軌道交通有100多年的歷史，最早的模式是很古老，但是一直延續(xù)至今，目前的輸電模式有三種，接觸網(wǎng)、接觸軌和剛性懸掛。接觸網(wǎng)是在于大于160公里的交通系統(tǒng)當(dāng)中作為長(zhǎng)入，接觸軌一般是地下和160公里以下的軌道交通，剛性懸掛原先在國(guó)外是一個(gè)寒冬過(guò)渡區(qū)段的這個(gè)模式，現(xiàn)在也在我國(guó)的部分地鐵當(dāng)中使用。接觸網(wǎng)和剛性懸掛都需要受電弓來(lái)跟它作為一個(gè)受流器，這樣一個(gè)小小的受電弓非常薄弱，然而其結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。接觸軌在道岔的地段布局也是非常困難，接觸軌與受流器合作來(lái)進(jìn)行講電流引入到車(chē)輛。那么這個(gè)系統(tǒng)也是有一定的薄弱環(huán)節(jié)，受流器也可以在這種空軌上使用，各式各樣的這種模式，這是剛性懸掛。

 

　　接觸網(wǎng)具有柔性、懸空、掛網(wǎng)事故的危機(jī)潛在；受電弓也具有動(dòng)力學(xué)的很大的一個(gè)脆弱，易出故障；剛性懸掛，目前為止世界上還沒(méi)有一個(gè)與它能夠配套的受電弓在使用，因?yàn)閯傂詰覓飕F(xiàn)在就幾乎每個(gè)月都可以聽(tīng)到發(fā)生嚴(yán)重的掛網(wǎng)事故。那么在這種條件下，跳出160年以來(lái)所有國(guó)際電氣化鐵路發(fā)展的脈絡(luò)，重新來(lái)思考一下，如果軌道交通系統(tǒng)是一個(gè)安全、可靠和穩(wěn)定的，那它應(yīng)該是什么樣？試想，輸電系統(tǒng)應(yīng)該與受流機(jī)之間有一個(gè)可控的、穩(wěn)定的結(jié)合關(guān)系，基本不受自然界的影響，可以在500公里以上的過(guò)程當(dāng)中能夠?yàn)榱熊?chē)穩(wěn)定的輸電。在目前可能?chē)?guó)際上所跑到的高速列車(chē)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程當(dāng)中，其中一個(gè)最大的困難就是輸電的困難，在高速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程當(dāng)中弓網(wǎng)關(guān)系已經(jīng)無(wú)法保證輸電能夠完成。那么這個(gè)系統(tǒng)的壽命應(yīng)該也已陷入同步達(dá)到50-100年，還必須堅(jiān)固、耐用，沒(méi)有安全事故，比如像觸電等等一系列，像雷擊這些的事情應(yīng)該也不會(huì)影響到它，成本也不應(yīng)該特別高。本著這樣的要求，如果有這樣的一個(gè)輸電系統(tǒng)應(yīng)該說(shuō)我們的軌道交通的發(fā)展就進(jìn)入了一個(gè)良性的循環(huán)，在沒(méi)有這樣一個(gè)弓網(wǎng)關(guān)系或者說(shuō)輸電系統(tǒng)能夠達(dá)到安全的級(jí)別的時(shí)候，其實(shí)軌道一直是在艱難的、一個(gè)苛刻的條件下去運(yùn)行的。要達(dá)到這樣的一個(gè)目的，其實(shí)是要從全面的、多方位的進(jìn)行一個(gè)整體的設(shè)計(jì)、整體創(chuàng)新，需要著無(wú)數(shù)的新的方案的、新的技術(shù)的、新的思路的采納，從此也可以告別受電弓的存在。

 

　　受電弓在160年來(lái)一直是以一條完整的碳滑板，它與接觸網(wǎng)接觸的點(diǎn)只是一條線或者一個(gè)點(diǎn)。但是當(dāng)風(fēng)吹草動(dòng)所有的沖擊的時(shí)候，整個(gè)的碳滑板就會(huì)受到惡劣的沖擊，因此就會(huì)發(fā)生脫弓、（拉胡）等等一些惡劣的現(xiàn)象，現(xiàn)在受電弓就采用的不是碳滑板，而是鍵盤(pán)式的一個(gè)界面。那么作為這樣一個(gè)鍵盤(pán)式的受電弓就將徹底改變弓網(wǎng)接觸的摩擦關(guān)系，當(dāng)然對(duì)于摩擦受流發(fā)展的進(jìn)程還不是要達(dá)到極致的一個(gè)最終目的。所以進(jìn)一步的來(lái)看可以用滾動(dòng)的受電弓，一款滾對(duì)的受電弓如果能夠保持對(duì)地的線速度與車(chē)的線速度是完全同步的，而如今用的材料是銅制的，這樣碳滑板它的導(dǎo)電率非常低，不如鑄鐵，更不如鋁，更不如銅，它們之間的導(dǎo)電率的差異相差幾十倍，如果改為銅的一個(gè)接觸界面，那么這個(gè)時(shí)間大家知道它的接觸壓價(jià)就會(huì)提高幾十倍，效率意味著大大的提高，因此它的受電的可能性也比較穩(wěn)定。同樣作為另一個(gè)輸電模式接觸軌，滾動(dòng)式的受流靴已經(jīng)在事實(shí)過(guò)程當(dāng)中馬上就要進(jìn)行安裝、進(jìn)行試掛。同時(shí)也有一些各式各樣的新的思維，像這是一個(gè)酸極受流靴，可以把正負(fù)極它的輸電系統(tǒng)壓縮在一個(gè)區(qū)域。另外的一些發(fā)明是基于受流器與輸電網(wǎng)之間，先把它的關(guān)系可控的設(shè)計(jì)出來(lái)、固定出來(lái)，然后讓受流器和機(jī)車(chē)之間的聯(lián)系非常簡(jiǎn)單容易，就是一根電線和一條鋼索。這樣的一個(gè)棒式的受流器在一個(gè)空心的導(dǎo)電軌道當(dāng)中運(yùn)行，就變得它們之間完全可以控制間隙以及它們的接觸面積、接觸模式，并且可以加上一定的固體潤(rùn)滑，把干摩擦的輸電立式變?yōu)閹峄妮旊娏⑹?。所以這樣的一個(gè)結(jié)構(gòu)就可以實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)的一個(gè)平層交錯(cuò)，也就是說(shuō)兩條高速列車(chē)可以完全在平層進(jìn)行交匯。以上的設(shè)施還缺乏一個(gè)安全性，比如冰凍、冰雨、觸電，這些現(xiàn)象雷擊還是無(wú)法進(jìn)行避免。因此新的結(jié)構(gòu)，就是把的供電系統(tǒng)進(jìn)行了徹底的一個(gè)重新組合。首先外面是一層防護(hù)罩，它的材料就是一些絕緣的，比方說(shuō)有機(jī)玻璃鋼等等的。那么導(dǎo)電的系統(tǒng)就變?yōu)橹行牡倪@兩邊的一個(gè)導(dǎo)電通道，而且這個(gè)導(dǎo)電通道是有機(jī)的，在一起具有一定的彈附性和減振性的。

 

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在列車(chē)運(yùn)行的80%的故障來(lái)自于電器及控制系統(tǒng)，列車(chē)上的電器及控制系統(tǒng)相當(dāng)于萬(wàn)博博覽會(huì)，具有全球不同的語(yǔ)言模式，也有各自不同的安全等級(jí)和設(shè)計(jì)理念。成為無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)見(jiàn)、預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)的這樣一種根源，甚至造成故障診斷及故障報(bào)警語(yǔ)言的翻譯障礙。但是客觀的講， 80%這樣的工作本身就不應(yīng)該有，如果這樣的現(xiàn)象、這樣的數(shù)據(jù)的混亂、這樣的設(shè)計(jì)理念的統(tǒng)一，其實(shí)所有的這些工作原本就不需要。按照理想的要求每一個(gè)元件它的輸入與輸出都要進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行反饋，這是最理想的。如果一個(gè)列車(chē)千千萬(wàn)萬(wàn)的這樣的點(diǎn)，完全都把每一個(gè)輸出與輸入進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這個(gè)數(shù)據(jù)量超出了我們可以承受的范圍。

 

　　因此這一個(gè)破解的方法，首先要從不同的層級(jí)上來(lái)分，分成微級(jí)、普級(jí)以及無(wú)障礙級(jí)，也就是說(shuō)如果某一個(gè)故障一旦發(fā)生或者某一個(gè)元件一旦出問(wèn)題，會(huì)危及到列車(chē)的安全行駛，那么這樣的點(diǎn)一定要做進(jìn)出和入的雙層檢驗(yàn)，要檢驗(yàn)它的入，要檢驗(yàn)它的出，而且要準(zhǔn)確的報(bào)出它的故障代碼和內(nèi)容。但是像這樣的，如果可以通過(guò)冗余，如果一個(gè)故障發(fā)生了可以通過(guò)一級(jí)、兩級(jí)的冗余，讓它就變得無(wú)足輕重，那么這個(gè)問(wèn)題就簡(jiǎn)化了。但第二層可以帶兵運(yùn)轉(zhuǎn)，知道這是有一個(gè)故障，就要在檢修的時(shí)候把它消除掉。所以在分層之后就可以發(fā)現(xiàn)，其實(shí)真正的要必須在行駛當(dāng)中，必須報(bào)出來(lái)而且必須馬上解決的問(wèn)題并不多，但是會(huì)有。其他在分層之后，把所有的電器和系統(tǒng)的控制融合到一起按照一個(gè)安全等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，一個(gè)冗余的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。這個(gè)時(shí)候按照等級(jí)來(lái)進(jìn)行模塊化備至，如果有的故障沒(méi)有必要了當(dāng)場(chǎng)報(bào)，知道有故障了我們就把它積累下來(lái)，知道到哪一個(gè)模塊就可以了。回到檢修的時(shí)候把這一塊模塊到實(shí)驗(yàn)室，然后整個(gè)的模塊裝完車(chē)以后就可以運(yùn)行了。所以按照這個(gè)思路必須達(dá)到另一個(gè)目的，全車(chē)它的所有的控制系統(tǒng)必須是一家設(shè)計(jì)，有一個(gè)思想、一個(gè)思路、一個(gè)等級(jí)來(lái)做，所有的硬件供應(yīng)商就變得不需要你的控制器，不需要你的能耗，只需要進(jìn)行你提供硬件。如果這個(gè)目標(biāo)你一旦實(shí)現(xiàn)了，那么這個(gè)列車(chē)出來(lái)你想一想完全可以做到預(yù)見(jiàn)、預(yù)判，以及所有模塊的它的一種分級(jí)處理，數(shù)據(jù)變得少了很多，之前的任何翻譯和歧異都沒(méi)有了，而且還可以做到如何給巴基斯坦供車(chē)、給印度供車(chē)，給德國(guó)或者迪拜供車(chē)，完全按照不同的層級(jí)來(lái)進(jìn)行提供。因此說(shuō)要真正達(dá)到一個(gè)系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)的合理的一個(gè)使用，而且科學(xué)的能夠被人類(lèi)掌控的一個(gè)使用，必須改變所有的列車(chē)制造的這種理念。