导读 在远离市区、踩两脚油门就能进入惠州地界的深圳龙岗区坪山镇,坐落着一大片工业区,其中最核心的就是比亚迪全球总部。但就在前天,这个“电动车企业”却发布了一个看似与自己不相关的产品——跨座式单轨列车“云轨”。

一份跟国家开发银行签署的 600 亿产业战略合作协议,仅仅只是个开端。

在中国“城市病”愈发严重的当下,而这很可能成为比亚迪的“新金矿”,但距离挖出真正的“金子”,仍有一小段距离。

“云轨”,起码不是 PPT

你别以为 比亚迪只会造车,新“千亿计划”瞬间亮瞎你双眼

汽车企业为什么会和轨道交通扯上关系呢?说到底还是前景。但为什么说“云轨”会有前景呢?想解释这个问题我们需要进行一系列的分析。首先,我们来看看“云轨”的部分参数:

  • 建设工期:1-2 年(地铁的三分之一);
  • 建设成本:1.5-2.5 亿元/公里(地铁的五分之一);
  • 运载能力:0.8-4.0 万人/小时单向;
  • 拆迁量:少;
  • 最小转弯半径:45 米;

除此之外“云轨”还具有占地面积小;噪声低,乘坐舒适;景观性好等特点。当然,这列车还有一个非常强的“比亚迪特色”。车上搭载着比亚迪出品的电池系统,能够在外部供电系统停止之后,继续供电直到列车到达下一站。

活动前日,比亚迪与汕头市政府签署项目合作框架协议,共同推进汕头市跨座式单轨交通项目发展。比亚迪总裁兼董事长王传福在通车仪式上也专门表示:

应该 建设轨道上的城市,大力发展轨道交通,同时 打造立体化的交通网络,把地下、地面、空中全部利用起来,这才是有效的城市化解决方案。

比亚迪将以此为契机,再接再厉, 打造一个千亿级的产业,再造一个比亚迪,填补深圳轨道交通产业的空白,也为中国的城市和经济发展贡献应有力量。

“云轨”试乘体验:空中地铁

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与很多以 PPT 为“主旋律”的发布会不同,昨天比亚迪将通车仪式布置在了园区“云轨”下方。想进入会场,就必须先从云轨下方经过,而大家反应也基本相同——抬头看看这个“大家伙”。
一列黑白相间,总共 3 节的列车停在轨道之上,主席台旁不到 100 米的地方就是其中一个“云轨”站台。在深圳市副市长和比亚迪总裁兼董事长王传福讲完话之后,天空中骤然响起了火车般的汽笛声,发出这个声音的列车在现场所有人的注视之下缓缓启动,并且最终开进了站台之中。

通车仪式结束之后,爱范儿(微信号:ifanr)随即在比亚迪工作人员的陪同之下进行了一次试乘。

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整个“云轨”站设计为三层:第一层是地面入口。在二层经过闸机(因为体验所以没有买票过闸机一说)再乘电梯到第三层,也是列车实际停靠的位置。这基本就是与地铁的功能层设计很相似,只不过完全“翻了过来”。

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从外观上来看,“云轨”和国内家喻户晓的 CRH 高铁比较相像,极具空气力学的流线型设计会降低运行阻力。同时车辆头部也采用了高铁车头隐藏挂钩设计,能够实现更加自由的编组设置。

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同时,此次公布的“云轨”实际上是 A 型车(3 米宽),比重庆轨道交通 3 号线目前使用的 C 型车(2.6 米宽)大了不少,也提高了运载能力。在内部装饰上基本与地铁没有什么差别。

车厢中另外一个特点是两节车厢过渡处的巨大凸起,比亚迪相关技术人员解释这是车厢连接装置所在的原因,而非电池存放在此处,电池实际放置在车身中端底部。

很快列车就开动了起来,爱范儿(微信号:ifanr)因此也得以亲身体验了实际地运营效果:

  • 车速:20 公里上下(比亚迪方面表示这不是最终实际运行速度,应该会更快);
  • 平稳性:“云轨”行进过程中比较平稳,其加减速幅度不如地铁,同时在行进过程中感受到胶轮系统自带的减震感(有一种弹弹的感觉,但幅度不大,不像地铁那种冲击感来的那么明显);

至此我们可以说“云轨”最起码也是一款半成品,并且能够完成基础的运作。接下来我们进行更深一步地探讨。

你不知道,其实“云轨”也有前世

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虽然“云轨”看起来很“新奇”,但“跨座式单轨列车”实际上最早可追溯到上世纪 50 年代,由 ALWEG 公司开创的混凝土竖梁,成为了单轨列车的爆发点。其第一条实用线路架设地点也非常有意思——美国加州阿纳海姆的迪士尼乐园内。炫酷的列车造型和特殊的乘坐体验也让其成为了热门项目。

虽然“跨座式单轨列车”听起来很复杂,不妨让我们换一种更加通俗容易理解的描述——一种在低空运行的城市内轨道交通设施。虽然看起来跟很多现有“单轨类”低空轨道交通相似,但也存在不同点:

1、胶轮系统

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“跨座式单轨列车”的行走机构并没有采用轨道交通中最常见的“钢轨钢轮”,而是胶轮和混凝土。轨道就是一根竖置的混凝土梁,而列车就整个“骑”在这根混凝土梁之上,并且通过混凝土梁顶部和侧面的数个胶轮进行接触。从而依靠混凝土梁获得必须的支撑力和方向导向。

在比亚迪博物馆的一个说明中,“简明扼要”地透露了具体行走机构——单轴转向架。基本架构可以分成 4 部分:

  • 球滑动轴承:与车厢相连,在传递车厢重量的同时保证整个转向架的活动自由;
  • 金属基板:厚度是重点,除了要与上方连接球滑动轴承的耳轴连接,也要承受下方胶轮接触混凝土带来的反作用力矩;
  • 主承重圆柱胶轮(接触混凝土梁顶端):图中位于金属基板前后两端的红色胶轮,负责将车身以及乘客的重量传递到混凝土轨道之上。虽然图中只有两个,但实际很可能会采用一列,形成轮滑一样的效果;
  • 侧胶轮:图中三个黑色的横向轮子。主要用途是维持车身侧向状态的同时(防止侧翻),在转弯时提供导向。

也正是因为胶轮系统,“跨座式单轨列车”获得了一系列不同于其他轨道交通方式的特点。首先就是优异的爬升能力:“云轨”能够连续应对 10 度仰角的轨道。也就是说在短短 100 米距离里,它能够爬上 17 米高度。

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其次是“安静”,胶轮的存在让大多数轨道交通都有的噪音消失不见,这一点也让“跨座式单轨列车”具备了一项极其特殊的本领,与城市楼房、民居“零距离”接触,甚至是“委身其中”(参考重庆轨道交通 3 号线)。

缺点肯定也有,因为胶轮能够在混凝土轨道表面产生更大摩擦力,但这同样加大了列车行进过程中的阻力,最终限制了列车的前进速度。在经过多番优化之后,目前的“跨座式单轨”基本能够达到 75 公里时速,但目前已经有地铁开始提速到 120 公里/小时(深圳地铁 11 号线)。

最后还有一个比较明显的缺点:损耗,因为胶轮本身材质,在于混凝土轨道接触的过程中总会有磨损。有资料显示,重庆轨道交通 3 号线所有胶轮必须每 10 个月进行一次换新。

2、竖置梁轨道系统

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如何保证车辆能够跟随轨道是轨道交通的最基础要点,与钢轨钢轮依靠轮缘卡位不同,“跨座式单轨”完全是依靠车厢及乘客自身的重量,让自己一直“骑”在竖置梁之上。也就是说,如果你想要直接把整列车从轨道上“吊起来”也是可以的。

同时因为胶轮系统的存在,让竖置梁可以采用混凝土也可以采用钢结构,只要能够提供连续的 3 个平面就可以:上、左右。因为车上的胶轮系统尺寸绝对,混凝土梁完全能够异地建造,之后再运输到工地进行安装。每个混凝土梁之间还会采用锯齿状的“连接头”进行延续,从而大大降低了混凝土梁之间的对接缝隙要求。

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因为通过一条梁就完成轨道、电力传输等一系列功能,所以“跨座式单轨”看起来非常简洁,不会出现利用钢轨钢轮系统那种要先建一个桥面然后再铺设轨道的情况。

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当然,这也带来了一个问题:如何让列车能够转换轨道?这一点 ALWEG 公司也早已想到——让竖置梁轨道动起来,实现变轨。重庆轨道交通的童家院子车辆段就是一个非常好的例子,可以看到对应停靠厂房的多条轨道,想到特定轨道上去必须先经过变轨装置。

而这一点,我们仍未在比亚迪的试验系统上看到,这也与其目前建设的是系统中段有一定关系。

3、动力及逃生

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虽然轮轨系统天差万别,但是其动力依旧使用了电力。电轨就安装在竖直梁轨道的两侧,列车通过同时接触两侧的零火线形成回路获得电流。

另外一个非常多人关心的肯定是“如何逃生?”,对于“跨座式单轨”来说,轨道体积小之余,也没了原来本能用于逃生的各种表面:桥、路基、隧道的行走设施等等。解决方案也很简单,在单轨旁边建一条通道,遇到紧急事故直接打碎车辆侧面的玻璃,然后跳到通道上去。

因为逃生通道也在单轨的一侧,所以通常来说,动力中的零线会安装在那个方向,从而避免逃生过程中出现触电现象。

总结:

“跨座式单轨”实际上是一套已经运行了很多年的成熟方案,“云轨”也沿用了这套体系中很多成熟的设计,让这套系统本身就显得非常可靠。

“云轨”的创新与不同

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虽然“跨座式单轨”已经是个成熟的技术,但是比亚迪或多或少还是做了一些改进。正因为系统的成熟,这些改进才显得尤为重要。

支撑结构

虽然“跨座式单轨”的轨道和支撑已经非常简洁,但是比亚迪还是做了进一步的优化:大规模应用钢结构,从桥墩到对接轨道的轨道梁。通过应用钢结构,取代了现场建造钢筋混凝土结构所需要的时间。

车身结构

采用了与高铁相似的铝框架焊接工艺,通过大量铝片之间形成网格结构保证强度,但同时质量非常轻。还将车辆相连的钩子藏在了车“鼻子”当中。

连接机构

而车厢连接处的凸起虽然影响了相邻车厢之间的通行能力,但也进一步减少了“云轨”和轨道之间的间距,这也减轻了胶轮系统的压力,在减轻胶轮损耗、提高平稳性等方面有所贡献。

轮边直驱电机

动力方面比亚迪直接拿出了自家在电动大巴上的解决方案,通过轮边直驱电机驱动行走轮,效率更高。

“再造一个比亚迪”,能否成为现实?

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一个诞生 50 余年的轨道交通类型,加上几块电池真的就能够成为下一个比亚迪,打造出一个千亿级产业么?这个答案我们首先要回归到现实的环境中来,我们究竟有多需要这样一套低空轨道交通设置?

回顾现有的“跨座式单轨”应用,绝大部分都是娱乐或者短途使用,山城重庆是其中最为突出的实用案例。这也与当地现实环境有关——依山而建,高度相差悬殊。明明是同一个山脚下的房子,有的楼房的楼顶还够不到几百米外楼房的地基。

在这种地势下公路需要弯弯绕绕,地铁根本无法修建,也让“跨座式单轨”这种轻轨找到了用武之地。‘

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问题来了:如果换一个地势平坦很多的城市,我们还应不应该选择“跨座式单轨”呢?

这里不得不再提到另外一个概念——立体交通市政系统。参见深圳市城市设计促进中心 2013 进行的一个课题《光明(新区)多地面城市工作坊:22问》,里面实际上已经提出了非常多关于未来市政的想法以及思考。

其中有这样一段话(作者:刘灿):

立体多层城市是当代技术所能实现的蓝图,它是通往未来城市必经的科技之路、生态和谐之路。每一种未来城市无论如何发展,空间的多层化利用都是必须的,而且,一切未来城市之间的交通,也都有赖于日新月异的交通科技工程。以立体交通为导向的立体多层城市,将是更先进的未来城市的发展雏形。

而“云轨”就是一个适合多层城市生活的解决方案。假想一下,现在的“跨座式单轨”是因为没办法才“穿楼而过”,但如果未来“穿楼而过”才是目的呢?从这个角度来看,对于“云轨”来说,重要的不是现在有多少城市要建,而是未来会有多少城市在规划里面加上“云轨”。

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当然,比亚迪也并不是没有竞争对手,从承建重庆 3 号线的日立到收购了 ALWEG 部分技术的庞巴迪都具备相应技术。可以说,今后比亚迪还将会遇到更多的技术和商业挑战。

虽然距离挖出“金子”还有一段距离,但至少,这是一座“好”金矿。

本文原创地址:http://www.linuxprobe.com/billions-of-plans.html作者:杨帆,审核员:逄增宝