粤港澳大湾区是世界级城市群的互联互通需要构筑一体化的交通体系,极大促进了大湾区重大交通基础设施的建设。但城市现有的交通系统存在诸多问题,集中在三个方面:高峰时段堵塞和拥挤严重,交通结构单一,对环境的影响较大。要根本解决交通问题,必须调整现有交通结构,发展各种轨道交通,研发新型轨道交通。此外,大湾区所处亚热带滨海服役环境具有盐蚀、高湿、高热和台风、地震、船撞等多灾害特点,复杂环境和多灾害耦合作用极易导致交通基础设施结构损伤和突变破坏。为保持交通基础设施保持健康、长寿命和正常营运,亟需开展智能建造和安全运维等关键技术研究。
为解决大湾区轨道交通现存问题,提高轨道交通的可施工性和安全运维性能,致力于研发以单轨为主要应用和推广场景,以及其他同时可服务于城市的新型轻量化轨道交通。目前已开展的研究包括多动力灾变耦合作用下轨道交通基础设施的智慧防控、多因素条件下轨道交通基础设施长期性能保持与提升、轨道交通基础设施灾变及环境控制的韧性结构及减隔振技术和基于大数据驱动的轨道交通基础设施信息感知、预测和智能化信息系统等。
新型轨道交通具有的优势:
(1)能有效利用城市空间,轨道梁的梁宽很小,支柱结构细长,占地面积很小,可以建在道路的中央分隔带和较狭窄街道上;走行轮的摩擦系数较大,列车爬坡能力强,车辆轴距小,能通过较小的曲线半径,因而适应地形能力强,可以在建筑物密集和地形起伏大、坡陡弯急的地方建造。
(2)乘坐舒适,转向架采用充气的橡胶轮胎和空气弹簧,因而车体振动很小。车厢配有冷暖空调装置和机械通风装置,窗户宽大、视野开阔,具有很好的舒适感。
(3)运行稳定、安全、正点,运行安全、正点车辆运行速度快、加减速性能好,三种轮胎都配有钢制备用轮胎,充分保障了系统的运营安全。系统的运行采用全封闭模式,与其它交通形式不互干扰,因此单轨列车运行稳定、安全、正点。
(4)对环境影响小,车辆采用橡胶轮胎,降低了噪音;列车采用电力牵引,无废气产生;而且由于是直流电源供电,不产生电磁波,所以对沿线的环境和居民生活影响很小。此外由于轨道梁宽度很小,对地面的遮光很小;同时车辆的供电装置设在轨道梁上,没有架空接触网,给行人的压抑感也小。
(5)施工简便工期短,标准轨道梁可以在工厂预制,现场拼装,从而缩短建设工期;牵引电网接触导线刚性布置在轨道梁的侧壁,也比架空接触网和第三轨受电方式施工简便,工期短。
团队的研究成果将极大促进粤港澳大湾区建设布局合理、衔接顺畅、运作高效、互联互通的轨道交通体系,实现城市群快速协同发展。成果转化将为每年千亿级交通基础设施建设和生产本地化提供技术支持,带动大湾区新材料、新技术和新装备等产业的发展。