中低速磁浮轨道交通旅游特性下系统优化分析

中低速磁浮轨道交通旅游特性下系统优化分析

胡爽

湖南磁浮集团股份有限公司 湖南 长沙 410000

摘要:近些年来，随着我国经济的发展，我国旅游行业得到快速发展，国内旅游人数逐年增加。清远市磁悬浮旅游专线是我国国内第以条以旅游为主要功能的磁悬浮线路，这也吸引着大量的游客到清远市参观旅游。但原有的轨道交通系统逐渐不能满足当地的客运需求，就需要对磁悬浮轨道交通系统进行优化，以提高其交通便捷性、游客的舒适性以及更好的感官体验。鉴于此，本文对中低速磁悬浮轨道交通系统进行优化，希望能够推动我国“磁悬浮+旅游”新模式的发展。

关键词:中低速磁浮；轨道交通；系统优化；旅游特性

0引言

本文选择清远市的长隆主题公园作为研究对象，对其轨道交通进行合理规划，为游客提供一种安全、节能且便捷的轨道交通方式。通过对多种轨道交通制式的综合比对，本文最终选择了中低速磁悬浮轨道。结合国内成功的运营线路所积累的经验，在与长隆主题公园的旅游资源进行结合，对磁浮轨道交通系统进行优化升级。

1轨道交通系统优化

1.1提高运行速度

游客在外旅游时，对交通工具的速度和时间要求较高，而长隆主题公园原本的磁浮轨道车辆的运行速度较慢，本文设计将磁浮轨道车辆的速度由原来的100km/h提升至120km/h，为了使车辆可以稳定的维持在这一速度，就需要对车辆的牵引系统进行升级，本文采用短定子直线电机作为牵引电机，同时每节车箱都具有独立的牵引单元，所有车辆都为动车。为了进一步的增加车辆的动力，本文采用新型直线电机，这种电机的电压为220V，车辆负载最大时经过电机的电流为430A。通过上述优化，车辆的硬件设备能够满足车辆以120km/h的速度行驶。新型电机如图1所示，牵引制动曲线如图2所示。

图1新型定子电机

图2牵引制动曲线

1.2增强悬浮的可靠性

中低速磁浮车辆在运行时，主要依靠电磁的吸力来使列车牢牢地固定在轨道上，磁铁与轨道上的通电电磁铁产生磁场，从而将车身顶起，并保证轨道上的磁铁与铁轨上的磁铁保持8~12mm的悬浮空隙。磁悬浮系统能使车辆与铁轨之间始终保持在规定的范围之内，虽然也会有所波动，但这种波动是允许的范围之内，同时当车辆在轨道上高速行驶时系统能对车辆的运行状态进行追踪。从上述原理可以看出，磁悬浮系统是悬浮列车稳定运行的重要保障，其系统构成如图3所示。

图3磁悬浮系统结构图

旅游景点的人流量会受到季节和时段的影响，通过对景区的预测在旺季节假日当天最大人流量可以达到9.89万人次，高峰时段人流量为0.66万人次。为了使磁悬浮列车能够满足高峰时段客运的需求，就需要对车辆的悬浮能力进行提升。通过对车辆悬浮架结构、传感器、控制器以及电磁铁等关键部位进行优化，可以使单块磁悬浮铁的承重达到3.5t，而整车的悬浮能力可以达到5t。从图4中可以看出，两种静浮状态下的悬浮电磁铁随着浮力的增加其温度也有所上升，电磁铁的最高耐受温度为180℃，当浮力达到40.35KN时，磁铁的温度也才达到150℃，可以看出电磁铁浮力的增加在合理的范围内，可以满足车辆的悬浮力需求。

图4静悬浮状态下电磁铁温度变化图

1.3提高受流线性能

传统磁悬浮列车的受流器都采用整块板式结构，但这种结构在运行时性能偏低，无法适应列车的高速行驶。因此，本文采用新型链式静音型受流器，并给每节车厢配备4对，这种受流器在实际使用时具有较高的安全性，且结构简单可靠，降低了日常维护的工作量，能够满足磁悬浮列车120km/h的运行需求。同时这种新式结构又增加了托靴功能，可以对出现故障的受流器进行收回，从而减少对车辆供电的影响，保证了磁悬浮列车的正常运行。本文所采用的受流器结构，如图5所示。

图5受流器结构图

新型受流器的靴板采用分块链条式，这种结构的内部可以安装减震装置，其材质为球墨铸铁，具有较好的导电性，不会产生拉弧现象且噪音较小。与传统浸金属碳滑板相比，球墨铸铁滑板的使用寿命更长，且润滑性能也有所提升。受流器的靴臂采用绝缘材料进行连接，其外部不再需要包裹绝缘材料，从以上情况可以看出，新型受流器的耐磨性更好。

1.4降低噪音

磁悬浮列车在运行过程中会产生一定的噪音，这会使乘坐列车的乘客感到不适，因此就需要对列车产生的噪音进行控制，其具体优化方法有以下几点：一是优化悬浮控制器，对散热扇的安装位置进行调整，同时利用温度测量器来控制散热扇的启动或关闭，减少风扇转动所产生的噪音；二是优化空调机组，对空调在内部结构进行优化，减少流风机和离心风机的振动频率，进而降低空调所产生的噪音；三是对供风单元进行优化。可以在空压机周围增加挡板，这种方式能将空压机产生的噪音降至在6dB左右；四是对牵引逆变器进行优化，可以选择低噪音的离心风机，并提高风道的平稳性，减少因风道气流紊乱而产生的噪音；五是对磁悬浮列车内饰进行优化，在车体内饰板下增加预氧丝棉，其降噪效果在75%以上。同时车体地板可以采用酚醛地板，这种地板与车体本身的铝板之间能够添加陶瓷纤维，其降噪效果在15%以上；六是对车门与车窗进行优化。列车车门可以采用铝蜂窝结果，并在车门四周增加胶条，对于列车车窗也可以采用夹胶玻璃的形式，来阻隔车体外部噪音的进入；七是对贯通道进行优化，目前最有效的措施是安装隔音封条，这可以有效阻隔车体内外部气流的流动，更能阻绝外部噪音进入到列车内部。此外，贯通道的地板可以增加磨耗条，这可以有效降低因摩擦而产生的噪音。

2工程其他相关系统的优化

2.1车站美化

（1）车站站房：站房是游客的集散中心，也是一个城市或区域的形象标志，其建筑特色充分展示了当地的特征。清远市是我国重要的旅游城市，其站房造型应与城市旅游特色相符合，并以此为主题来进行优化。

（2）银盏站：是城际铁路的换乘站，也是外地游客乘坐轨道交通到达长隆景区的必经交通节点，因此该站台的造型方案应与长隆景区的建筑风格保持一致，同时营造出具有休闲旅游气息的车站。

（3）长隆主题公园站：该站点位于景区门口，古罗马典型拱券结构，其建筑风格与主题公园风格保持一致，也能凸显出梦幻般的游乐空间。同时车站周围的绿色景观也应进行研究并对其进行优化，从而与站点本身的风格相符。

2.2挡土墙优化

挡土墙经过长期使用后墙面会留下较为严重的腐蚀痕迹，从而影响景观效果，为了提升挡土墙的美观性，并给游客留下良好的观光体验。就需要对传统挡土墙进行优化，本文采用绿墙技术将挡土墙面进行绿化，使用装配式混凝土构件，并组建成箱式墙体，而箱体内部可以填充土壤，在土壤中可以种植绿色植物，同时在墙面挂置生态板，从而构成生态墙面。这种挡土墙可以减少混凝土的使用量，同时墙面和墙顶都可以作为绿色植物生长的空间，而墙体内部土壤则为植物的根系提供生长环境，经过优化后的挡土墙，减少了后续的养护成本，同时也增强了景观效果。

3结语

随着我国经济的发展，我国旅游行业得到了快速发展，清远市磁悬浮列车为当地的旅游提供了交通便利，更是当地旅游的一大特色。因此对清远市轨道交通系统进行优化，可以提高交通的便捷性、旅客的乘坐性以及更好的感官体验，这对于促进当地旅游行业的发展具有重要意义。因此，本文对清远磁悬浮旅游专线进行总结，希望能为我国今后的旅游轨道交通线路的规划和设计有所启发，并对这种新型旅游模式的发展有所帮助。

参考文献

[1]刘武斌. 中低速磁浮轨道交通旅游特性下系统优化研究——以清远磁浮旅游轨道交通为例[J]. 铁道标准设计, 2020, v.64;No.702(06):20-26.

[2]赵丰年, 邱冰, 彭立,等. 中低速磁浮在旅游交通领域适应性研究[J]. 铁道勘察, 47(1):5.

[3]魏江. 中低速磁浮轨道交通再升温 ——清远磁浮旅游专线工程技术优化升级[J]. 中国战略新兴产业(理论版), 2019, 000(011):1-1.