最高时速80公里悬挂式地铁究竟是怎么跑起来的

（原标题：悬挂单轨车是怎么“跑”的）

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　　记者7月20日从中车青岛四方股份公司获悉，国内速度等级最高的悬挂式单轨列车已在该公司下线，目前进入型式试验和试运行阶段。悬挂式单轨列车又被称为“空轨”“空中列车”，车底距离地面5米以上，最高可距离数十米。中车青岛四方股份公司研制的悬挂式单轨列车具有完全自主知识产权，最高运行时速达到70公里。

　　中车青岛四方股份公司技术中心副主任刘玉文介绍，悬挂式单轨列车为单轨交通制式的一种，是轻型、中速、中运量、低成本的新型公共交通方式。

　　它的轨道位于列车上方，由钢铁或水泥立柱支撑在空中，列车悬挂于轨道梁下方行驶，具有绿色环保、造价低、占地少、运行噪音小、适应性强、全天候运营等优点，兼具观光功能。

　　中车青岛四方股份公司研制的悬挂式单轨列车，应用了部分高铁技术，可实现3-5列的灵活编组，载客量可达到300-510余人。“这款列车采用新型的永磁电机，具有功率大、体积小、噪音低、重量轻的特点，最大爬坡能力达到100‰，是普通地铁车辆爬坡能力的三倍以上，可在地形崎岖陡峭的山区灵活运行。”

　　为了提高列车舒适性，列车采用两层减震，转向架采用橡胶轮，在轨道交界面上布设橡胶弹簧，振动轻，噪音低；车辆转向架采用高速动车组的空气弹簧悬挂结构，通过高铁技术平移，最大程度地过滤车辆在运行中产生的颠簸，提升旅客乘坐的舒适性。

　　据了解，相对于地铁车辆，悬挂单轨列车具有造价低、建设周期短的优势，悬挂车轨道梁可以在工厂预制，运抵现场进行组装，现场施工时间短，对地面交通影响小。另外，悬挂式单轨列车轨道曲线半径小，占用地面空间少，拆迁工程量可显著降低，节约成本投入，仅为地铁成本的三分之一。相对于地面有轨电车，悬挂单轨列车避开了与地面车辆混跑的问题，具有安全、准点、载客能力强等优势。

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　　只有一根轨道，架在距地面5米以上的空中。火车不在轨道上，而是挂在轨道下，最高运行时速80公里。

　　7月20日，中车四方股份公司在青岛上演了这样一出“科幻”场景。

　　试验数据表明，时速80公里为目前国内最高速度等级。此外，成本低，爬坡能力高，安全又舒适均是这辆车最大的亮点。由中车四方股份公司研制的悬挂式单轨列车，正式进入型式试验和试运行阶段。车辆可实现3—5列灵活编组，载客量可达到300—510余人。

　　悬挂单轨车是怎么跑的？

　　高铁悬挂 坐车舒服

　　悬挂式单轨列车又被称为“空轨”“空中列车”，是一种轻型、中速、中运量、低成本的新型公共交通方式。适用于景区、山地、城市。

　　速度这么高，在空中悬挂着跑，会不会很颠？“我们这款车的舒适度是很高的。”技术中心副主任、该项目技术负责人刘玉文说。

　　这是怎么做到的？

　　原来，为提升运营安全性和乘客舒适度，这辆悬挂单轨车采用了高铁技术“空气弹簧悬挂结构”技术。

　　“空气弹簧俗称气囊、气囊式气缸，在可伸缩的密闭容器中可以压缩空气，是一种利用空气弹性作用的弹簧。”刘玉文说，空气弹簧的隔振效率比金属弹簧和橡胶弹簧效果都要好，且体积小容易安装。

　　看看这辆车都在什么地方用了“空气弹簧悬挂结构”。

　　车辆转向架采用高速动车组的空气弹簧悬挂结构，通过高铁技术平移，最大程度地过滤车辆在运行中产生的颠簸。

　　据介绍，空气弹簧处在列车车体和车轮的中间位置，即轨道和车体之间，用于承受车体的重量；在悬挂式单轨列车运行中，车轮产生的震动会向车体传递，空气弹簧起到减振作用。

　　“这列车采用了两层减震。”刘玉文说，车辆转向架采用的是橡胶轮，不仅提高了车轮和轨道之间的粘着力，与钢制车轮相比，还能明显减轻振动。

　　另外，在轨道交界面上，还布设了橡胶弹簧，实现振动轻、噪音低的功能。

　　这么多弹簧，想不平稳都难。

　　永磁电机 爬坡带劲

　　这款单轨悬挂车的爬坡能力强劲。“最大爬坡能力达到100‰（列车前行1000米后高度上升100米），是普通地铁车辆爬坡能力的三倍以上，可在地形崎岖陡峭的山区灵活运行，并保证具有较高的安全性和舒适度。”刘玉文说。

　　这又是用了啥新技术？“为提高车辆运行和爬坡性能，悬挂式单轨列车采用了新型的永磁电机。”刘玉文透露。

　　永磁电机，采用永磁体生成电机的磁场，无需励磁线圈和电流。与普通电机相比，永磁电机因在转子上安装有永磁体，磁极制成后，不需通电源即可维持其磁场。

　　“永磁电机的特性，使其具有功率大、体积小、噪音低、重量轻的优势，能达到更好的运行效率。”刘玉文说，正是选择了永磁电机，使中车四方股份公司研发的悬挂式单轨车辆爬坡能力更强。

　　“随着高性能永磁材料的问世和控制技术的迅速发展，永磁电机已经广泛应用于轨道列车领域。”刘玉文告诉记者，中车四方股份公司研制的悬挂式单轨列车、跨座式单轨列车以及北京地铁8号线的一列试验地铁车辆，均采用了永磁电机技术。

　　轨道“抱”车风雨无阻

　　与传统轨道车辆“压”在轨道上运行相比，悬挂式单轨列车的轨道位于车体的正上方，因此转向架也设置在车辆上方，其车轮在轨道内部滚动运行。

　　火车悬挂着跑，这是怎么做到的？

　　“与传统设计相反，车辆和轨道位置完全反过来了。空轨的轨道变成了环形轨道，‘抱’着列车的转向架运行。”刘玉文解释说。

　　从轨道的截面来看，环形轨道呈现“C”字型，且开口朝下，转向架和车体通过这个开口连接在一起。

　　转向架车轮也被“抱”在环形轨道内，在“C”字型开口的内部两侧滚动运行。

　　“尽管车辆和轨道结构发生变化，但从运行机理上来说，悬挂式单轨列车依旧是车轮滚动带着车辆前行，区别在于‘空轨’车轮接触到的是轨道内侧位置。”刘玉文说。

　　这样的“抱轨”结构，让轨道与列车的“腿”融为一体，运行时车辆悬挂在高空轨道上，行驶中既不受雨雪天气影响，也不会有脱轨的风险。

　　成本大减标准最高

　　对于乘客最关心的单轨悬挂车辆的安全性能，刘玉文说，列车采用的是欧洲最严苛的BS6853I级安全标准，安全性能最优。

　　“设置了多种主/被安全装置。如全车监控系统、蓄电池救援、联挂救援等装置，保证乘客在遇到危险时快速安全逃生。”刘玉文介绍。

　　另外，由于转向架的车轮位于轨道内部，在“C”字型开口的两侧位置，与普通列车的车轮在车体两侧相比，距离变得更近，因此可减小转弯半径，提高运行效率。

　　有这么多优点，那么使用悬挂车交通方式，成本会不会很高？答案是否定的。

　　“相对地铁车辆，悬挂单轨列车具有造价低，建设周期短的优势。”刘玉文透露，悬挂车轨道梁可以在工厂预制，运抵现场进行组装，现场施工时间短，对地面交通影响小。

　　资料显示，悬挂式单轨列车轨道的经济性能还有许多。比如曲线半径小，占用地面空间少，拆迁工程量可显著降低，节约成本投入，仅为地铁成本的三分之一。相对于地面有轨电车，悬挂车避开了与地面车辆混跑的问题，具有安全、准点、载客能力强等优势。

　　“因为悬挂在距地面5—10米的空中，这种交通形式还可以提高城市空间利用率。”刘玉文说，悬挂式单轨列车也被称为“城市直升机”，根据地形情况灵活多变，可弥补城市立体交通的不足，与城市高架桥等规划融为一体。