長(zhǎng)沙中低速磁浮工程建設(shè)中的重要舉措

周曉明 劉萬(wàn)明

(1.湖南磁浮交通發(fā)展股份有限公司,410014,長(zhǎng)沙;2.同濟(jì)大學(xué)磁浮交通工程技術(shù)研究中心,201804,上?！蔚谝蛔髡?總經(jīng)理)

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百家論壇

長(zhǎng)沙中低速磁浮工程建設(shè)中的重要舉措

周曉明1劉萬(wàn)明2

(1.湖南磁浮交通發(fā)展股份有限公司,410014,長(zhǎng)沙;2.同濟(jì)大學(xué)磁浮交通工程技術(shù)研究中心,201804,上?！蔚谝蛔髡?總經(jīng)理)

以我國(guó)首條中低速磁浮商業(yè)運(yùn)營(yíng)線(xiàn)——長(zhǎng)沙中低速磁浮工程為實(shí)踐案例,闡述了中低速磁浮系統(tǒng)的構(gòu)成和技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征,介紹了工程設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試的標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn),包括電磁兼容問(wèn)題、軌排技術(shù)方案、軌道梁設(shè)計(jì)、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)等方面在建設(shè)過(guò)程中的重要舉措。展望了中低速磁浮技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用前景。

中低速磁浮工程; 磁浮列車(chē); 工程化應(yīng)用

First-author′s address Hunan Maglev Transportation Development Co.,Ltd.,410014,Changsha,China

1 工程概況

湖南省選定中低速磁浮作為重大創(chuàng)新示范項(xiàng)目,建設(shè)長(zhǎng)沙磁浮工程,將長(zhǎng)沙市的地鐵、髙鐵和機(jī)場(chǎng)聯(lián)成一體,形成“空鐵聯(lián)運(yùn)”,并打造“湖南制造”品牌,形成中低速磁浮技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈。 長(zhǎng)沙中低速磁浮工程于2014年5月開(kāi)工建設(shè),2015年12月26日投入試運(yùn)行,預(yù)計(jì)2016年4月將實(shí)現(xiàn)載客運(yùn)行。該項(xiàng)目采用具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中低速磁浮交通技術(shù),系統(tǒng)設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化。線(xiàn)路連接長(zhǎng)沙火車(chē)南站和黃花國(guó)際機(jī)場(chǎng),全長(zhǎng)18.5 km,初期設(shè)置車(chē)站3座,運(yùn)營(yíng)列車(chē)5列,列車(chē)采用3輛編組。工程投資43億元。

作為國(guó)內(nèi)中低速磁浮示范運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目,長(zhǎng)沙中低速磁浮工程集聚了國(guó)內(nèi)磁浮交通技術(shù)領(lǐng)域的主要研發(fā)、制造和建設(shè)單位。工程建設(shè)管理由湖南磁浮交通發(fā)展股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“湖南磁浮公司”)承接;列車(chē)由中國(guó)中車(chē)集團(tuán)株洲電力機(jī)車(chē)有限公司牽頭,西南交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)和國(guó)防科技大學(xué)參加研制;線(xiàn)路工程由中國(guó)鐵建集團(tuán)牽頭,組織該集團(tuán)設(shè)計(jì)、制造、施工和安裝單位實(shí)施設(shè)計(jì)施工總承包。同濟(jì)大學(xué)磁浮交通工程技術(shù)研究中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“磁浮中心”)作為技術(shù)咨詢(xún)單位實(shí)施全過(guò)程技術(shù)支持。圖1為長(zhǎng)沙中低速磁浮工程地理位置圖。

圖1 長(zhǎng)沙中低速磁浮工程地理位置圖

2 中低速磁浮交通系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)

磁浮交通是傳統(tǒng)鐵路技術(shù)發(fā)展一百年后,在鋼輪鋼軌式軌道交通的基礎(chǔ)上優(yōu)化創(chuàng)新出來(lái)的新型軌道交通方式。其主要特征在于采用電磁力實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸的列車(chē)支承、導(dǎo)向、驅(qū)動(dòng)和制動(dòng),從而消除運(yùn)營(yíng)磨耗,并通過(guò)車(chē)輛環(huán)扣軌道的構(gòu)造形式避免列車(chē)脫軌。這些基本技術(shù)特征有利于降低磁浮交通系統(tǒng)的運(yùn)行成本和運(yùn)行噪聲,擺脫粘著條件對(duì)牽引力的限制，從而具有更強(qiáng)的爬坡能力和加減速能力,并更容易繞避平面障礙,從而降低建設(shè)投資。

與高速鐵路解決城市之間的快速運(yùn)輸需求、地鐵輕軌解決城市居民的日常市內(nèi)出行需求相對(duì)應(yīng),磁浮交通也根據(jù)城間交通和城市交通的需要,分為高速磁浮交通和中低速磁浮交通系統(tǒng)。前者以提高列車(chē)速度為主要目標(biāo),最高運(yùn)行速度為400～500 km/h;后者以降低建設(shè)成本為目標(biāo),單公里造價(jià)約為地鐵的一半,最高行車(chē)速度與地鐵相同。

2.1 中低速磁浮列車(chē)的技術(shù)原理

中低速磁浮列車(chē)依靠電磁鐵產(chǎn)生電磁力實(shí)現(xiàn)懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)。如圖2所示,F形的軌道下方兩極與車(chē)輛上電磁鐵的兩極相互吸引,將車(chē)輛提升至磁極與軌道間間隙為8～10 mm后保持穩(wěn)定,該吸引力還具備導(dǎo)向動(dòng)能，在線(xiàn)路方向改變或列車(chē)運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生橫向位移時(shí)可以恢復(fù)車(chē)線(xiàn)相對(duì)關(guān)系。車(chē)輛轉(zhuǎn)向架模塊下方的直線(xiàn)電機(jī)定子與軌道上表面的感應(yīng)板之間形成直線(xiàn)電機(jī),驅(qū)動(dòng)列車(chē)前進(jìn)。

圖2 中低速磁浮懸浮導(dǎo)向原理

中低速磁浮交通系統(tǒng)的城市軌道交通功能定位,決定了它的速度目標(biāo)值與現(xiàn)有傳統(tǒng)軌道交通系統(tǒng)相近。為了充分利用現(xiàn)有城市軌道交通技術(shù)和設(shè)備,減少磁浮交通系統(tǒng)設(shè)備的特異性,降低系統(tǒng)造價(jià)并加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,中低速磁浮交通系統(tǒng)的通信信號(hào)、牽引供電、運(yùn)行管理均采用現(xiàn)行城市軌道交通相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此,除車(chē)軌關(guān)系較為特殊外,在車(chē)體制造、牽引供電、運(yùn)行控制等方面都可以采用成熟的城市軌道交通技術(shù)。

2.2 中低速磁浮交通的技術(shù)特點(diǎn)

中低速磁浮列車(chē)的技術(shù)原理和車(chē)線(xiàn)關(guān)系構(gòu)造,決定了它具有如下特點(diǎn):

(1) 噪聲低、振動(dòng)低、污染少,可適應(yīng)地上建設(shè)。列車(chē)運(yùn)行的無(wú)接觸特點(diǎn),不存在車(chē)輪和軌道接觸產(chǎn)生的噪音或振動(dòng)。據(jù)測(cè)定,在距離軌道10 m處的峰值噪聲為64 dB,而傳統(tǒng)輪軌交通的峰值噪聲為92～94 dB。同時(shí)由于沒(méi)有車(chē)輪磨耗,也不會(huì)在運(yùn)行中產(chǎn)生鐵粉或橡膠粉塵等空氣污染,有利于環(huán)保。

(2) 轉(zhuǎn)彎半徑小,爬坡能力大,易于在城市中迂回穿行。由于不受粘著限制,爬坡能力可達(dá)70‰,顯著高于傳統(tǒng)輪軌方式的30‰;車(chē)輛環(huán)扣線(xiàn)路的構(gòu)造,使線(xiàn)路可以采用更大的超高橫坡,同等速度下轉(zhuǎn)彎半徑更小,正線(xiàn)最小平曲線(xiàn)半徑可低至100 m,輪軌方式為300 m。上述特點(diǎn)使中低速磁浮列車(chē)的線(xiàn)路設(shè)計(jì)參數(shù)與城市主干道路的平縱面設(shè)計(jì)參數(shù)相近,從而使其線(xiàn)路基本可以沿城市主要道路布設(shè),避免大量工程拆遷,減少工程費(fèi)用。迂回穿行有利與既有交通樞紐形成良好換乘條件。

(3) 建造難度低,建設(shè)工期短,工程投資少。由于中低速磁浮線(xiàn)路可以在不造成大量拆遷的情況下布設(shè)于地上,因而施工難度小,建設(shè)工期短。如長(zhǎng)沙磁浮工程開(kāi)工20個(gè)月就實(shí)現(xiàn)了試運(yùn)行,工程總投資僅2.3億元/km。工期和造價(jià)均顯著優(yōu)于一般城市軌道交通項(xiàng)目。

(4) 安全性高。中低速磁浮線(xiàn)路一般均建于地上,施工期間的安全性?xún)?yōu)于一般建于地下的地鐵。投入運(yùn)營(yíng)以后,由于列車(chē)環(huán)扣線(xiàn)路軌道,不易產(chǎn)生因脫軌導(dǎo)致的安全事故。在發(fā)生系統(tǒng)故障和突發(fā)事件的情況下,在地面更容易組織旅客疏散,避免安全事故。

(5) 維護(hù)成本低。列車(chē)與軌道沒(méi)有接觸摩擦,列車(chē)運(yùn)行對(duì)軌道的動(dòng)力沖擊響應(yīng)大大減少，進(jìn)而可以降低車(chē)輛和軌道的維護(hù)費(fèi)用。

3 長(zhǎng)沙中低速磁浮工程建設(shè)中的重要舉措

長(zhǎng)沙中低速磁浮工程,是我國(guó)自主研制的中低速磁浮交通技術(shù)的首次工程應(yīng)用,且從宏觀(guān)上具有“振興湖南先進(jìn)制造業(yè)”、“建立中部地區(qū)現(xiàn)代化空鐵聯(lián)運(yùn)樞紐”、“搶占國(guó)內(nèi)乃至世界先進(jìn)交通技術(shù)制高點(diǎn)”等重大意義。盡管具有較長(zhǎng)時(shí)間的科研基礎(chǔ),但作為首創(chuàng)性工程,為保證工程的順利實(shí)施，在工程建設(shè)的各階段采取了一系列重要舉措。

3.1 前期決策階段

磁浮交通系統(tǒng)用于商業(yè)運(yùn)營(yíng),在交通界和社會(huì)公眾中曾經(jīng)引起廣泛的關(guān)注和討論,滬杭高速磁浮線(xiàn)和深圳軌道交通8號(hào)線(xiàn)(中低速磁浮方案)，在項(xiàng)目前期論證中曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)沿線(xiàn)公眾的抗議事件。因此,長(zhǎng)沙磁浮項(xiàng)目的實(shí)施,除了項(xiàng)目相關(guān)單位要具有清晰的認(rèn)識(shí)和信心以外,還須努力取得交通界和社會(huì)公眾的認(rèn)可。為此,在長(zhǎng)沙中低速項(xiàng)目決策階段,湖南省政府、磁浮列車(chē)制造單位和項(xiàng)目業(yè)主單位開(kāi)展了一系列前期論證工作。

(1) 廣泛開(kāi)展科普宣傳,消除公眾對(duì)磁浮技術(shù)的環(huán)境影響疑慮。科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,是政府和科技人員努力追求的目標(biāo)。技術(shù)上的實(shí)現(xiàn)能力是必要條件,但社會(huì)的接受才是轉(zhuǎn)化成功的充分條件。面對(duì)國(guó)內(nèi)之前因?yàn)楣?包括部分技術(shù)界的權(quán)威人士)對(duì)磁浮交通系統(tǒng)的誤解導(dǎo)致重大創(chuàng)新項(xiàng)目擱淺的前車(chē)之鑒,長(zhǎng)沙中低速磁浮項(xiàng)目主動(dòng)開(kāi)展了磁浮交通技術(shù)的科普宣傳,邀請(qǐng)專(zhuān)家學(xué)者介紹磁浮列車(chē)的技術(shù)原理,組織公眾試乘磁浮試驗(yàn)列車(chē),公開(kāi)檢測(cè)磁浮列車(chē)的電磁環(huán)境數(shù)據(jù),消除了這一創(chuàng)新工程推進(jìn)的社會(huì)阻力，使得項(xiàng)目前期工作得以依法按程序完成。后期的實(shí)施過(guò)程也表明,這一工程成為長(zhǎng)沙市軌道交通項(xiàng)目中社會(huì)矛盾最少的項(xiàng)目。

(2) 組織專(zhuān)門(mén)研究和檢測(cè)機(jī)構(gòu),解決項(xiàng)目與現(xiàn)有行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的沖突。長(zhǎng)沙磁浮項(xiàng)目連接高鐵站和黃花國(guó)際機(jī)場(chǎng)。但民航管理部門(mén)提出,根據(jù)GB 6364—2013《航空無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航臺(tái)(站)電磁環(huán)境要求》和MH/T 4003—1996《航空無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航臺(tái)和空中交通管制雷達(dá)站設(shè)置場(chǎng)地規(guī)范》等國(guó)家和民航技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,為保證機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航和地面指揮系統(tǒng)的安全,航空無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航臺(tái)(站)周邊不能有電氣化鐵路、無(wú)線(xiàn)電臺(tái)等設(shè)施。按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,用于飛機(jī)指揮的超短波定向臺(tái)周邊500 m范圍內(nèi)不能有電氣化鐵路。此外,機(jī)場(chǎng)的導(dǎo)航指揮系統(tǒng)對(duì)電磁兼容環(huán)境有嚴(yán)格的要求,磁浮列車(chē)以電磁力為驅(qū)動(dòng)能源,其電磁場(chǎng)的電磁波有可能影響機(jī)場(chǎng)空中運(yùn)輸?shù)陌踩?。這些問(wèn)題從根本上動(dòng)搖了用磁浮列車(chē)連接機(jī)場(chǎng)并盡可接近機(jī)場(chǎng)以方便乘客的可行性。為此,項(xiàng)目推進(jìn)團(tuán)隊(duì)本著嚴(yán)肅、科學(xué)、客觀(guān)的原則,組織西南交通大學(xué)和中國(guó)民航第二研究所等單位,深入分析了機(jī)場(chǎng)航空指揮的電磁環(huán)境指標(biāo)要求和磁浮列車(chē)產(chǎn)生的電磁環(huán)境影響,并赴上海高速磁浮線(xiàn)路和株洲中低速磁浮試驗(yàn)線(xiàn)進(jìn)行電磁環(huán)境參數(shù)實(shí)測(cè),提出實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和專(zhuān)題研究報(bào)告。然后邀請(qǐng)民航科研機(jī)構(gòu)、環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)、磁浮中心、民航管理部門(mén)等單位的專(zhuān)家,共同分析磁浮交通系統(tǒng)對(duì)機(jī)場(chǎng)航空指揮系統(tǒng)的影響,得到了“根據(jù)理論分析和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),認(rèn)為磁浮列車(chē)不影響機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)安全,但需竣工后實(shí)測(cè)驗(yàn)證”的基本結(jié)論,從而消除了按現(xiàn)行國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)磁浮列車(chē)不能進(jìn)入機(jī)場(chǎng)區(qū)域的障礙,磁浮項(xiàng)目得以實(shí)現(xiàn)連接機(jī)場(chǎng)并盡可能創(chuàng)造方便換乘的目標(biāo)。

3.2 勘察設(shè)計(jì)階段

長(zhǎng)沙磁浮項(xiàng)目作為新型交通方式在中國(guó)的首次工程化應(yīng)用,首先面臨的困難就是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)缺位。作為大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目,沒(méi)有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù),就不能進(jìn)行初步設(shè)計(jì)文件編制、設(shè)計(jì)質(zhì)量審查、工程概算審批和建設(shè)程序?qū)徟?。?xiàng)目工作即不能開(kāi)展。為此,在湖南省長(zhǎng)沙中低速磁浮工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組的幫助下,為解決項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺位問(wèn)題,項(xiàng)目業(yè)主單位邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)鐵路和城市軌道交通領(lǐng)域設(shè)計(jì)、施工、制造和高?？蒲袡C(jī)構(gòu)的權(quán)威專(zhuān)家,深入分析磁浮列車(chē)的技術(shù)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求,對(duì)比中低速磁浮交通與鐵路、城市軌道交通的技術(shù)差異,論證長(zhǎng)沙中低速磁浮項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。提出如下意見(jiàn):

(1) 長(zhǎng)沙磁浮工程按城市軌道交通系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),主要遵循城市軌道交通的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),其磁浮專(zhuān)用技術(shù)部分需編制專(zhuān)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。中低速磁浮交通與傳統(tǒng)城市軌道交通相比,主要差異在于車(chē)輛走行部和軌道間以無(wú)接觸方式實(shí)現(xiàn)支承、導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng),其抱軌運(yùn)行方式與跨座式單軌相似,牽引方式與直線(xiàn)電機(jī)輪軌方式相似。因此,其系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可以在編制部分磁浮專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,參考國(guó)內(nèi)已有的CJJ 167—2012《城市軌道交通直線(xiàn)電機(jī)牽引系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB 50458—2008《跨座式單軌交通設(shè)計(jì)規(guī)范》,并執(zhí)行GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB 50490—2009《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》。

(2) 由項(xiàng)目業(yè)主單位和磁浮中心牽頭編制長(zhǎng)沙磁浮工程專(zhuān)用設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。鑒于磁浮中心在國(guó)內(nèi)首條中低速磁浮工程試驗(yàn)線(xiàn)研制方面的技術(shù)積累和世界首條高速磁浮工程線(xiàn)的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),由磁浮中心配合項(xiàng)目業(yè)主單位組織國(guó)內(nèi)中低速磁浮技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)專(zhuān)家和長(zhǎng)沙中低速磁浮項(xiàng)目的參建單位,編制《長(zhǎng)沙磁浮交通工程設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》和《長(zhǎng)沙磁浮交通工程施工及驗(yàn)收暫行規(guī)定》,作為長(zhǎng)沙中低速磁浮工程的設(shè)計(jì)和施工的技術(shù)依據(jù),作為項(xiàng)目業(yè)主單位的企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并在湖南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳備案。

3.3 工程建設(shè)階段

作為科研成果的首次工程應(yīng)用,長(zhǎng)沙中低速磁浮工程在實(shí)施過(guò)程中必然面對(duì)一系列具體工程技術(shù)問(wèn)題。這些問(wèn)題的解決,既是長(zhǎng)沙中低速磁浮項(xiàng)目成功的關(guān)鍵,也是我國(guó)磁浮交通工程建設(shè)技術(shù)的重要積累。

在建設(shè)期間,項(xiàng)目業(yè)主單位組織項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、咨詢(xún)等相關(guān)工作的執(zhí)行單位和國(guó)內(nèi)從事磁浮及軌道交通領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員,解決了一系列重要的工程技術(shù)問(wèn)題。

(1) 充分利用磁浮交通技術(shù)選線(xiàn)靈活的技術(shù)優(yōu)勢(shì),使線(xiàn)路主要沿勞動(dòng)路、黃興大道、機(jī)場(chǎng)高速公路等城市主要交通走廊布設(shè),有效避免了大量工程拆遷,有利于節(jié)省工程投資和縮短工期。對(duì)磁浮機(jī)場(chǎng)站的線(xiàn)路優(yōu)化,既保證了與機(jī)場(chǎng)乘客廊道的便捷銜接,又保證了遠(yuǎn)期延伸發(fā)展的可能。

(2) 對(duì)F軌的技術(shù)要求和供貨標(biāo)準(zhǔn),在磁浮中心專(zhuān)家咨詢(xún)意見(jiàn)的基礎(chǔ)上,引入不同技術(shù)方案供貨企業(yè)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)性談判,最終采用了技術(shù)精度較高、報(bào)價(jià)較低的方案,節(jié)省軌道部分工程投資逾億元。

(3) 通過(guò)對(duì)軌道支承結(jié)構(gòu)和軌道梁技術(shù)方案的研究,提出了單線(xiàn)單梁、梁間用系梁連接的方案,有效降低了軌道梁自重,從而減輕了支墩和基礎(chǔ)的荷載。系梁的采用滿(mǎn)足了運(yùn)營(yíng)期間的維修需要,還有效增加了軌道的整體剛度,并由此將軌道梁的支座數(shù)量減少一半,既降低投資,又減少了運(yùn)營(yíng)期的支座維護(hù)工作量。

3.4 系統(tǒng)調(diào)試階段

長(zhǎng)沙中低速磁浮工程的調(diào)試,既有常規(guī)城市軌道交通系統(tǒng)調(diào)試的通常工作,也有磁浮交通系統(tǒng)的特有的技術(shù)特點(diǎn)。

所有以電為動(dòng)力的交通工具(包括以柴油為動(dòng)力的電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車(chē))均通過(guò)電動(dòng)機(jī)定子與轉(zhuǎn)子的相對(duì)運(yùn)動(dòng)獲得車(chē)輛前進(jìn)的動(dòng)力。在磁浮列車(chē)出現(xiàn)以前,所有電動(dòng)交通工具的定子和轉(zhuǎn)子都裝配在車(chē)輛上,因此車(chē)輛的調(diào)試基本在工廠(chǎng)內(nèi)進(jìn)行。而磁浮列車(chē)則不同,其定子和轉(zhuǎn)子分屬于車(chē)輛和軌道,列車(chē)和軌道的相對(duì)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成“電機(jī)”的轉(zhuǎn)動(dòng)。而磁浮車(chē)輛與軌道間的相互關(guān)系是通過(guò)自動(dòng)控制原理由懸浮控制器進(jìn)行主動(dòng)控制的。通過(guò)改變懸浮控制參數(shù),可以使列車(chē)在不同剛度的軌道上都能平穩(wěn)運(yùn)行,也可以改變列車(chē)運(yùn)行所需能耗。

因此,磁浮列車(chē)的調(diào)試工作,將有很重要的部分需在建成的軌道上進(jìn)行。技術(shù)人員根據(jù)列車(chē)在軌道上的運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整并設(shè)定合理的控制參數(shù)。由于軌道是具有不同平曲線(xiàn)半徑、不同坡度、不同豎曲線(xiàn)半徑和不同橫向坡度的“轉(zhuǎn)子”,列車(chē)上的定子要能與不同空間曲線(xiàn)的“轉(zhuǎn)子”共同工作,需要在調(diào)試過(guò)程中進(jìn)行“磨合”。

長(zhǎng)沙中低速磁浮項(xiàng)目邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)懸浮控制器的西南交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)和國(guó)防科技大學(xué)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員共同參加列車(chē)運(yùn)行調(diào)試,既有分工,也有合作,共同構(gòu)建了我國(guó)中低速磁浮列車(chē)懸浮控制技術(shù)體系。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 長(zhǎng)沙中低速項(xiàng)目成功建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的意義

長(zhǎng)沙中低速磁浮工程的建設(shè),不僅對(duì)長(zhǎng)沙一市的交通建設(shè)具有重要意義,而且對(duì)我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展具有重要的里程碑意義,甚至可能對(duì)我國(guó)宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重要影響。主要表現(xiàn)在以下方面：

(1) 有利于建立完整的中低速磁浮應(yīng)用技術(shù)體系。通過(guò)長(zhǎng)沙中低速項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)營(yíng),可以總結(jié)、優(yōu)化、提煉中低速磁浮交通設(shè)計(jì)、建設(shè)、制造和運(yùn)營(yíng)管理技術(shù),形成核心技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),構(gòu)建完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用技術(shù)體系,形成工程可復(fù)制能力。

(2) 有利于完善城市軌道交通體系。中低速磁浮技術(shù)的形成,為城市交通規(guī)劃提供了新的應(yīng)用元素,其低成本的特征將使城市軌道交通的線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模和布局獲得改善的空間。更多的城鎮(zhèn)居民將有條件享受舒適、便捷、環(huán)保的城市軌道交通工具,城市管理者將擁有更多減輕道路擁堵的資源。

(3) 有利于提升我國(guó)交通運(yùn)輸裝備制造業(yè)的國(guó)際地位。長(zhǎng)沙中低速磁浮項(xiàng)目的成功,將表明我國(guó)具有中低速磁浮交通系統(tǒng)的完全自主供貨能力。中低速磁浮是城市軌道交通領(lǐng)域的革命性創(chuàng)新,一舉解決了傳統(tǒng)城市軌道交通建在地下造價(jià)高,建在地上環(huán)境難以兼容的矛盾。我國(guó)在這一新技術(shù)領(lǐng)域的水平處于世界前列,有利于向世界輸出“中國(guó)智造”高端技術(shù)裝備。

4.2 應(yīng)用前景

自長(zhǎng)沙中低速磁浮工程于2015年12月26日開(kāi)通試運(yùn)行以來(lái),國(guó)際和國(guó)內(nèi)媒體均給予大量關(guān)注。本項(xiàng)目的成功建設(shè)以及日本高速磁浮項(xiàng)目的實(shí)施,使國(guó)內(nèi)社會(huì)以往對(duì)磁浮技術(shù)的疑慮得到顯著消減。已有各界人士在不同場(chǎng)合主張?jiān)谖覈?guó)發(fā)展磁浮交通。

湖南省已經(jīng)考慮在長(zhǎng)沙中低速磁浮項(xiàng)目建設(shè)成功之后,在長(zhǎng)株潭地區(qū)重新規(guī)劃城市和城際交通網(wǎng)絡(luò)體系,將磁浮技術(shù)引入,鞏固和發(fā)展磁浮交通的“湖南制造”優(yōu)勢(shì),以此走向全國(guó),走向世界。此外,新疆烏魯木齊、河南鄭州、四川成都等城市均對(duì)中低速磁浮項(xiàng)目表現(xiàn)了極大的興趣。

[1] 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).航空無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航臺(tái)(站)電磁環(huán)境要求:GB 6364—2013 [S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2014.

[2] 中國(guó)民用航空局.航空無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航臺(tái)和空中交通管制雷達(dá)站設(shè)置場(chǎng)地規(guī)范:MH/T 4003.1—2014 [S].北京:中國(guó)民航出版社,2014

[3] 湖南磁浮交通發(fā)展股份有限公司.長(zhǎng)沙磁浮交通工程設(shè)計(jì)暫行規(guī)定:Q/HNCFGS 002—2015[S].

[4] 湖南磁浮交通發(fā)展股份有限公司.長(zhǎng)沙磁浮交通工程施工及驗(yàn)收暫行規(guī)定:Q/HNCFGS 001—2015 [S].

[5] 丁信華.對(duì)磁浮工程技術(shù)的一些思考[J].城市軌道交通研究，2015(5)：10.

Key Technologies in the Construction of Medium and Low-speed Maglev in Changsha CityZHOU Xiaoming, LIU Wanming

The first and the world longest urban maglev commercial demonstration line of China has been constructed in Changsha City. Based on this line, the technical and economic characteristics and the configuration of Changsha medium and low-speed maglev system are described, the experiences in establishing the designing codes, construction regulations and criteria for acceptance are introduced. The key technologies in the construction, such as electro-magnetic compatibility, track skeleton, guideway-beam design, integration test and commissioning are discussed. At last, the further application of urban maglev system in China is prospected.

medium and low-speed maglev; maglev train; engineering application

U 237

10.16037/j.1007-869x.2016.05.001

2016-02-12)