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《科学24小时》

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旨在向全国广大群众,特别是具有中等文化程度的广大青年,普及科学技术知识,繁荣科普创作,启迪思想,...

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品质之城笑迎地铁时代

2012-09-28 21:26:41


□卢曙火

 

杭州首列地铁列车于2011 4 15 日在南京下线。同年810 日凌晨3 点,它由南京出发。8 12 日上午9 45 分在七堡车辆基地举行了隆重的首列车接车仪式。

 

2012 年注定是杭州地铁史上最不平凡的一年!扬着“笑脸”的地铁列车,在雷鸣般的欢呼声中,徐徐驶进杭州地铁1 号线站台。车站内外,人声鼎沸,杭州的交通历史,也翻开了值得浓墨重彩书写的一页———杭城终于迈进了地铁时代!

 

美观、通透的智能化车站

地铁1 号线为连接杭城核心区与江南、临平、下沙副城中心区的骨干线,线路全长54 千米,位于城市最主要的客流走廊。乘坐地铁首先接触的是地铁车站。地铁车站不仅具有为乘客出行服务的功能,而且也是一座座美观、气派、通透的地下建筑物。杭州地铁按站台型式划分,可分为岛式车站和侧式车站。岛式车站的站台位于上、下行行车线路之间;侧式车站的站台位于上、下行行车线路的两侧。车站根据距地面的距离又可分为三种:路轨顶至地表距离小于15 米的,为浅埋车站;路轨顶距离地表1525 米的,为中埋车站;路轨顶距离地表大于25 米的,为深埋车站。地铁1 号线站点之一的火车东站为杭州地区地铁工程挖得最深的车站。这个车站为地下四层岛式车站,车站基坑深度达到地下34 米。

1 号线地铁车站按高标准建设,体现了便捷、舒适、智能的特征。车站内集中了地铁的通信、信号、自动售检票、自动扶梯、电梯以及屏蔽门、给排水、消防、防灾报警、设备监控等设施。在距离车站200500米区域范围内,设有站外导向标志牌。车站有两个以上的出入口,每个出入口处都标有中英文的站名。车站内设有乘客引导显示系统(PIS),站台采用42 英寸、站厅采用52 英寸液晶显示屏,实时高清更新播放列车运行情况,准确预告下一列车到达时间。乘客购票只要根据站内导向标志牌即可找到自动售票机或人工售票处。自动售票机的最低发售能力达到每台每分钟30 张。杭州地铁的车票有单程票、储值票、乘次票、纪念票等多种。此外,杭州市民乘坐地铁还可刷市民卡。

地铁车站站台边缘安装有屏蔽门,使轨道与站台候车区隔离,防止乘客不慎坠落站台。当列车完全停稳后,车门打开,屏蔽门也会自动开启。杭州地铁屏蔽门包含对门机(由驱动电机、传动装置、门锁等设备组成)、门控单元、中央接口盘、就地控制盘、安全防护装置等系统,在正式投产前,样机曾进行百万次循环测试,确保了系统的稳定性和可靠性。

杭州地铁1 号线部分车站还有同站台换乘功能,乘客不出车站就可换乘其他线路的地铁。如将来,凤起路站可换乘2 号线,武林广场站可换乘3 号线,火车东站可换乘4 号线,江陵路站可换乘6 号线等。当然,同站台换乘须待这些线路的地铁建成以后才可实现。乘坐地铁将不仅能完成一次出行任务,而且还能够感受到现代高科技带给人们便捷、安全、智能、愉悦的乘车体验。

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笑得显“酒窝”的地铁列车

地铁列车是人们乘坐地铁时直接接触的交通工具,地铁列车的样式也是杭州市民关注的热点。杭州地铁1 号线车辆由中国南方机车车辆工业集团下属的南京浦镇车辆有限公司生产,美工方案由法国MBD 公司设计,曾设计有“快乐笑脸”和“水中倒影”两种方案。“快乐笑脸”设计方案突出了“笑脸”的设计理念,车头挡风玻璃的弧形边框为“笑脸”形状,车灯设置于“笑脸”两侧,恰如两个“酒窝”。“水中倒影”设计方案的车头上部与下部弧线的设计灵感来自于杭州的桥,两条线与车身自然连接,体现“水中倒影”的效果。杭州地铁集团曾将两套美工方案在杭州城建陈列馆和杭州网上进行为期7 天的公示,听取市民意见。公示期间有500 多位市民亲临杭州城建陈列馆参观,市民对方案进行了投票表决,满意率达85.3%,其中72%的市民倾向于“快乐笑脸”设计方案,并提出改进意见126 条。杭州地铁集团根据市民投票结果,最终选择了“快乐笑脸”设计方案。同时,对“快乐笑脸”设计方案做了进一步的修改和完善,充分显示了杭州地铁车辆大气、动感和流畅的特征。

杭州地铁1 号线选用的B 型车辆,比上海A型地铁车辆稍小。列车全长120 米,一列有6 节车厢,单列长19 米,宽2.8米,高约4 米,单节载客量动车为348 人,整列载客量为2036人。列车包括车体框架系统、空调系统、微电子系统、牵引制动系统、转向架系统、车门系统等。车辆具有技术新、容积大,重量轻、强度高等特点,最高时速为80 千米,全线平均运行速度不低于37 千米/ 小时,其国产化程度达到了73%。车体采用大端面铝合金挤压型材的全焊接结构,在满足车辆结构强度的同时,减少了车辆的重量,达到运营节能的要求。车辆牵引系统采用西门子公司的牵引系统,车辆制动系统采用了克诺尔的EP2000 的产品,在车辆进行制动的时候,能把运行时的动能转换为电能反馈回电网,减少了电能的消耗。杭州地铁车辆采用了LED (发光二极管)光源,相比普通的荧光灯,在相同的照明效果下,功率更低、寿命更长,其效果也更接近自然光照。车辆的结构强度标准选用了目前要求最高的欧洲标准(EN 系列标准),并采用了国际上最为严格的英国防火标准(BS系列标准),确保车辆在运营时的安全。车门在夹到异物后,能自动再开门,以保证乘客的人身安全。在运行过程中,信号系统能根据线路条件、前后车的距离自动调整行车速度,避免在行车过程中可能发生的碰撞事故。车辆在客室内安装了无盲点视频监控系统以及乘客语音报警系统,使司机能实时了解客室发生的情况并采取处置措施。车上的座椅和扶手根据中国人的身体参数,采用人机工程学的要求进行设计,提高了乘坐舒适性。其他自动化功能还有:能根据背景噪音的大小自动调节广播音量;能根据乘客数量自动调整空气弹簧的高度;能自动调节客室内的温度和通风系统;自动诊断车辆故障并上传到控制中心的调度员工作站。

目前,杭州地铁一号线所需的21 列列车已全部到位。

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保证地铁运行的技术支撑

杭州地铁列车将采用多种驾驶模式,正线为全自动驾驶(ATO)模式,车辆段为限速人工驾驶模式,这两种模式在车辆段转换区完成切换。杭州地铁列车运行将全部由杭州地铁“大脑”———控制中心监控。杭州地铁控制中心位于七堡,控制中心的主体有3 幢建筑物,其中1 幢是4 层控制大厅,还有2 幢是13 层的控制中心和运营大楼。4 层控制大厅内有大型电子屏幕,电子屏会实时显示地铁各条线路的运行情况。地铁控制中心是整个地铁工程的核心,它不单单是即将开通运营的地铁1 号线的指挥中心,也是未来23456 号线的控制中心,负责控制、协调、指挥地铁线路的运营状态。运营大楼是运营分公司员工的办公用房,地铁1 号线开通之时,这里将容纳3000 多名员工。列车的运营速度、制动模式以及站点候车的时间间隔、同一时间在线的列车数量等,都按照预先设定的程序由计算机处理操作。驾驶员在驾驶室内不是开车,而是监控列车运行的各种数据是否正常。杭州地铁行车间隔远期目标是达到一个站点内平均两分钟一班车。

此外,杭州地铁还采用了多项新技术。如地铁不可避免地要穿过医院、精密仪器厂、住宅区等对噪音、振动十分敏感的地段,为了减少地铁列车运行对这些地段的影响,就需在地铁轨道结构上做文章。1 号线采用了钢弹簧浮置板道床或橡胶浮置板道床技术。这种技术是在隧道道床上加一层钢弹簧或橡胶支垫,把列车铁轨铺设在支垫之上,把整个道床抬高3 厘米,使铁轨与地铁隧洞完全隔开,隧道上方的建筑就可避免列车运行的振动和噪音干扰。地铁1 号线在减震降噪要求较高的客运中心站、七堡等地段采用了这种技术,总长度大约有4.6 千米。

杭州地铁1 号线建设过程中还遇到了需穿越钱塘江江底这样高难度的技术问题。钱塘江江底与其它地段有显著不同的地质条件,这里的地下有沼气、卵石层、长距离砂层、高水压等复杂工程地质条件和水文地质条件,工程技术人员创造性地运用了高水压、高浓度沼气条件下加泥式土压平衡盾构施工的综合防爆技术,保证盾构安全穿越沼气地层;优化了加泥式土压平衡盾构设备、工艺、施工参数等标准,在土层性质变化大、隧道埋深变化大、坡度陡以及南北两岸有防洪大堤等复杂地层环境条件下,实现了盾构安全快速推进,快速安全地完成工程施工任务。

杭州这座品质之城正坐在开往春天的地铁上,向着幸福全速前进!



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