虛擬軌道列車

虛擬軌道列車、簡稱虛軌列車，是一種新型有軌電動火車，通過感應系統控制列車沿着地面上專用的交通標記畫線行駛。虛軌列車的技術原理並不深奧，它和傳統的多節公共汽車沒有本質區別，只不過是在列車底部或車身下方另外安裝地面交通線識別系統，能提醒司機不偏離既定路線軌跡行車，從而達到類似鐵路運輸的效果。 ^[2] 

虛軌列車相比傳統的城市軌道交通列車擁有更豐富和更新穎的一系列智能系統。 ^[3] 

虛軌系統配套的首末車站設有列車充電系統，充電樁與車站結合。當列車停靠站點時就會升起受電弓（又稱集電弓）從接觸網（供電纜）中獲取電能為車內的儲能裝置充電。因此，虛軌列車既不需要配置超長距離的供電設備，也不需要在運輸路線外的地點進行充電，充分利用了上下客、終點折返時間進行動力能源的即時補給，同時避免了城市道路上方高密度高壓電纜帶來的安全隱患，又降低了車儲能裝置的容量要求從而減輕列車自重負擔。首末站中電纜的電能可直接驅動列車起步，一次充電10分鐘，續航可達20千米以上。 ^[3] 

虛軌列車最大化利用既有道路資源及車站設施，道路無需改造，車站僅需按照當地運營管理條例或運營需求進行整改即可。

虛軌系統在公路地面上有虛軌列車的專用交通感應標記線，作為虛擬軌道（實際上這項技術在各種模型賽車上早已比比皆是），加裝在列車底部或車身其它位置的相應傳感器能識別預設好的感應標記，配合雙冗餘的多軸轉向系統能控制列車沿着既定軌跡行駛。這是虛軌列車區別於其它交通工具的根本特點，無需修建專門的鋼軌線路。 ^[3] 

虛軌列車經優化設計後，其最小轉彎半徑約15米，小於普通有軌電車、持平12米長公共汽車的，能更輕鬆自如地曲線行駛，增強列車轉向靈活度。

虛軌列車採用橡膠輪胎，所允許的最大爬坡度為10%，遠高於有軌電車的，能很好地適應坡道路面。

虛軌列車整體車寬所需安全通道比公共汽車的要小一些，最大安全通道約3.83米，減少了道路橫向空間的佔用。

虛軌列車配備了防碰預警、偏離預警等多種預警系統，提高與其它汽車之間混行的安全。 ^[3] 

城市道路的中央隔離帶、交通信號燈、周邊建築等都可以配置為虛軌列車服務的各種信號設備。

虛軌系統設有強大列車監控系統，運用多種定位技術對列車和路況進行實時監控，使列車繞開擁堵路段。

虛軌列車能輕易實現2至5兩節車廂的靈活編組。

虛軌列車採用軌道交通駕駛原理，設置了雙向車頭，列車到達終點站時無需掉頭即可實現折返前行。

虛軌列車無需大規模興建專用軌道，不僅降低了建設成本，而且保留了軌道交通大運量的主要特點，能在既有的馬路上暢行無阻。 ^[1] 

虛軌列車預計使用壽命長達30年、幾乎是公共汽車的4倍、與軌道交通相同，但因其無需像傳統列車般的架修、大修，所以總體維修養護成本大為降低。

中車株洲所副總經理、總工程師、智軌列車項目組組長馮江華博士告訴記者，集眾多優越性於一體的智軌列車之所以能在馬路上安全地行駛，主要是有八大核心技術支撐。

首先是軌跡跟隨控制技術。簡單説來，就是通過在車輛上安裝慣性傳感器或角度傳感器等傳感器來檢測車輛的姿態、座標等信息，增加前進方向上後車輪與前輪的軌跡重合率，減小轉向“內輪差”，降低“視線死角”帶來的影響，從而保障其整體通過性和轉向性能，精準控制列車行駛在既定“虛擬軌跡”上智能運行。因此智軌列車以膠輪取代了傳統的鋼輪鋼軌，不需要鋪設專有的物理軌道。 ^[4] 

第二是車輛的系統集成技術。各子系統模塊化和設計的功能都進行了逐一規劃，也構建了智能軌道快運系統在路面運行過程中間的邏輯控制和整段功能，列車為了適應城市需要，可以進行模組化的集成，實現從2輛到5輛這樣一個全列的組合。

第三是智能駕駛。智軌列車嫁接了人工智能技術，其中就包括高精準定位，通過快速的通訊實現輔助駕駛，從而讓駕駛更加安全。

第四是主動安全的技術。列車在運行過程中很可能會出現有其他車輛侵入的情況，列車必須要有相應的安全保障措施。除了列車車體的安全保障外，還運用了圖象識別、圖象動態拼接和傳感器融合等技術，實現了對無物理軌道下車輛自身的約束，同時也能對周邊侵入物進行保護。比如，如果車輛在未授權偏離虛擬軌道，或有外部物體侵入車輛限界，可以採用封鎖動力、緊急制動等技術手段避免事故發生。 ^[4] 

第五是牽引制動協同控制技術。列車的動力基於永磁驅動，並通過分佈式動力協同控制技術實現協同控制，實現13%的爬坡能力，遠高於傳統有軌電車6%的爬坡能力。

第六是無網供電技術。列車採用電池方式供電，並支持多種供電方式，每次充電時間為10分鐘，續航里程最高可達25公里。

第七是多任務承載TCSN控制技術。這是國際上最先進的用於車載的網絡技術，因為運用了寬帶技術，通過這一網絡平台，能夠承載既有控制，又能實現對車輛設備的監測等功能。

第八是車、地、人信號耦合技術。在有限的道路資源情況下，這一技術能夠讓列車在路口享有優先通行權，達到快捷運輸的目的。 ^[4] 

今天上午9時12分，由中車株洲電力機車研究所有限公司（以下簡稱“中車株洲所”）研製的一種名為“智能軌道快運系統（Autonomous rail Rapid Transit—ART）”（以下簡稱“智軌”）的全新交通產品在株洲首次亮相，這種融合了現代有軌電車和公共汽車各自優勢的新型交通工具屬於跨界之作，它顛覆了人們對於城市交通的傳統認識，為解決大中城市出行難帶來的了新的選擇和體驗。 ^[5] 

全球首條智能軌道快運系統商業運營線路已於2019年12月在宜賓正式開通運營，每日客流量超1.5萬，正點率達到98.6%，旅行速度達到35.4km/h。該線路的開通為城市軌道交通開創了典型示範。