長(zhǎng)春客車這個(gè)堪與世界比肩的國(guó)有品牌，已經(jīng)與城市軌道交通緊密的聯(lián)系在了一起。隨著我國(guó)城市軌道交通建設(shè)進(jìn)入全新的蓬勃發(fā)展階段，國(guó)內(nèi)已有8家地鐵車輛、3家輕軌車輛整車生產(chǎn)企業(yè)，并有多家國(guó)際廠商覬覦已久，形成了軌道車輛裝備制造業(yè)的多極化發(fā)展態(tài)勢(shì)。面對(duì)如此激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，長(zhǎng)春客車只有主動(dòng)采用先進(jìn)的控制技術(shù)，擬定出標(biāo)準(zhǔn)化的車輛結(jié)構(gòu)，從核心技術(shù)上拉開與國(guó)內(nèi)同行的距離，才是脫穎于這一紅海的唯一出路。
正如人們所說(shuō)的“如影隨形”，無(wú)論你乘坐哪種交通工具出行，地鐵或者輕軌都從你的腳下或者身邊駛過(guò)?，F(xiàn)在，僅僅馳騁在北京地鐵2號(hào)線、5號(hào)線、10號(hào)線、13號(hào)線和機(jī)場(chǎng)快線的千余輛軌道車輛中，就有914輛是由長(zhǎng)春客車股份公司制造的，占北京全部奧運(yùn)用地鐵和城市軌道車輛總數(shù)的90%。
表：北京城市軌道交通線路用車統(tǒng)計(jì)
長(zhǎng)春客車這個(gè)眾所周知的國(guó)有品牌，已經(jīng)與城市軌道交通、城市的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)緊密的聯(lián)系在了一起。經(jīng)過(guò)50年的不懈努力，全國(guó)11個(gè)城市在建地鐵項(xiàng)目中，長(zhǎng)客奪標(biāo)9個(gè)，已經(jīng)為北京、天津、上海、重慶、武漢、深圳、廣州等城市累計(jì)研制各類城軌車1,700余輛，占全國(guó)城軌車在用總量的80%左右。
然而對(duì)于長(zhǎng)春客車而言，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)新形勢(shì)下的擔(dān)憂和壓力一直都不曾消失。城軌用車是城市軌道交通系統(tǒng)裝備的核心，是確保城市軌道交通安全、準(zhǔn)時(shí)、高效運(yùn)行的關(guān)鍵，其投資大、技術(shù)復(fù)雜，在一定程度上標(biāo)志著城市軌道交通技術(shù)發(fā)展的水平。根據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，車輛購(gòu)置費(fèi)占地鐵設(shè)備總投資的45%～50%左右，占總投資的15%～20%左右。面對(duì)異常激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，以及城軌交通車輛市場(chǎng)正在面臨的訂貨量上升，而利潤(rùn)卻在下降的尷尬矛盾，長(zhǎng)客只有主動(dòng)的向全球領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)看齊，采用先進(jìn)的控制技術(shù)，擬定出標(biāo)準(zhǔn)化的車輛結(jié)構(gòu)，從核心技術(shù)上拉開與國(guó)內(nèi)同行的距離，才是脫穎于這一紅海的唯一出路。
加速城市軌道車輛國(guó)產(chǎn)化率
根據(jù)建設(shè)部最新統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前已有北京、上海、廣州等10個(gè)城市陸續(xù)修建地鐵及輕軌線路并已投入運(yùn)營(yíng)，建成投入運(yùn)營(yíng)及試運(yùn)營(yíng)的線路共有22條，運(yùn)營(yíng)及試運(yùn)營(yíng)里程共602.3km。目前，在北京、上海、廣州等12個(gè)城市中，有36條城市軌道交通線路正在建設(shè)。在未來(lái)10多年里，15個(gè)城市建設(shè)軌道交通線路總長(zhǎng)約1,700km。按照目前我國(guó)城市軌道交通線路的實(shí)際情況，每公里平均保有車數(shù)約為7.7輛，預(yù)測(cè)未來(lái)的10年～15年，我國(guó)將需各類車輛約為1.3萬(wàn)多輛，若再考慮現(xiàn)有車輛的更新和技術(shù)改造，則將需要有更多的車輛?？偼顿Y將達(dá)到6,200億元。
由于城市軌道交通車輛是一種集多學(xué)科技術(shù)的復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品，其總體設(shè)計(jì)是根據(jù)線路條件、用戶需求來(lái)確定城市軌道交通車輛合理的技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)和機(jī)電裝備的配置以及各系統(tǒng)、設(shè)備之間的接口關(guān)系。我國(guó)的城市軌道車輛一直采用自主創(chuàng)新的研發(fā)方式，結(jié)合利用技術(shù)引進(jìn)和跟隨戰(zhàn)術(shù)，部分技術(shù)已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平。然而市場(chǎng)是樂(lè)觀的也是嚴(yán)酷的，作為出產(chǎn)了中國(guó)第一輛具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地鐵用車的長(zhǎng)春客車，必須肩負(fù)起加速我國(guó)城市軌道交通車輛國(guó)產(chǎn)化率的重?fù)?dān)。
圖1：長(zhǎng)春客車研制的北京地鐵5號(hào)線列車正在軌道上行駛
由于大部分生產(chǎn)電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的國(guó)外大型公司也生產(chǎn)整車，它們?cè)谲囕v電氣、制動(dòng)控制原理研究上也具有很高的水平，這樣就導(dǎo)致了一些國(guó)內(nèi)城市軌道交通車輛整車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)國(guó)外電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)廠商技術(shù)上的依賴。作為專業(yè)為長(zhǎng)客提供高效電氣設(shè)計(jì)解決方案的企業(yè)，長(zhǎng)春研奧電氣有限公司副經(jīng)理郝明亮先生認(rèn)為，電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)等是實(shí)現(xiàn)車輛國(guó)產(chǎn)化的關(guān)鍵，目前都取得了國(guó)產(chǎn)化的重大進(jìn)展。這些先進(jìn)技術(shù)的合理集成能夠極大提升國(guó)產(chǎn)車輛的檔次，使城市軌道交通車輛總體技術(shù)接近世界先進(jìn)水平。
長(zhǎng)客對(duì)于地鐵節(jié)能降耗的努力也充分顯示出了其領(lǐng)先的發(fā)展意識(shí)和戰(zhàn)略眼光，郝先生介紹：“地鐵的耗電量是很大的，節(jié)約電能首先要從提高電機(jī)的利用率和能量回收入手。比如有些車輛上配備的電能回饋系統(tǒng)，將車輛剎車時(shí)產(chǎn)生的大量能量轉(zhuǎn)化為電能回收。雖然目前沒(méi)有取得廣泛應(yīng)用，不過(guò)作為一種發(fā)展趨勢(shì)，終將隨著技術(shù)的發(fā)展，在軌道交通車輛中普及?！?/P>
圖2：正在長(zhǎng)春客車車間內(nèi)調(diào)試的車輛
從第一臺(tái)凸輪變阻的碳鋼車到今天的變頻調(diào)速鋁合金、不銹鋼客車，從大運(yùn)量的地鐵車到高價(jià)輕軌客車，從鋼輪雙軌客車到橡膠輪單軌客車，從直線電機(jī)牽引的城軌車到磁懸浮客車。數(shù)十年來(lái)，長(zhǎng)客自主創(chuàng)新研制的城軌客車品種日新月異。因?yàn)殚L(zhǎng)客人知道必須大步邁進(jìn)，必須每年跨越國(guó)外制造商歷經(jīng)數(shù)年才走完的歷程，才能實(shí)現(xiàn)突破，在世界上嶄露頭角?！氨仨毘姓J(rèn)，相比龐巴迪、阿爾斯通和西門子而言，我們的車輛在性能和技術(shù)方面存在差距，仍需努力?！遍L(zhǎng)客在研發(fā)方面投入了大量精力，郝先生談到：“例如北京地鐵各條線路的機(jī)車型號(hào)均不相同，公司1,000多名研發(fā)人員加班工作，從優(yōu)化結(jié)構(gòu)開始，到車輛的外觀和內(nèi)飾設(shè)計(jì)，一遍遍的進(jìn)行調(diào)整。所以可以完全根據(jù)地鐵線路的需求設(shè)計(jì)出定制的車輛，比歐洲廠商更具靈活性。”長(zhǎng)客的產(chǎn)品目前已涵蓋了城軌用車的全部種類。這種全方位的品牌效應(yīng)，讓世人逐漸把中國(guó)和城軌用車研發(fā)大國(guó)聯(lián)系起來(lái)。
空調(diào)系統(tǒng)營(yíng)造舒適乘車環(huán)境
城市化水平的提高，軌道交通的大規(guī)模改造，給北京進(jìn)入快速公交時(shí)代提供了基礎(chǔ)保障，越來(lái)越多的家庭選擇地鐵和城軌作為代步工具，人們的出行方式發(fā)生了較大變化。2002～2006年，北京市建成軌道交通運(yùn)營(yíng)里程60公里，相當(dāng)于從建國(guó)到2001年末建成軌道交通總里程的1.1倍。地鐵逐漸變成人流最為密集的公共場(chǎng)所，其單向每小時(shí)可運(yùn)送4萬(wàn)至6萬(wàn)人次。自從奧運(yùn)申辦成功以后，科學(xué)發(fā)展、以人為本的理念滲透到了社會(huì)的方方面面，人們愈發(fā)重視生活的舒適度。在地鐵運(yùn)行時(shí)，列車與大量客流、及設(shè)備所產(chǎn)生的熱量，使得地鐵內(nèi)溫度逐年升高，所以通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)增加地鐵的舒適性顯得愈發(fā)重要。
從第一列加裝空調(diào)的國(guó)產(chǎn)城市輕軌和地鐵用車開始，長(zhǎng)春客車在空調(diào)通風(fēng)和采暖系統(tǒng)的控制上一直保持著簡(jiǎn)單、實(shí)用的設(shè)計(jì)思路，最大程度上為乘客提供一個(gè)簡(jiǎn)潔、舒適的乘車環(huán)境。基于地鐵車輛多年的成熟運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)理念，長(zhǎng)客在空調(diào)通風(fēng)和采暖系統(tǒng)控制方式的設(shè)計(jì)上一改傳統(tǒng)的“通過(guò)操作操縱臺(tái)上硬線開關(guān)控制的方式”，打造一個(gè)可以徹底滿足北京奧運(yùn)地鐵溫控使命的空調(diào)系統(tǒng)。長(zhǎng)春客車與西門子團(tuán)隊(duì)一起精誠(chéng)合作，充分利用了列車控制網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，憑借先進(jìn)的列車網(wǎng)絡(luò)操作平臺(tái)，簡(jiǎn)化了司機(jī)操縱臺(tái)的部件、列車布線設(shè)計(jì)和司機(jī)的操作程序，促進(jìn)了系統(tǒng)進(jìn)一步集成化；兼顧了網(wǎng)絡(luò)故障情況下仍可以通過(guò)簡(jiǎn)單的操作，使系統(tǒng)按照某一功能方式正常運(yùn)行，確保了列車的舒適性。為了預(yù)防極端狀況，該系統(tǒng)還保留了在特殊情況下可啟動(dòng)緊急通風(fēng)的功能。
圖3：機(jī)車控制臺(tái)
城軌客車空調(diào)系統(tǒng)主要由空調(diào)機(jī)組、送風(fēng)系統(tǒng)、回風(fēng)系統(tǒng)、廢排系統(tǒng)等部分組成。每輛車的空調(diào)控制柜內(nèi)均設(shè)置有集控、本控選擇開關(guān)。列車正常運(yùn)行時(shí)，選擇集控模式，此時(shí)整列車所有車輛的空調(diào)通風(fēng)和采暖系統(tǒng)工作狀態(tài)接受激活司機(jī)室指令控制；列車在檢修時(shí)選擇本控模式，車輛將接受本車空調(diào)控制柜內(nèi)功能選擇開關(guān)的控制。
空調(diào)機(jī)組配用獨(dú)立的電氣控制柜，高可靠、易編程、功能強(qiáng)，并且?guī)в徐`活通訊功能的PLC控制器，分別控制各個(gè)車廂的空調(diào)系統(tǒng)?！懊總€(gè)西門子S7-200 PLC控制一節(jié)車廂的空調(diào)系統(tǒng)，整車使用6套PLC，各個(gè)車廂的空調(diào)系統(tǒng)都通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到機(jī)車的控制室，集中顯示到控制屏幕，清晰的監(jiān)視每個(gè)空調(diào)的運(yùn)行情況，可以有效的進(jìn)行故障診斷?！闭劦轿鏖T子產(chǎn)品的應(yīng)用，郝先生認(rèn)為S7-200完全滿足長(zhǎng)客的需求，“使用西門子PLC可以明顯的感覺(jué)到編程方面的便利性。它擁有豐富的指令集，以及友好的編程環(huán)境，還有很多大家常常熟視無(wú)睹的優(yōu)點(diǎn)，比如可重復(fù)使用的代碼，獨(dú)立于處理器的編程環(huán)境，更快的掌握速度等等，可以有效的節(jié)約額外的工程實(shí)施和人員培訓(xùn)產(chǎn)生的費(fèi)用?！?/P>
圖4：長(zhǎng)春客車研制的奧運(yùn)列車內(nèi)部環(huán)境
在PLC的選型方面，長(zhǎng)春客車意識(shí)到不但要考慮到控制器的功能性，還需要考核廠家的售后服務(wù)和技術(shù)支持水平，因?yàn)閷?duì)于系統(tǒng)的正確使用、維修和升級(jí)，往往比選用PLC控制器的種類更為重要。由于空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)環(huán)境比較惡劣，溫度高、濕度大，因此空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求是比較嚴(yán)格的：客車的空調(diào)系統(tǒng)要有很強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境能力以及非常高的運(yùn)行可靠性能。PLC還需要承受同時(shí)啟動(dòng)多臺(tái)空調(diào)壓縮機(jī)時(shí)，可能產(chǎn)生的過(guò)載沖擊。任何微小的紕漏，都將降低客車的乘客搭載效率。
憑借遍及全國(guó)，并且制度完善的服務(wù)體系，西門子能夠有效的幫助用戶提高運(yùn)營(yíng)指標(biāo)，消除不必要的維修損失。作為經(jīng)驗(yàn)豐富的客戶服務(wù)與支持人員，西門子客戶服務(wù)部工程師崔堅(jiān)和李娟回想起置身北京地鐵5號(hào)線和10號(hào)線，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)支持的場(chǎng)景：“奧運(yùn)期間，長(zhǎng)客反映有部分車輛的空調(diào)系統(tǒng)不能啟動(dòng)，我們立即做出了迅速響應(yīng)。由于維修必須在客車停運(yùn)時(shí)進(jìn)行，晚上11點(diǎn)之后我們到達(dá)了地鐵車庫(kù)，對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的車輛進(jìn)行了詳細(xì)的檢查。最終發(fā)現(xiàn)是時(shí)鐘源引發(fā)的問(wèn)題，出廠車輛PLC的控制程序在長(zhǎng)春編制，當(dāng)時(shí)時(shí)鐘源并沒(méi)有十分確定，與現(xiàn)場(chǎng)使用的時(shí)鐘源不同，所以導(dǎo)致了問(wèn)題的產(chǎn)生。”找到問(wèn)題往往只是簡(jiǎn)單的第一步，修改程序的過(guò)程最為復(fù)雜。首先需要讀懂已有的程序指令、讀懂別人編寫的程序。由于每個(gè)工程師的編程習(xí)慣不同，這個(gè)過(guò)程一般來(lái)說(shuō)就需要數(shù)天時(shí)間。經(jīng)過(guò)徹夜不眠的持續(xù)工作，第二天早晨6點(diǎn)，問(wèn)題得到了圓滿的解決。兩位工程師還將控制程序進(jìn)行了優(yōu)化，精益求精，力?？照{(diào)系統(tǒng)在今后的運(yùn)行中萬(wàn)無(wú)一失。為用戶提供高品質(zhì)的服務(wù)，追求用戶的100%滿意是西門子客戶服務(wù)團(tuán)隊(duì)不變的驅(qū)動(dòng)力。在中國(guó)，西門子擁有的這支技術(shù)過(guò)硬、經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師隊(duì)伍，24小時(shí)隨時(shí)待命為用戶提供支持，同時(shí)，可以為出口其他國(guó)家的產(chǎn)品做當(dāng)?shù)氐姆?wù)支持，在同行業(yè)廠家中無(wú)能匹敵。
西門子團(tuán)隊(duì)快速響應(yīng)，任勞任怨，樂(lè)于吃苦的精神也給長(zhǎng)客留下了深刻的印象。郝先生結(jié)合空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)和自身體會(huì)，總結(jié)說(shuō)：“西門子的PLC目前運(yùn)行非常穩(wěn)定，沒(méi)再遇到問(wèn)題。西門子這樣的大廠家，研發(fā)實(shí)力很強(qiáng)，也擁有巨大資金的研發(fā)投入，這在我們選型時(shí)是非?？粗氐?。西門子PLC還可以較為容易地實(shí)現(xiàn)一些量身定制的功能，而這些功能對(duì)于我們公司來(lái)說(shuō)異常重要。產(chǎn)品所具備的工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，以及易于使用的編程方式，能夠讓我們更快的調(diào)試好我們的空調(diào)系統(tǒng)。我們有理由相信，西門子PLC在使用的容易程度、可靠性以及技術(shù)支持服務(wù)方面，都將繼續(xù)保持其領(lǐng)先地位?！?/FONT>
首列無(wú)人駕駛直線電機(jī)車輛
在長(zhǎng)春客車為北京奧運(yùn)研發(fā)的定制車輛中，值得一提的是堪稱“國(guó)門”項(xiàng)目的機(jī)場(chǎng)輕軌用車，該車首次實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)城軌車輛自動(dòng)無(wú)人駕駛運(yùn)營(yíng)。作為奧運(yùn)配套工程的北京市軌道交通首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)線，是一條主要服務(wù)于航空旅客，具有城市候機(jī)樓功能的客運(yùn)專線。
列車為4輛編組，全部為動(dòng)車，定員710人，最高運(yùn)行速度110 km/h。為把奧運(yùn)用車做成最科技、最環(huán)保的項(xiàng)目，長(zhǎng)客在開發(fā)時(shí)，采用了世界最先進(jìn)的直線電機(jī)技術(shù)，其能耗比相同運(yùn)量的旋轉(zhuǎn)電機(jī)牽引車輛低30%；全網(wǎng)絡(luò)控制，無(wú)司機(jī)室設(shè)計(jì)，停車精度可達(dá)到250 mm 以內(nèi)（一般在300～500 mm）；獨(dú)特的液壓制動(dòng)系統(tǒng)，具有安全等級(jí)高、體積小、重量輕、反應(yīng)靈敏等特點(diǎn)；尤其采用國(guó)際最先進(jìn)的徑向轉(zhuǎn)向架有效提高了車輛的運(yùn)行性能，極大降低了行駛噪音。
“北京地鐵最先進(jìn)的機(jī)場(chǎng)快線，采用直線電機(jī)技術(shù)，使得機(jī)車整體高度降低，行駛風(fēng)阻相應(yīng)減少，由于省去了軸承，噪音大幅下降。車身降低以后，占用的整體空間縮小，減少了隧道的土石方，節(jié)省了建設(shè)資金。況且車體總線使用冗余設(shè)計(jì)，雖然無(wú)人駕駛但是運(yùn)行絕對(duì)安全可靠。”郝先生講述。
圖5：國(guó)內(nèi)首列無(wú)人駕駛直線電機(jī)車輛
現(xiàn)今長(zhǎng)春依托于長(zhǎng)春客車，將建成長(zhǎng)春軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)園，規(guī)劃面積6.5平方公里，其中已建成1.5平方公里。努力把長(zhǎng)春軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)園建設(shè)成為長(zhǎng)客最完備的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與配套服務(wù)平臺(tái)，全國(guó)規(guī)模最大、競(jìng)爭(zhēng)力最強(qiáng)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理、具有國(guó)際一流水平的鐵路客車和城市軌道車輛研發(fā)、生產(chǎn)和出口基地。長(zhǎng)客還將繼續(xù)強(qiáng)化與西門子公司合作，提高車輛的舒適性和安全性。
憑借價(jià)格和技術(shù)的綜合優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)客在國(guó)際市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)已經(jīng)初見端倪。1995年長(zhǎng)客成功取得了217輛伊朗德黑蘭地鐵項(xiàng)目的車輛訂單，保持著我國(guó)最大的機(jī)電產(chǎn)品出口項(xiàng)目紀(jì)錄。合理的價(jià)格、完善的技術(shù)、良好的服務(wù)，德黑蘭地鐵讓長(zhǎng)客在中東打響了“中國(guó)牌”。至今長(zhǎng)客已出口世界各地車輛1,400部，創(chuàng)匯12億美元。除了這種整車購(gòu)買以外，很多國(guó)家也在考慮購(gòu)買長(zhǎng)客的鋁合金和不銹鋼車體。2007年澳大利亞PPP626輛不銹鋼雙層客車項(xiàng)目車輛分包合同正式簽定。長(zhǎng)春客車作為分包商為澳大利亞研制雙層不銹鋼客車。簽約車輛626輛，合同總金額3.1082億美元，這一里程碑式的項(xiàng)目標(biāo)志著中國(guó)的機(jī)車車輛將首次進(jìn)入發(fā)達(dá)國(guó)家。
（轉(zhuǎn)載）
