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时速200公里及磁浮汽车技术,首次在江苏高速实测!
2022/09/06 19:15  新华报业网  

  当前,传统交通运输模式逐渐难以满足人民日益增长的多样化、个性化和品质化出行需求。新一轮基础设施建设更加注重高效服务公众出行。日前,我国时速200公里级高速公路技术以及磁浮汽车技术研究,首次在江苏高宣高速公路上进行现场测试,并取得阶段性成果,为我国既有高速公路提速及数字交通发展提供技了支撑。

  时速200公里级高速公路测试现场

  “数字新基建”驶入快车道

  数字交通是数字经济发展的重要领域,新型基础设施与新型载运工具是数字交通推动改变既有出行方式格局的重要体现。

  今年年初,省交通运输厅出台《江苏数字交通发展三年行动计划》,拟定了以数字“创新链”为驱动,以“产业链”为抓手,以构建涵盖“基础设施、运输服务、行业治理”的数字交通应用域为重点,致力于形成江苏数字交通“创新链+产业链+应用域+数字安全”发展体系。同时,省交通工程建设局聚焦省级投资高速公路建设主业,以建设“数字交建”为目标,全面深化提升高速公路局建设数字发展水平,以打造交通新型融合基础设施为重点,不断优化高速公路建设数字化转型发展环境。

  “基于数字交通技术发展与科技创新,搭建新基建与新型载运装备协同开发与测试平台,将有效激发数字交通发展新动能。”省交通运输厅党组成员、省交建局局长蒋振雄说,江苏正以建设交通强省和交通运输现代化示范区为重要任务,持续探索研究新型基础设施与新型载运装备协同发展,加强数字交通与汽车、信息通信、能源等产业的融合发展,构建满足人民快速、安全、便捷出行的新模式。

  时速200公里级高速公路测试车辆

  此次由省交通运输厅开展的“高速公路新基建与新型载运装备协同关键技术研究”,是江苏迈向数字驱动交通发展的重要一步。新型基础设施与新型载运装备科研试验段坐落于高宣高速公路江苏段,全长7.9公里。项目以时速200公里级高速公路线形指标、新型磁浮载运交通工具、车路耦合系统、混行交通组织与协同控制技术等方面为主要内容,针对时速200公里级实车测试,利用数字化手段来实现时速200公里场景下高速公路的精准感知、精准管控与精准服务。规范对应速度条件下的高速公路平、纵、横段面的设计标准,研发了超高速行驶条件下的新型安全防护措施。

  “这项研究为新时期高速公路技术发展提供技术场景的同时,为我国既有高速公路提速提供技术支撑,为多车道高速公路分车道、分线速设计提供基础支撑,对于当前交通运输行业技术发展及进步革新具有重要意义。”项目负责人、交通运输部原总工程师周海涛表示,在既有常规高速公路时速120公里行驶环境下,基于更加先进的数字交通、新基建技术,进一步挖掘高速公路通行效率的存量潜能,以满足时速140-200公里的个性化通行需求,需要优化基础设施侧与载运装备侧的数字化资源要素组织配置,以最终实现数字化人-车-路-环境在人民群众驾驶出行多层次多场景下的新平衡。

  “车路协同”构建安全保障

  随着高速公路需求激增,拥堵、事故频发成为当下影响基础设施效能充分发挥的重要因素。

  车路协同主动管控服务拥有丰富的感知数据,实现对路段、车道的精准化管控与服务,规范并规划社会公众的驾驶行为,实现路段时间与空间上的通行效率的最大化与均衡化,从根本上缓解高速公路大通道的拥堵状况,提升高速路网通行能力和服务水平。

  车路协同主动管控技术发布设施

  通过车路协同主动管控利用数字化手段来实现时速200公里、常规时速120公里等多场景下高速公路的精准感知、精准管控与精准服务——本次高宣高速试验路段,研发并搭载了一整套高速公路精细化车道级主动管控体系,借助云计算、物联网、大数据等新一代信息技术,构建以智能化大数据采集、分析与控制为核心的高速公路协同管控体系,使得高速公路通行更加稳定有序,提升路段通行效率,降低交通事故率。

  此次项目针对时速200公里级实车进行测试,路段涵盖时速140、160、200公里等多级限速路段。测试车辆8台,其中新能源车辆5台、常规能源车辆3台;从社会渠道招募不同年龄段及性别驾驶员8名。此外,规范出对应速度条件下的高速公路平、纵、横段面的设计标准的同时,研发了超高速行驶条件下的新型安全防护措施,为实现时速200公里级高速公路的安全、高效运行提供重要保障。

  车路协同主动管控技术路侧单元

  中路交科科技股份有限公司董事长张志祥介绍,首先,实现对于时速200公里级高速公路测试场景的交通运行状况控制。通过优化的控制模型算法输出控制信息,并依托外场信息发布设施及车载通信单元,实时对驾驶人员进行精准化的车道位置与速度引导,极大减少在复杂通行环境下的事故与事件发生概率。其次,对于普通时速120公里场景下大流量交通流的时间与空间通行效率实现最大化与均衡化。针对节假日等大流量场景,精准识别路段交通运行状况,能更精准预测交通影响及发展态势。同时,基于可变限速、动态应急车道等主动管控手段,实现节假日大流量交通状况下的有序通行,最大限度提升路段交通通行效率,并能实现路网级的大流量协同管控。

  “磁浮载运汽车”初见雏形

  磁浮汽车兴起于日本、美国、德国等国家,但尚处于基本概念阶段。作为新型载运装备,磁浮汽车创新技术体系被认为能够丰富出行方式选择的多样性,进一步支撑汽车产业格局的发展。

  为丰富时速200公里级高速公路建造技术路径,满足“协同新型基础设施建设”的重要需求,此次试验项目提出直线型磁浮载运汽车及旋转磁浮汽车技术,并研发悬浮、驱动及导向一体化控制系统,同时进行实车改造及测试实验。此举将为我国磁浮汽车的研发提供重要支撑。

  直线型磁悬浮汽车原理

  项目分项负责人、西南交通大学研究员邓自刚教授介绍,直线型磁浮汽车是在传统汽车的原有结构的基础上进行改造升级,加装悬浮导向用永磁体阵列,相应地在地面铺设良导体轨道。车载永磁体阵列与地面导体板轨道形成车路耦合系统,进而建立磁-力耦合关系。经过三年多的理论、仿真和实验经验的积累,在完成1:1原型车的改造、加装及轨道铺设的基础上,开展线路试验研究,终于在国内首次成功实现悬浮重量2.8吨、悬浮间隙35毫米的试验目标。

  直线型磁悬浮汽车测试改装车辆

  旋转型磁浮汽车技术是在直线型磁浮汽车的基础上升级创新,将原有直线型的磁阻力“变废为宝”转化为了驱动力,磁阻力驱动与传统汽车依靠摩擦力加速的原理类似,这一巧妙转化使得磁浮汽车悬浮驱动一体化。截至目前,已完成1:50比例原型样车的设计研发并搭配控制和测试系统,正从实验室走向线路测试。

  旋转型磁悬浮汽车原型图

  “下一步将聚焦于1:1的实车研发,助力实现第一辆磁浮汽车‘浮起来,跑起来’的美好愿景。”邓自刚说,“本次依托试验段同步实施满足两个阶段磁悬浮汽车行驶测试的专用车道,为后续载运工具技术进步提供了高速公路场景下的长期测试环境。”

  新华日报·交汇点记者 梅剑飞 田墨池

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责编:周晓雨

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