沒有繁雜氣動(dòng)管路的電驅(qū)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)、在地鐵列車下閃轉(zhuǎn)騰挪的智能巡檢機(jī)器人、從自動(dòng)運(yùn)行到自主運(yùn)行的科幻列車……在2025中國(guó)國(guó)際城市軌道交通展覽會(huì)暨CAMET論壇上，中車青島四方車輛研究所有限公司（中車制動(dòng)系統(tǒng)有限公司）研制的一系列數(shù)智硬科技，得到了業(yè)主用戶、行業(yè)專家、媒體記者和參展觀眾的廣泛關(guān)注。
1959年在青島成立的中車四方所，一路走來(lái)，櫛風(fēng)沐雨，已經(jīng)從國(guó)內(nèi)唯一的軌道車輛專業(yè)化研究所成長(zhǎng)為我國(guó)軌道交通核心系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)與關(guān)鍵裝備制造的骨干企業(yè)。近幾年，這家因參與中國(guó)高鐵自主創(chuàng)新而廣為人知的企業(yè)，更是緊跟數(shù)字化、智能化、綠色化浪潮，在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化方面取得了積極成效，實(shí)現(xiàn)了數(shù)智蝶變。
從電控氣動(dòng)到電控電動(dòng)，數(shù)智化驅(qū)動(dòng)列車制動(dòng)技術(shù)革新
9月18日下午，在中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)以及來(lái)自全國(guó)各地的地鐵公司、行業(yè)專家、企業(yè)代表和媒體記者的見證下，中車四方所（中車制動(dòng)）研制的智能化電驅(qū)機(jī)械制動(dòng)全系列產(chǎn)品重磅發(fā)布，引起廣泛關(guān)注。
這一具有代際特征的全電驅(qū)、智能化、高性能新型制動(dòng)系統(tǒng)，以電能直驅(qū)取代了傳統(tǒng)的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)模式，徹底解決了制動(dòng)系統(tǒng)介質(zhì)泄漏、維護(hù)復(fù)雜等運(yùn)用痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了全電氣化，具有響應(yīng)靈敏、控制性能優(yōu)、冗余度高、智能化水平高、重量輕等特點(diǎn)，制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間同比縮短約40%，整體減重超過(guò)15%，關(guān)鍵部件100%智能化自診斷。
在中車四方所（中車制動(dòng)），記者見到了該產(chǎn)品的主要技術(shù)負(fù)責(zé)人——中國(guó)科協(xié)青年托舉人才、中華全國(guó)鐵路總工會(huì)火車頭獎(jiǎng)?wù)芦@得者、中車資深技術(shù)專家苗峰。
苗峰告訴記者，經(jīng)過(guò)100多年的技術(shù)更新迭代，軌道交通列車制動(dòng)系統(tǒng)逐步發(fā)展為現(xiàn)在主流的電控壓縮空氣制動(dòng)系統(tǒng)。因其工作原理限制，在制動(dòng)指令轉(zhuǎn)換為制動(dòng)力的環(huán)節(jié)仍然無(wú)法擺脫對(duì)空氣介質(zhì)的依賴，復(fù)雜的空氣管路、風(fēng)缸、控制閥等部件的存在，限制了制動(dòng)系統(tǒng)在高響應(yīng)、輕量化、智能化、綠色化等方面的進(jìn)一步發(fā)展。
中車四方所（中車制動(dòng)）2018年便啟動(dòng)電驅(qū)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)研究，通過(guò)持續(xù)的技術(shù)攻關(guān)，已在國(guó)內(nèi)率先構(gòu)建起標(biāo)準(zhǔn)型、緊湊型、踏面型全譜系產(chǎn)品平臺(tái)，并在2021年國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)裝車運(yùn)用，2025年國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)批量商業(yè)化應(yīng)用。這一更智能、更節(jié)能、更便捷、更簡(jiǎn)統(tǒng)的制動(dòng)新技術(shù)，未來(lái)可廣泛適用于地鐵、城際、市域、動(dòng)車組等多種車型，將有力促進(jìn)列車多系統(tǒng)融合控制技術(shù)發(fā)展。
從“跑得快”到“剎得住”，反復(fù)錘煉護(hù)航CR450高速動(dòng)車組
在中車四方所（中車制動(dòng)）技術(shù)融合創(chuàng)新展示中心，裝用于全球最快高鐵列車——CR450高速動(dòng)車組的列車制動(dòng)控制系統(tǒng)擺放在最顯眼的位置。
“全球最快”高鐵列車，如何確保能夠停得住、停得穩(wěn)、停得準(zhǔn)？中車科學(xué)家楊俊解答了記者的疑問。
為驗(yàn)證多級(jí)緊急制動(dòng)和防滑控制關(guān)鍵技術(shù)可行性，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)歷時(shí)20多個(gè)月，在轉(zhuǎn)向架滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)開展了各種介質(zhì)的制動(dòng)性能和防滑試驗(yàn)，模擬了CR450高速動(dòng)車組制動(dòng)全過(guò)程。通過(guò)定量研究制動(dòng)參數(shù)、制動(dòng)方式、制動(dòng)性能等指標(biāo)，確保了列車在高速行駛中的制動(dòng)性能和精準(zhǔn)停車。
經(jīng)過(guò)反復(fù)錘煉，CR450高速動(dòng)車組的制動(dòng)系統(tǒng)成果令人驚嘆：時(shí)速400公里到靜止，制動(dòng)距離僅需6500米，與時(shí)速350公里動(dòng)車組相當(dāng)，做到了運(yùn)營(yíng)速度提升，制動(dòng)距離不變。這背后，是控制算法和材料技術(shù)，以及多級(jí)緊急制動(dòng)控制技術(shù)的關(guān)鍵突破。
據(jù)了解，除了列車制動(dòng)控制系統(tǒng)以外，中車四方所（中車制動(dòng)）自主研制的4大類10余種關(guān)鍵核心系統(tǒng)產(chǎn)品均成功裝用CR450高速動(dòng)車組樣車，充分展示了企業(yè)高鐵技術(shù)自主創(chuàng)新實(shí)力。
從自動(dòng)運(yùn)行到自主運(yùn)行，融合創(chuàng)新造就列車自主運(yùn)行系統(tǒng)（TACS）
2024年4月，青島地鐵6號(hào)線一期正式開通，這是全國(guó)首條全自主運(yùn)行系統(tǒng)（TACS）示范工程線路。TACS列車因自主運(yùn)行而迅速走紅，成為“網(wǎng)紅”打卡地。由于TACS的應(yīng)用取消了傳統(tǒng)的列車司機(jī)室，乘客可以站在車頭位置直觀感受列車行進(jìn)過(guò)程。地鐵列車實(shí)現(xiàn)了“自己跑、自己停、自己回”，自己判斷運(yùn)行。
據(jù)TACS技術(shù)專家高天介紹，在青島地鐵的牽頭推動(dòng)和中車四方股份公司的支持下，中車四方所（中車制動(dòng)）作為技術(shù)總牽頭方和系統(tǒng)集成方，充分發(fā)揮在制動(dòng)、牽引、網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)等多系統(tǒng)領(lǐng)域的融合創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，突破傳統(tǒng)列控系統(tǒng)架構(gòu)，自主構(gòu)建了以“車—車”通信為基礎(chǔ)的全新列車控制模式，實(shí)現(xiàn)了列車自主感知、自主決策和自主運(yùn)行。還通過(guò)列車關(guān)鍵核心系統(tǒng)一體化融合的模式，讓列車具備了更強(qiáng)的控制能力，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更可靠、更安全地運(yùn)行。
TACS技術(shù)的應(yīng)用不但讓列車運(yùn)行更加可靠、更有效率，而且讓線路建設(shè)運(yùn)營(yíng)更有效益、更易互聯(lián)互通。列車可用性由99.99%提升至99.9996%，折返效率提升21%，在運(yùn)營(yíng)高峰期，每小時(shí)可以額外安排8趟列車上線，多運(yùn)送約10000名乘客，有效緩解高峰時(shí)段的壓力……TACS在青島地鐵6號(hào)線交出了一份圓滿的答卷。
從智能巡檢到焊接加氫，跨界創(chuàng)新孵化培育工業(yè)機(jī)器人
在城軌展上，中車四方所（中車制動(dòng)）帶來(lái)的一臺(tái)列車智能巡檢機(jī)器人吸引了眾多目光。這臺(tái)機(jī)器人外表可愛，內(nèi)心強(qiáng)大，可以按照自己的想法繞著展臺(tái)到處“轉(zhuǎn)悠”，被形象地比喻為“探展官”，靈動(dòng)穿梭于中國(guó)中車各個(gè)展臺(tái)之間，探訪和他一同參展的小伙伴們。
它的設(shè)計(jì)者之一趙凱羽介紹道，作為軌道列車日常檢修的好幫手，列車智能巡檢機(jī)器人通過(guò)圖像、紅外、聲學(xué)等信息采集，識(shí)別列車關(guān)鍵部件狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)車輛信息采集識(shí)別與檢修工單派發(fā)。覆蓋動(dòng)車組、機(jī)車、城軌列車的智能巡檢機(jī)器人已在全國(guó)多個(gè)城市批量應(yīng)用。
在工業(yè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，記者看到多種不同用途的工業(yè)機(jī)器人正在進(jìn)行模擬作業(yè)測(cè)試，有的具備360°視覺檢測(cè)功能，有的具備智能焊接分揀功能，還有的具備全自動(dòng)氫燃料加注功能……
近年來(lái)，中車四方所（中車制動(dòng)）將在軌道交通裝備領(lǐng)域積累的軟件、控制、算法、機(jī)械等深厚技術(shù)能力，向清潔能源、工業(yè)裝備等領(lǐng)域同心多元拓展，取得了積極成效。
為高原環(huán)境定制開發(fā)的6.XMWh儲(chǔ)能系統(tǒng)在既有5.XMWh儲(chǔ)能系統(tǒng)基礎(chǔ)上，提升了能量密度，降低了MWh成本，減少了儲(chǔ)能電站占地面積，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)其配備的智能化安全預(yù)警系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)故障診斷與故障保護(hù)，可確保在高原工況下穩(wěn)定運(yùn)行，具備高能量密度、安全智能、強(qiáng)適應(yīng)性、響應(yīng)快速、運(yùn)維便利等特點(diǎn)。
自主研制的全球首臺(tái)耐低溫自動(dòng)加氫機(jī)器人于2024年6月在我國(guó)首個(gè)重載鐵路加氫站——國(guó)家能源集團(tuán)巴圖塔加氫站正式投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。在此基礎(chǔ)上迭代開發(fā)的新一代加氫融合一體機(jī)器人，目前也已順利“到崗”。中車四方所（中車制動(dòng)）的工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線、數(shù)字化工廠整體解決方案，不僅服務(wù)于自身，也逐步向更廣泛的制造業(yè)場(chǎng)景輸出，賦能產(chǎn)業(yè)鏈上下游的智能化升級(jí)。
作為我國(guó)軌道交通關(guān)鍵系統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品的重要提供者，青島市軌道交通裝備、軟件和信息服務(wù)、智能裝備產(chǎn)業(yè)鏈“鏈主”企業(yè)，中車四方所（中車制動(dòng)）正在錨定數(shù)智升級(jí)、綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展方向，不斷深化數(shù)字化、智能化、融合化、綠色化技術(shù)研究，立足軌道交通核心系統(tǒng)裝備，積極創(chuàng)建軌道交通、清潔能源和工業(yè)裝備領(lǐng)域的世界一流專精特新企業(yè)。
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責(zé)任編輯：李賽男
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