无人驾驶电动汽车很高级?火车早就做到了

来源:生命时报手机版 2018-10-14 09:14:45

据彭博社报道,特斯拉和谷歌的无人驾驶汽车部门Waymo或许正在谋划未来的汽车,但在创新方面,遥遥领先的却是铁路行业。航空业和汽车业都在热烈讨论基于无人驾驶的出行和电力推进,乍看之下它们似乎就是交通技术的领跑者。然而,世界各地的列车制造商正在纷纷引入汽车和飞机的创新技术,而在汽车和飞机上这些技术可能还需要数年时间才能实现。

列车公司的高层们最近在柏林举行的两年一次的国际轨道交通技术博览会(Innotrans)上聚集一堂,展示一个已经在发生的未来。以下是其中的一些亮点:

无人驾驶出租车

谷歌的Waymo自动驾驶汽车技术要到明年才能投入商用,无人驾驶客机则还需要数年时间才能启航。然而,在几十个地铁和有轨电车系统中,自动驾驶列车已经被引入,而且它们的运行不会与系统中的其他服务发生冲突。这些公共交通系统包括伦敦的码头区轻轨、巴黎的地铁、以及世界上最繁忙的亚特兰大哈茨菲尔德-杰克逊机场的旅客捷运系统。

这个行业并没有就此止步。今年7月,澳大利亚矿业巨头力拓集团(Rio Tinto)利用来自意大利的安萨尔多公司(Ansaldo STS)的技术,用无人驾驶火车将约2.8万吨铁矿石穿越澳大利亚内陆,运送到兰伯特角港口,共计行驶280多公里。该列火车自始至终都由1500英里以外的、位于珀斯(Perth)的力拓运营中心操作员进行远程监控。该公司计划到今年年底投入使用200列没有司机的铁路机车。

法国国家铁路公司(SNCF)上个月承诺,到2021年,它将推出自有的全自动驾驶货运列车,到2023年再在巴黎市中心推出无人驾驶客运服务。

配置电池

虽然特斯拉和日产公司正在取得一些进展,但即便是在它们最大的市场,电动汽车的销量也只占到了汽车总销量很小的一部分。相比之下,许多铁路网在几十年前就实现了电气化,且专注于在铁路网以外的余下路线减少废气排放。一些电动机车配备了小型柴油发动机,以便能够到达距离干线不远的货运码头,但制造商们正越来越多地考虑配置电池来完成“最后一公里”的作业。

庞巴迪公司(Bombardier)的新型电动列车Talent 3更有雄心,该车型由德国政府提供部分研发资金。它可以用电线充电,仅依靠电力能够运行40公里(约合25英里)。这一续航里程将被延长到100公里,超出这个续航范围的话,电池重量会是个问题;现有列车的电池已经重达2公吨。该车型将与阿尔斯通公司(Alstom SA)两年前在Innotrans博览会推出的氢燃料电池列车Coradia iLint展开竞争。Talent 3拥有利用现成技术的优势,不过一旦燃料电池完全商业化,Coradia iLint的成本可能会下降得更快。

在由柴油主导的货运市场,更精简的发动机正崭露头角。通用电气公司以为世界上最重的一些货运列车提供机车而闻名。它利用Innotrans博览会的舞台展示了一款更小、运行速度更快的发动机,旨在进军它此前一直回避的一个细分市场。通用电气还在它的部分机车上安装了电池,以便在需要最小功率或穿越废气排放要求严厉的地区时使用。

图:庞巴迪公司Talent 3的列车

智能列车

预测性维护在航空工业中十分普遍。在该工业中,喷气发动机需要传送实时状况报告。这项技术也正在越来越多地应用于铁路行业,从识别磨损轨道区域并传输位置信息的扫描仪,到研磨机,再到通过监测不断变化的二氧化碳水平来计算每节车厢的人数的空调。

通用电气机车会传输主要与发动机性能有关的200个参量的数据,这样工程师就可以确定下一次进车间修理时需要修理些什么,以及安排相关零部件提前送达。

这家美国公司表示,利用“大数据”最终可能会给铁路行业带来一套空中交通控制式的系统。在货运行业里,那意味着从货物到达港口后开始接管,汇集不同的货物的信息,确定最好的机车选择和最优货运路线,负责行程本身,以及通知诸如海关当局和最终客户的有关各方。

缓解交通

来自以新干线(Shinkansen)子弹头列车而著称的日立公司(Hitachi)的Caravaggio新型通勤列车将为博洛尼亚和米兰等城市提供服务,寻求在提高速度的同时搭乘更多的通勤者。该款列车的特点是双层布局,结合使用轻型合金结构和安装于车顶的牵引设备,进而创造更多的内部空间。该有六节车厢的列车可容纳750人,加速可以和地铁一样快速。

图:日立公司的Caravaggio新型通勤列车

备受吹捧的超级高铁

该行业对于磁悬浮等颠覆性技术仍有疑虑。法国国家铁路公司投资了最有名的磁悬浮项目Hyperloop One,但它表示,它更感兴趣的是该公司在创新和合作方面的模式,而不是在法国铁路网上的任何即时应用。该系统基于特斯拉首席执行官伊隆·马斯克(Elon Musk)最先提出的“超级高铁”(Hyperloop)概念,现在得到了英国著名亿万富翁理查德·布兰森(Richard Branson)的资助。它会通过一个时速700公里的管道系统快速运送乘客和货物。法国国家铁路公司认为,那在原型阶段可能很行得通,但目前还没有证据表明它每20秒就能将一个远洋集装箱从勒阿弗尔运送到巴黎。

图:2018年拉斯维加斯消费电子展,来自Virgin Hyperloop One公司的XP-1车舱

速度越来越快

图:9月19日,西门子的Velaro Novo高速列车在Innotrans博览会上展出。

虽然铁路行业越来越多地聚焦于气体排放和运行效率上,但提高最高速度仍然是一大主题。目前,传统列车占据着主导地位。西门子公司(Siemens AG)展示了它的Velaro Novo概念车:时速可达360公里(224英里/小时)的新一代高速列车,明显高于目前的300公里/小时的速度标准,预计将于2023年推出市场。

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