老百姓的生活不外乎四件事“衣食住行”,“行”虽然排在最后,但如今却在某种程度上成为人们生活的重中之重。随着6号线一期、10号线二期、8号线二期南段和9号线北段等4条城区地铁新线的开通北京地铁总里程数达到442公里,成为国内地铁运营里程最长的城市。如今这4条地铁新线开通已近半月,分流作用显著。近日北京市交通委对地铁客流情况进行的通报显示,1月11日,全市16条运营的轨道交通线路客运量创下历史新高,达到869.1万人次。其中10号线客流位居榜首,9号线客流增3倍,1号线、八通线客流下降约1成。
不仅如此,2013年,14号线西段、昌八联络线等新线路也将陆续运营通车。新线路的运营不仅能分担旧有线路的运营压力,让百姓出行有更多的选择,而且架空接触网供电、“唐氏CT”、高分子微孔弹性体等新技术的应用,也让北京的地铁更加舒适、安全、便捷。
更节能 1500伏高压让变电站减少一半多
在你乘坐北京其他地铁线路时,细心的话会发现,这些线路的轨道旁边还有一条轨道。铁科院工程咨询有限公司研究员韩博怀告诉记者,这条轨道叫接触轨,俗称第三轨,可为地铁列车提供750伏电压,列车则通过车底部伸出的受电靴与第三轨接触获得电力。
而作为北京首条采用接触网供电的地铁线路,6号线最大的不同是没有第三轨和受电靴,取而代之的是隧道顶端的高压接触电网和车顶上翘起的“小辫”——受电弓。据介绍,6号线车辆采用8节编组,其中6节为动车,剩余2节无动力为拖车,即俗称的“六动两拖”。在6节动车中,每两节设置一个受电弓,一列车有3个受电弓,运行时受电弓升起,从1500伏接触网上获得电力。
从第三轨“脚下受电”到接触网“头顶供电”,随着送电方式的改变,输送电压的提高,也带来了6号线其他性能的提升。韩博怀指出“6号线采用接触网供电是一个突破”,采用这种供电方式不仅节约成本,而且提高了供电效率。由于功率等于电流乘以电压,与1500伏的电压相比,750伏的电压低,在功率相同的情况下,电流必然大,电流大导致沿线的损耗大,牵引变电所间的距离就短,所需的变电所数量就多。
再者,采用1500伏供电的列车,允许的电压波动范围是900伏—1800伏,上下浮动达900伏,而采用750伏供电的列车,允许的电压波动范围是500伏—900伏,上下浮动仅400伏。列车允许供电电压波动范围的增大,也有利于增加牵引变电所间的距离。一般情况下,1500伏供电比750伏供电所需牵引变电所的数量可减少一半多。现在全世界70%以上的地铁都采用接触网供电,这也是一种发展趋势,我国一些大城市如上海、南京、广州、成都、苏州、杭州、沈阳等修建地铁也都采用了这种供电方式。
更安全 接触网供电轨道区没有高压风险
“接触网供电还有一大好处就是比较安全。”铁科院工程咨询有限公司研究员杨润栋解释说,北京既有线路在钢轨附近安装第三轨供电,乘客不小心跌落站台或者误入隧道都会触电。而接触网供电把电力挪到了车顶上方,轨道区域的安全性增加了。此外,韩博怀还指出,采用第三轨的地铁线路,工人要对轨道、水泵和电气设备进行检修,需要等到夜间地铁停运、接触轨断电后才能进行,留给工人检修的时间较短。而采用接触网供电,电网位于隧道顶部或空中,具备充足的绝缘距离,只要按地铁运营规定办好相关手续后,维修保障人员即可步行对设备进行检查和维护。对头顶上的接触网,维修人员只需配备一个望远镜就可对其状况进行检查,极大地提高了工作效率。
与以往北京地铁列车采用6辆编组,最高运行时速为80公里不同,6号线采用8辆编组,最高运行时速可达100公里。杨润栋表示,高速度和大载客量对6号线列车的牵引功率也提出了更高的要求。功率大,需要的电流就大,目前采用750伏电压的第三轨供电满足不了6号线列车牵引的需要,而采用1500伏接触网则能支持大容量高速度的地铁列车运行。
更宽敞 A型车更宽更长载客量增加26.5%
“北京地铁有三大遗憾。”韩博怀说,一个是没有安全屏蔽门,这个遗憾已经在一些既有的地铁线路上弥补了。另一个是采用750伏第三轨供电。1965年北京地铁开通的时候,世界上有地铁的国家大都采用第三轨供电模式,当时北京学习莫斯科地铁和伦敦地铁采用了750伏的第三轨供电,并且一直沿用至今。现在这个遗憾终于被6号线弥补了。而第三个有关于车型的遗憾也即将被14号线弥补。
据杨润栋介绍,以往北京地铁都采用B型车,该车长19米、宽2.8米、高3.8米,每节车额定载客量约245人,而预计今年开通的14号线则首次采用A型车,该车长22米、宽3米、高3.8米,车门也由8对门增加至10对门,每节车额定载客量约310人,比北京现行运营的B型车载客量增加26.5%左右。
“地铁使用的车型是由每条线的断面单向每小时最大的客流量决定的。当这个客流量达1万—3万人时,宜采用现代低地板有轨电车;2.5万—5万人时,需要采用B型车;4.5万—7万人时,就需要采用A型车。”他说,目前北京地铁的每日客流量超过800万,随着地铁客流量的不断增长,应该大量采用载客量相对较多的A型车。
更舒适 道床铺高分子微孔弹性体减震
相信乘坐过地铁或者住在地铁附近的人,都或多或少有过这样的感受——“我单位离家很远,每天很早就要起床,本想坐在地铁里补个回笼觉,但是听着地铁哐当哐当的声音,怎么也睡不着。”“我们单位边上就是城铁,虽然安装了隔音带,但是每次过车的时候,还是能感觉到振动。”
为此,新开通的地铁线路更加注意防噪减振,如10号线二期减振地段约16公里,针对不同地段采取不同等级的减振措施,减少对沿线居民生活的干扰,减振措施路段接近50%。北京轨道交通建设管理有限公司总经理丁树奎介绍,目前10号线共综合采用了6种减振降噪技术,其中一种目前世界上最先进的梯形减振轨枕道床技术的使用最为广泛,占全部减振降噪里程的近60%。经载客实车测试,减振效果可以达到15至20分贝。
此外,10号线二期还运用了一种在距维也纳金色大厅直线距离4米的轨道上使用过的减振降噪技术——在道床下铺设高分子微孔弹性体。
负责该项技术实施的、北京宝曼科技有限公司总经理毛旭东说,高分子微孔弹性体的减振原理是利用兼具弹性和阻尼的材料,在缓冲过程中把部分动能变成热能释放掉。虽然其原理简单易懂,但要在保证长期良好减振效果的同时保证地铁车辆的安全和乘坐舒适,背后靠的是高科技的材料科学和精密软件模拟计算的支持。该材料外形看起来就像日常用的海绵,但是其中充满了致密均匀的微孔,并不像海绵的孔洞那么疏松不规则,而且机械性能十分稳定,在日复一日频繁的列车碾压下也几乎不会产生永久变形,抗老化性能强,承诺使用寿命可达50年之久。
更方便 纸币找零让自动售票机不再成摆设
每逢高峰时段,拎着大包小包的乘客就会在地铁军事博物馆站的售票窗口排起长龙。而就在售票窗口的旁边,几台自动售票机的“生意”却冷冷清清,几乎成为摆设。
“我身上的钱都是大额的,没有5元、10元纸币,不能在自动售票机买票”“自动售票机找零都是硬币,我没钱包拿那么多硬币不方便”记者采访时听到的都是类似这样的说法。
此次,新开通的地铁线路的自动售检票系统(AFC)新增了纸币找零功能,有望化解北京自动售票机长期没有得到充分利用的难题,减少售票窗口的人工投入。
中国软件与技术服务股份有限公司AFC事业部总经理杜潜说:“实现纸币找零,其实就是在原有售票机的基础上加装一个识别纸币模块,纸币模块分两个钱箱分别装有5元纸币和10元纸币。”
也就是说,如果你想购买一张单程票,向自动售票机塞入一张20元纸币,很快机器就会将车票与找零的10元纸币、5元纸币以及3个1元硬币从下方的槽中吐出来。在同时有硬币和纸币储存的情况下,系统会优先找纸币,没有相应纸币再吐硬币。因此乘客购票时,可能碰到硬币纸币零钱同时吐出来的情况。
不过,目前新型自动购票机还只能识别八成新的纸币,轨道交通建设管理公司还在敦促设备供应商提高模块性能,争取实现识别旧钞的突破,为乘客提供更多方便。