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案例頻道長春客車這個堪與世界比肩的國有品牌，已經與城市軌道交通緊密的聯系在了一起。隨著我國城市軌道交通建設進入全新的蓬勃發展階段，國內已有8家地鐵車輛、3家輕軌車輛整車生產企業，并有多家國際廠商覬覦已久，形成了軌道車輛裝備制造業的多極化發展態勢。面對如此激烈的市場競爭環境，長春客車只有主動采用先進的控制技術，擬定出標準化的車輛結構，從核心技術上拉開與國內同行的距離，才是脫穎于這一紅海的唯一出路。
正如人們所說的“如影隨形”，無論你乘坐哪種交通工具出行，地鐵或者輕軌都從你的腳下或者身邊駛過。現在，僅僅馳騁在北京地鐵2號線、5號線、10號線、13號線和機場快線的千余輛軌道車輛中，就有914輛是由長春客車股份公司制造的，占北京全部奧運用地鐵和城市軌道車輛總數的90%。
長春客車這個眾所周知的國有品牌，已經與城市軌道交通、城市的發展和經濟建設緊密的聯系在了一起。經過50年的不懈努力，全國11個城市在建地鐵項目中，長客奪標9個，已經為北京、天津、上海、重慶、武漢、深圳、廣州等城市累計研制各類城軌車1,700余輛，占全國城軌車在用總量的80%左右。
然而對于長春客車而言，在市場競爭新形勢下的擔憂和壓力一直都不曾消失。城軌用車是城市軌道交通系統裝備的核心，是確保城市軌道交通安全、準時、高效運行的關鍵，其投資大、技術復雜，在一定程度上標志著城市軌道交通技術發展的水平。根據統計表明，車輛購置費占地鐵設備總投資的45%～50%左右，占總投資的15%～20%左右。面對異常激烈的市場競爭環境，以及城軌交通車輛市場正在面臨的訂貨量上升，而利潤卻在下降的尷尬矛盾，長客只有主動的向全球領導企業看齊，采用先進的控制技術，擬定出標準化的車輛結構，從核心技術上拉開與國內同行的距離，才是脫穎于這一紅海的唯一出路。
加速城市軌道車輛國產化率
根據建設部最新統計，我國目前已有北京、上海、廣州等10個城市陸續修建地鐵及輕軌線路并已投入運營，建成投入運營及試運營的線路共有22條，運營及試運營里程共602.3km。目前，在北京、上海、廣州等12個城市中，有36條城市軌道交通線路正在建設。在未來10多年里，15個城市建設軌道交通線路總長約1,700km。按照目前我國城市軌道交通線路的實際情況，每公里平均保有車數約為7.7輛，預測未來的10年～15年，我國將需各類車輛約為1.3萬多輛，若再考慮現有車輛的更新和技術改造，則將需要有更多的車輛。總投資將達到6,200億元。
由于城市軌道交通車輛是一種集多學科技術的復雜機電產品，其總體設計是根據線路條件、用戶需求來確定城市軌道交通車輛合理的技術參數、結構和機電裝備的配置以及各系統、設備之間的接口關系。我國的城市軌道車輛一直采用自主創新的研發方式，結合利用技術引進和跟隨戰術，部分技術已經接近世界先進水平。然而市場是樂觀的也是嚴酷的，作為出產了中國第一輛具有自主知識產權的地鐵用車的長春客車，必須肩負起加速我國城市軌道交通車輛國產化率的重擔。
表1 北京城市軌道交通線路用車統計
圖1 長春客車研制的北京地鐵5號線列車正在軌道上行駛
由于大部分生產電氣傳動控制系統的國外大型公司也生產整車，它們在車輛電氣、制動控制原理研究上也具有很高的水平，這樣就導致了一些國內城市軌道交通車輛整車生產企業對國外電氣傳動控制系統、制動系統廠商技術上的依賴。因此，電氣傳動控制系統和制動系統等是實現車輛國產化的關鍵。這些先進技術的合理集成能夠極大提升國產車輛的檔次，使城市軌道交通車輛總體技術接近世界先進水平。
圖2 正在長春客車車間內調試的車輛
空調系統營造舒適乘車環境
列車與大量客流、及設備所產生的熱量，使得地鐵內溫度逐年升高，所以通過空調系統增加地鐵的舒適性顯得愈發重要。
從第一列加裝空調的國產城市輕軌和地鐵用車開始，長春客車在空調通風和采暖系統的控制上一直保持著簡單、實用的設計思路，最大程度上為乘客提供一個簡潔、舒適的乘車環境。基于地鐵車輛多年的成熟運用經驗和設計理念，長客在空調通風和采暖系統控制方式的設計上一改傳統的“通過操作操縱臺上硬線開關控制的方式”，打造一個可以徹底滿足北京奧運地鐵溫控使命的空調系統。長春客車與西門子團隊一起精誠合作，充分利用了列車控制網絡優勢，憑借先進的列車網絡操作平臺，簡化了司機操縱臺的部件、列車布線設計和司機的操作程序，促進了系統進一步集成化；兼顧了網絡故障情況下仍可以通過簡單的操作，使系統按照某一功能方式正常運行，確保了列車的舒適性。為了預防極端狀況，該系統還保留了在特殊情況下可啟動緊急通風的功能。
城軌客車空調系統主要由空調機組、送風系統、回風系統、廢排系統等部分組成。每輛車的空調控制柜內均設置有集控、本控選擇開關。列車正常運行時，選擇集控模式，此時整列車所有車輛的空調通風和采暖系統工作狀態接受激活司機室指令控制；列車在檢修時選擇本控模式，車輛將接受本車空調控制柜內功能選擇開關的控制。
空調機組配用獨立的電氣控制柜，高可靠、易編程、功能強，并且帶有靈活通訊功能的PLC控制器，分別控制各個車廂的空調系統。每個西門子S7-200 PLC控制一節車廂的空調系統，整車使用6套PLC，各個車廂的空調系統都通過網絡連接到機車的控制室，集中顯示到控制屏幕，清晰的監視每個空調的運行情況，可以有效的進行故障診斷。
在PLC的選型方面，長春客車意識到不但要考慮到控制器的功能性，還需要考核廠家的售后服務和技術支持水平，因為對于系統的正確使用、維修和升級，往往比選用PLC控制器的種類更為重要。由于空調系統的運營環境比較惡劣，溫度高、濕度大，因此空調系統的相關技術指標要求是比較嚴格的：客車的空調系統要有很強的適應環境能力以及非常高的運行可靠性能。PLC還需要承受同時啟動多臺空調壓縮機時，可能產生的過載沖擊。任何微小的紕漏，都將降低客車的乘客搭載效率。
憑借遍及全國，并且制度完善的服務體系，西門子能夠有效的幫助用戶提高運營指標，消除不必要的維修損失。
結語
現今長春依托于長春客車，將建成長春軌道交通裝備制造產業園，規劃面積6.5平方公里，其中已建成1.5平方公里。努力把長春軌道交通裝備制造產業園建設成為長客最完備的產業發展與配套服務平臺，全國規模最大、競爭力最強、產品結構合理、具有國際一流水平的鐵路客車和城市軌道車輛研發、生產和出口基地。長客還將繼續強化與西門子公司合作，提高車輛的舒適性和安全性。
————轉自《自動化博覽》
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