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探秘地铁列车“身体密码”:车厢里的“黑科技”
来源:青少年科技创新网 时间:2026-04-10

  我们每天乘坐地铁穿梭城市,却很少了解它的“身体结构”与运行奥秘。地铁列车由哪些部分组成?为何跑得稳、停得准?动力从哪里来?车门如何安全开关?作为山西省教育厅首批省级中小学生职业体验中心,太原城市职业技术学院城市轨道交通职业体验中心(下称“城市轨道交通职业体验中心”)通过1:1还原的城轨模拟驾驶舱、车辆结构展示模型、供电与车门实训设备(牵引供电系统和车门与站台门实训设备),将列车构造、牵引供电、安全防护等知识转化为生动直观的科普课堂,让青少年在沉浸式体验中读懂地铁科技。

“钢筋铁骨”的构造秘密

  “太原地铁选用的是国内主干线最主流的A型列车,空间大、载客量高、运行平稳,能很好满足城市骨干线路运营需求,列车采用6节编组,‘4动2拖’配置,在保证充足牵引力的同时,兼顾运行效率与能耗控制。”太原城市职业技术学院机电工程系老师胡楠介绍。

  地铁列车整体可分为驾驶室、客室、走行部、车钩、贯通道、牵引系统、制动系统等部分。驾驶室是列车的“控制中心”,集成方向手柄、牵引制动手柄、显示屏、监控按钮、报警与通信设备,司机通过操作完成启动、加速、减速、对标停车、开关门等动作。客室是我们最熟悉的区域,配备座椅、扶手、线路图、车门指示灯、广播、空调及各类应急设施,兼顾舒适与安全。

  车厢之间依靠车钩连接,“车钩用于车厢之间的连接,要承受列车运行中产生的拉力,同时还要完成气路和电路的连通,保证整列车控制系统正常工作。”胡楠介绍道。

  车厢连接处为贯通道,外部采用柔性折棚结构。胡楠说,折棚就是车厢之间褶皱状的柔性连接部分,转弯时可以挤压、伸展,方便列车通过曲线路段,同时还能防尘、降噪,让乘客在车厢之间走动更安全平稳。

  “列车看起来是一个整体,其实每一部分都有明确分工,缺一不可。”胡楠说。

平稳运行的“腿脚绝技”

  列车能平稳行驶、精准停靠,关键在于走行部。它相当于列车的“腿脚”,由轮对、轴箱、弹簧减震装置、驱动电机、制动装置等组成,承担承重、驱动、制动、转向四大核心功能。列车启动是否平顺、刹车是否可靠、过弯是否稳定,都由走行部决定。

  在城市轨道交通职业体验中心的1:1仿真驾驶舱内,可清晰呈现地铁驾驶操作逻辑:方向手柄控制前进、后退、归零;牵引制动手柄控制加速与刹车;仪表屏实时显示速度、距离、车辆状态;站台旁的300米标、200米标、100米标提示司机逐级减速,实现精准对标停车。

  驾驶台上的警惕按钮是重要安全装置。手动驾驶时,司机必须持续按压,一旦松开,列车将立即触发紧急制动,防止疲劳、分心带来的运行风险。

  胡楠介绍:“太原地铁2号线达到GOA4级全自动运行标准,列车可自动完成唤醒、出库、行驶、停车、折返、回库等全流程作业,司机主要负责运行监控,1号线智能化水平进一步提升,代表着国内先进技术方向。”

“绿色动力”的能量之源

  作为绿色低碳交通工具,地铁的运行动力完全来自电能,整套牵引供电系统是列车稳定行驶的关键支撑。

  列车通过顶部的受电弓与接触网相连,从而获取运行所需电能。城市轨道交通职业体验中心老师段亚利介绍,受电弓依靠气压驱动升降,若气压不足便无法升起,从源头形成安全保护机制。

  接触网是供电系统的核心输电载体,根据安装位置、接触导线形式及供电方式不同,可分为架空式接触网、接触轨式接触网和跨座式单轨接触网三类,其中,架空式接触网又细分为柔性接触网与刚性接触网两种。地面及高架路段空间开阔,多采用柔性接触网;隧道内空间紧凑,则使用刚性接触网。太原地铁1、2号线均采用这种安全可靠的架空接触网供电模式,可适配不同路段的运行条件,保障供电连续稳定。

  在整个供电系统中,绝缘装置是不可或缺的安全屏障。段亚利特别强调:“无论是接触网支撑结构、高压设备,还是受电弓与车体连接部位,都设置了专用绝缘装置,能有效隔离高压电流、防止漏电、避免短路,保障设备与车体完全处于安全状态。”

  “受电弓与接触网,就是地铁的能量生命线。”段亚利说,这套系统稳定与否,直接决定列车能否安全运行。

(杨志敏)


  我们每天乘坐地铁穿梭城市,却很少了解它的“身体结构”与运行奥秘。地铁列车由哪些部分组成?为何跑得稳、停得准?动力从哪里来?车门如何安全开关?作为山西省教育厅首批省级中小学生职业体验中心,太原城市职业技术学院城市轨道交通职业体验中心(下称“城市轨道交通职业体验中心”)通过1:1还原的城轨模拟驾驶舱、车辆结构展示模型、供电与车门实训设备(牵引供电系统和车门与站台门实训设备),将列车构造、牵引供电、安全防护等知识转化为生动直观的科普课堂,让青少年在沉浸式体验中读懂地铁科技。

“钢筋铁骨”的构造秘密

  “太原地铁选用的是国内主干线最主流的A型列车,空间大、载客量高、运行平稳,能很好满足城市骨干线路运营需求,列车采用6节编组,‘4动2拖’配置,在保证充足牵引力的同时,兼顾运行效率与能耗控制。”太原城市职业技术学院机电工程系老师胡楠介绍。

  地铁列车整体可分为驾驶室、客室、走行部、车钩、贯通道、牵引系统、制动系统等部分。驾驶室是列车的“控制中心”,集成方向手柄、牵引制动手柄、显示屏、监控按钮、报警与通信设备,司机通过操作完成启动、加速、减速、对标停车、开关门等动作。客室是我们最熟悉的区域,配备座椅、扶手、线路图、车门指示灯、广播、空调及各类应急设施,兼顾舒适与安全。

  车厢之间依靠车钩连接,“车钩用于车厢之间的连接,要承受列车运行中产生的拉力,同时还要完成气路和电路的连通,保证整列车控制系统正常工作。”胡楠介绍道。

  车厢连接处为贯通道,外部采用柔性折棚结构。胡楠说,折棚就是车厢之间褶皱状的柔性连接部分,转弯时可以挤压、伸展,方便列车通过曲线路段,同时还能防尘、降噪,让乘客在车厢之间走动更安全平稳。

  “列车看起来是一个整体,其实每一部分都有明确分工,缺一不可。”胡楠说。

平稳运行的“腿脚绝技”

  列车能平稳行驶、精准停靠,关键在于走行部。它相当于列车的“腿脚”,由轮对、轴箱、弹簧减震装置、驱动电机、制动装置等组成,承担承重、驱动、制动、转向四大核心功能。列车启动是否平顺、刹车是否可靠、过弯是否稳定,都由走行部决定。

  在城市轨道交通职业体验中心的1:1仿真驾驶舱内,可清晰呈现地铁驾驶操作逻辑:方向手柄控制前进、后退、归零;牵引制动手柄控制加速与刹车;仪表屏实时显示速度、距离、车辆状态;站台旁的300米标、200米标、100米标提示司机逐级减速,实现精准对标停车。

  驾驶台上的警惕按钮是重要安全装置。手动驾驶时,司机必须持续按压,一旦松开,列车将立即触发紧急制动,防止疲劳、分心带来的运行风险。

  胡楠介绍:“太原地铁2号线达到GOA4级全自动运行标准,列车可自动完成唤醒、出库、行驶、停车、折返、回库等全流程作业,司机主要负责运行监控,1号线智能化水平进一步提升,代表着国内先进技术方向。”

“绿色动力”的能量之源

  作为绿色低碳交通工具,地铁的运行动力完全来自电能,整套牵引供电系统是列车稳定行驶的关键支撑。

  列车通过顶部的受电弓与接触网相连,从而获取运行所需电能。城市轨道交通职业体验中心老师段亚利介绍,受电弓依靠气压驱动升降,若气压不足便无法升起,从源头形成安全保护机制。

  接触网是供电系统的核心输电载体,根据安装位置、接触导线形式及供电方式不同,可分为架空式接触网、接触轨式接触网和跨座式单轨接触网三类,其中,架空式接触网又细分为柔性接触网与刚性接触网两种。地面及高架路段空间开阔,多采用柔性接触网;隧道内空间紧凑,则使用刚性接触网。太原地铁1、2号线均采用这种安全可靠的架空接触网供电模式,可适配不同路段的运行条件,保障供电连续稳定。

  在整个供电系统中,绝缘装置是不可或缺的安全屏障。段亚利特别强调:“无论是接触网支撑结构、高压设备,还是受电弓与车体连接部位,都设置了专用绝缘装置,能有效隔离高压电流、防止漏电、避免短路,保障设备与车体完全处于安全状态。”

  “受电弓与接触网,就是地铁的能量生命线。”段亚利说,这套系统稳定与否,直接决定列车能否安全运行。

(杨志敏)