景jing觀guan和he環huan境jing影ying響xiang較jiao小xiao。為wei此ci,在zai充chong分fen論lun證zheng的de基ji礎chu上shang,重zhong慶qing市shi決jue定ding首shou建jian的de2號線采用跨座式單軌交通。
邁出第一步的艱辛
當然領跑於全中國的重慶地鐵,麵臨的困難也是前所未有的。當時跨座式單軌交通建設在我國尚屬首次,世界上隻有美國、日本、馬來西亞等少數國家擁有高架單軌這種交通工具和生產技術。預製混凝土單軌線路與通常的“鋼軌”線路在施工工藝及其裝備上完全不同,差異極大。特別是三維空間受力的PC軌道梁製造及架設安裝、軌梁一體的道岔和轉轍電控係統、車輛對轉向架輕量化結構的要求,被稱為重慶單軌的三大技術關鍵,也是三大攻堅難題。
以最早落成的重慶輕軌2號線為例,東起市區商業中心較場口,西至大渡口區鋼鐵基地新山村,全長19 km(高架16.5 km,地下2.5 km),設18座車站(地下車站3座)。整個線路的縱斷麵起伏很大,有10處大於40‰的坡度(其中5處接近50‰),全線30‰以上的坡道長度占線路總長35%。此外,一期工程的綜合造價隻有2.47億元/km,全線平均綜合造價約2.3億元/km,僅為我國地鐵造價的1/2~1/3。

重慶跨座式單軌交通係統綜合技術經濟數據統計
其中,預製預應力鋼筋混凝土軌道梁(簡稱PC軌道梁)是跨座式單軌交通係統中三項關鍵性技術裝備之首,不僅對保障係統安全運行有著至關重要的影響,而且技術複雜、製作難度大。它不僅是承受列車荷載的承重結構,也是車輛走行的軌道,同時又是供電、信號、通(tong)信(xin)等(deng)纜(lan)線(xian)的(de)載(zai)體(ti)。梁(liang)體(ti)內(nei)外(wai)需(xu)預(yu)埋(mai)或(huo)附(fu)裝(zhuang)各(ge)種(zhong)功(gong)能(neng)的(de)纜(lan)線(xian)及(ji)梁(liang)體(ti)的(de)連(lian)接(jie)構(gou)件(jian),構(gou)造(zao)相(xiang)當(dang)複(fu)雜(za)。為(wei)保(bao)證(zheng)行(xing)車(che)安(an)全(quan)和(he)乘(cheng)客(ke)舒(shu)適(shi),軌(gui)道(dao)梁(liang)的(de)製(zhi)作(zuo)質(zhi)量(liang)和(he)精(jing)度(du)要(yao)求(qiu)都(dou)十(shi)分(fen)高(gao)。然(ran)而(er)中(zhong)國(guo)人(ren)的(de)學(xue)習(xi)速(su)度(du)和(he)創(chuang)新(xin)速(su)度(du)從(cong)來(lai)都(dou)不(bu)輸(shu)於(yu)人(ren)。

地鐵穿越楊家坪步行街
經過10年的風雨無阻、孜孜以求,國內50多家科研、設計、技術開發和企業單位的參與,近千名資深專家和工程技術人員的努力,重慶地鐵終於走完了國產化之路,將成果全部轉化到重慶2號線地鐵工程之中。現在2號線已經建成,1、3號線正在緊張施工中。預計2011年左右,由1、2、3號線組成的“大”字形線網骨架將會落成,運營裏程可達70 km,初步緩解核心城區交通擁擠狀況。
為解決地鐵2號線現場大跨度(30-40m)軌道梁的需要,重慶市軌道交通總公司采用了“高精度預應力混凝土軌道曲梁現場現澆製造綜合技術”,其大跨度、小半徑軌道梁高精度線性控製技術達到了國際先進水平,建設精度高達3‰,完全滿足高架主體結構的技術指標。此外,長春客車廠通過技術引進,已經基本掌握了單軌車輛的生產技術。除日本進口2列(8輛)樣(yang)車(che)外(wai),其(qi)餘(yu)車(che)輛(liang)全(quan)部(bu)由(you)國(guo)內(nei)生(sheng)產(chan)。這(zhe)也(ye)促(cu)使(shi)世(shi)界(jie)的(de)地(di)鐵(tie)格(ge)局(ju)發(fa)生(sheng)根(gen)本(ben)性(xing)的(de)變(bian)化(hua),重(zhong)慶(qing)成(cheng)功(gong)跨(kua)越(yue)了(le)過(guo)去(qu)的(de)技(ji)術(shu)壁(bi)壘(lei),有(you)實(shi)力(li)融(rong)入(ru)全(quan)球(qiu)性(xing)的(de)競(jing)爭(zheng)和(he)角(jiao)逐(zhu)。
BAS和FAS係統的集成
現代城市中,地鐵是人流最為密集的公共場所,其單向每小時可運送4萬至6萬人次。在地鐵發展的100多年時間裏,每幾年亞洲國家就有一次重大的意外發生。在這鋼筋水泥的迷宮中,機電設備複雜、fanduo,erqieweizhifensan,qikekaoyunxingshiditieanquanyunyingdeqiantitiaojian。kuangqienengyuanzuoweiditiejingyingzhongdezhongyaochengben,jienengwentizhijieyingxiangdaoditiejingyingdexiaoguo。bazhexiejidianshebeinarutongyideBAS係統進行智能化的管理,是保障其可靠、綠色的最有效的方法。
BAS係統(Building Automation System),即“環境與設備監控係統”,主要是調節車站的環境參數,為乘客提供一個安全舒適的乘車環境,同時,滿足緊急狀態下的報警、防災等的控製需求,是車站自動化係統中的重要組成部分和核心控製部分。BAS係統主要是監控車站環境下的照明設備、通風空調設備、給排水設備、自動電扶梯設備、fangyanfanghuoshebeideng,bingshizhexieshebeizidongxietiaoyunxing。youyuditiexitongguimoyibanfeichangdeda,caiyongchengshuqiekekaodejishukeyijianshaozhenggexitongdefengxian,tigaozongtianquanxing,yincizhongqingditie2、3號線中首選西門子產品作為控製核心,掌控重慶地鐵的BAS“方程式”。並且,重慶單軌嚐試將FAS(防災報警係統)和BAS兩係統在車站級通過WinCC進jin行xing集ji成cheng,創chuang造zao性xing的de利li用yong成cheng熟shu技ji術shu,在zai係xi統tong整zheng合he方fang麵mian進jin行xing創chuang新xin。這zhe樣yang便bian於yu信xin息xi的de傳chuan遞di和he共gong享xiang,增zeng加jia係xi統tong的de實shi用yong性xing,更geng加jia滿man足zu運yun營ying的de需xu求qiu。
例如,重慶輕軌2號線采用西門子公司的PLC-WinCC係統對地下站環控係統進行監控,實現對車站的給排水設備、應急電源、屏蔽門係統等進行監視控製。車站級BAS係統,在兩端各配置了1套西門子的冗餘PLC 414H作為車站BAS係統的控製器,選用了ET200M遠程I/O作為BAS係統的現場設備,冗餘PLC通過Profibus雙總線與ET200M實現連接。冗餘PLC實現車站BAS的總體控製、模式控製。在每個車站另外配置了若幹個從控製器,選用的PLC是西門子的S7 313C,主要監控小係統設備和其它如冷水機組、事故照明、普通照明等設備。
地鐵線路BAS係統以車站作為基本單位的,即每個車站構成一個相對獨立的控製係統用於監控本車站的相關機電設備,車站BAS主要完成對站內機電設備的點動控製、設備聯動連鎖控製、係統級控製、時間表控製等功能。同時,車站BAS係統自身具有實時監視、操作和報警記錄、定期歸檔和報表等基本功能。此外,站級BAS係統通過全線骨幹網絡實現與控製中心(OCC,Operate Control Center)的數據交換,上傳相關監控數據,同時接受控製中心下發的控製指令、時間表、控製全線。防災報警係統(FAS)按中央級與車站級2級監控管理。該係統在全線車站級(含18個車站、控製中心大樓、車輛段)設置。FAS係統除承擔火災報警任務外,還對自動扶梯運行及故障狀態進行監視,對照明係統(高架站)8個回路的開、關進行控製和監視。

重慶地鐵BAS係統監視畫麵
車站BAS係統的控製方式主要包括正常運行狀態下的電動控製、時間表控製,兩種控製方式彼此獨立,優先級不同。通常情況下係統按照時間表模式自動運行,當發生火災時,BAS係統自動切換到對應的火災模式運行,相應的火災模式根據FAS發(fa)來(lai)的(de)相(xiang)關(guan)火(huo)災(zai)信(xin)息(xi)進(jin)行(xing)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)。西(xi)門(men)子(zi)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)在(zai)深(shen)入(ru)全(quan)麵(mian)的(de)了(le)解(jie)地(di)鐵(tie)內(nei)各(ge)種(zhong)機(ji)電(dian)設(she)備(bei)如(ru)何(he)工(gong)作(zuo)的(de)前(qian)提(ti)下(xia),通(tong)過(guo)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)對(dui)這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)科(ke)學(xue)高(gao)效(xiao)的(de)監(jian)控(kong)管(guan)理(li),成(cheng)為(wei)了(le)確(que)保(bao)地(di)鐵(tie)安(an)全(quan)的(de)關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su)。在(zai)發(fa)生(sheng)火(huo)災(zai)事(shi)故(gu)或(huo)列(lie)車(che)阻(zu)塞(sai)時(shi),地(di)鐵(tie)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)環(huan)境(jing)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)及(ji)時(shi)地(di)獲(huo)取(qu)事(shi)故(gu)信(xin)息(xi),並(bing)且(qie)指(zhi)揮(hui)機(ji)電(dian)設(she)備(bei)做(zuo)出(chu)迅(xun)速(su)的(de)反(fan)應(ying),根(gen)據(ju)著(zhe)火(huo)點(dian)位(wei)置(zhi)或(huo)列(lie)車(che)阻(zu)塞(sai)位(wei)置(zhi)自(zi)動(dong)調(tiao)度(du),進(jin)行(xing)通(tong)風(feng)排(pai)煙(yan),引(yin)導(dao)人(ren)員(yuan)疏(shu)散(san),極(ji)大(da)地(di)提(ti)高(gao)地(di)鐵(tie)運(yun)營(ying)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)和(he)安(an)全(quan)性(xing)。
集成之後的BAS與FASxitongmanzulegenggaodeyaoqiu,shixianxitongjiandeliandongyitigaoditieyunyingdeanquanxing,gaijinlexitongzhijiandexietiao,tigaoleyingjichulinengli,bimianfashengbubiyaodecaozuocuowu,jiangdilelaodongqiangdu。kaolvdaoshebeizhongleifanduo,BAS係統采用標準的、開放的Profibus通訊協議,既易於工程化實施,又便於維護。整個係統選用統一的、優化的和無比“紮實”的西門子硬件平台,維修及維護成本顯著降低。重慶地鐵BAS係統真正做到了集中管理、集中維護、方便擴充,達到了地鐵的運行管理控製決策水平和事故應變能力得以提升這個夢寐以求的高度。
在充分競爭、幾乎沒有任何空隙的地鐵市場裏,西門子創造了令人吃驚的業績:北京地鐵、上海地鐵、深圳地鐵、廣州地鐵,無一不與西門子“聯姻”。這個業績的支撐點就是全集成自動化TIA——caiyongximenzidezhenghechanpinjiangxitongxingnengtishengdaojizhi。zaizhegeditiefazhandehuangjinniandai,jiyubaizaimeigerendemianqian,danshizuihoudeyingjiayidingshiyoushiminggan,youquanqiudeshiyehegaodu,bingweicizuohaochongfenzhunbeideqiye。
著名作家、思想家愛默生說過:“一(yi)個(ge)人(ren)與(yu)鄰(lin)人(ren)相(xiang)比(bi),若(ruo)寫(xie)得(de)出(chu)更(geng)好(hao)的(de)書(shu),或(huo)是(shi)布(bu)道(dao)得(de)更(geng)為(wei)精(jing)彩(cai),或(huo)者(zhe)製(zhi)作(zuo)的(de)捕(bu)鼠(shu)夾(jia)更(geng)勝(sheng)一(yi)籌(chou),他(ta)縱(zong)使(shi)深(shen)居(ju)密(mi)林(lin)之(zhi)中(zhong),世(shi)人(ren)也(ye)會(hui)趨(qu)之(zhi)若(ruo)鶩(wu),踏(ta)破(po)門(men)檻(kan)。”更何況西門子與重慶地鐵這樣的經典組合呢?