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3D打印 风力发电 未来地铁还能有哪些黑科技

发布时间:2018-07-13 12:18:20
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  空中列车、云中轨道,这些极具科幻感的概念不断冲击着人们对于地铁的认知。7月12日,在北京科技大学体育馆举办的京港中学生地铁列车模型创意科技大赛决赛现场,3D打印地铁列车、内外层车厢、风力发电地铁逐一亮相,引发关注。而这些创想都是来自北京、香港两地350余名中学生的奇思妙想。未来地铁还能有哪些黑科技?或许在这里可以一探究竟。

  学生在京港中学生地铁列车模型创意科技大赛决赛现场进行“驾驶地铁”项目的比赛

  创想一:列车制造应用3D打印技术

  3D打印即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。2011年8月,南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印的飞机。美国国家航空航天局(NASA)官网2015年4月21日报道,NASA工程人员正通过利用增材制造技术制造首个全尺寸铜合金火箭发动机零件以节约成本,这是航空航天领域3D打印技术应用的新里程碑。而在京港中学生地铁列车模型创意科技大赛“制造地铁”项目的比赛中,3D打印列车模型“出镜率”颇高。因为地铁列车模型车厢及零部件有不同的弧度,如果使用塑料板加热很容易不平整,而通过3D建模、打印,可以将车顶和侧壁一体式打印,圆柱体曲面上有突出线条的风缸、靠背带弧度的座椅也可以实现高度还原。

  参赛的北京中学生讲解自己通过3D打印技术制作的地铁列车模型

  创想二:内外层车厢实现快速出行

  相比地铁制造中的高科技,在本次京港中学生地铁列车模型创意科技大赛决赛中,“设计地铁”项目中的作品则更具科幻感。北京市二十二中报送的作品描绘了这样一幅场景,列车车厢分为载客车厢(外车厢)与换乘车厢(内车厢)两部分,其中外车厢始终运行,内车厢则在每一站停下实现乘客上下车的功能。乘客如需下车,则需要从外车厢进入内车厢,而不需要下车的旅客乘坐始终运行的外车厢,便可以省去中途站停车的时间,实现更快的地铁出行。以每天运送约120万人次的京港地铁4号线及大兴线为例,从最北端的安河桥北站到最南端的天宫院站,一共35座车站,单程运行时间(包括每站的停站时间)需要约1小时23分钟,如果内外车厢的设想得以实现,从安河桥北站上车要到天宫院下车的乘客,出行时间仅需62分钟左右。

  香港中学生携“驾驶地铁”项目的参赛作品进行答辩

  创想三:风力发电让地铁出行更环保

  地铁作为大运力的公共交通工具,具有绿色、环保的特点,如何让地铁更节能也是许多地铁人不断钻研的课题。目前,京港地铁4号线及大兴线、14号线、16号线投入使用的所有列车均具有再生电利用相关功能,可以将电客车制动势能转化为电能并反馈至三轨或接触网,供其它电客车使用,从整体上降低了电能的消耗。而在京港中学生地铁列车模型创意科技大赛决赛中,更有北京九中的学生设计了风能发电的地铁,列车外部装上“龙鳞”形状的径流双轮效应风轮,将小型发电机集合为大型发电系统,从而利用列车行进时产生的气流发电。

  事实上,从“燃青春·创未来”首届京港中学生地铁列车模型创意科技大赛报名选手的146件报名作品中脱颖而出的102件决赛作品中,还有很多黑科技,如,在车厢内部加装全息投影设备,使车内也有一年四季的景致;在列车前部加装光电传感器,利用黑白颜色反光不同执行“巡线”程序使列车按轨道行驶等……北京、香港两地中学生用自己的科学创想阐述着本届大赛“地铁·城市·未来”的主题,也描绘着自己心目中城市与轨道交通的美好未来。

  京港中学生地铁列车模型创意科技大赛决赛启动

  据悉,“京港中学生地铁列车模型创意科技大赛”是京港地铁联合北京市教育委员会、北京市交通委员会、北京市人民政府港澳事务办公室、北京学生活动管理中心、北京青少年科技中心、伙伴教育基金会共同打造的一项地铁主题科技创新教育活动,旨在为青少年搭建地铁领域科普教育平台,贯彻国家科技创新引领发展的思路,促进青少年对于城市交通、城市发展的关注和认识;发挥京港地铁作为两地合作企业的优势,促进两地青少年之间的科技、文化交流,为他们提供向来自地铁以及科技教育领域的专家学习的机会;同时启发青少年的创新思维。

  大赛面向北京、香港两地在校中学生,分为初中、高中两个年龄组别,通过创意设计、制作装配、操控地铁列车模型三个项目的比赛,展现选手的创新能力,加强青少年对城市轨道交通的认识和理解,引导其关注城市轨道交通的发展,并促进两地中学生之间的交流。

  大赛于2018年4月26日启动,7月12日举行现场决赛及颁奖仪式。大赛共评出“设计地铁”项目一等奖4名、二等奖8名、三等奖若干;“制造地铁”项目一等奖3名、二等奖6名、三等奖若干;“驾驶地铁”项目团体一等奖4名、团体二等奖8名、团体三等奖若干、优秀个人奖5名;以及优秀组织单位奖及优秀辅导教师奖。两地获奖师生将于8月受邀参加“交流营”活动,在为期6天的活动中,进入港铁和京港地铁参观、学习。

  嘉宾为获奖学生颁奖

  京港地铁公司总经理邵信明表示,来自北京、香港两地中学生呈现了一场精彩的比赛,也展现了青少年的创新能力。京港地铁作为两地合作企业,希望通过此次与各方联合举办“京港中学生地铁列车模型创意科技大赛”,以轨道交通运营管理经验为基础,启发青少年才智,促进两地青少年交流互动,并加强青少年对于城市交通、城市发展的关注和认识。未来,京港地铁将不断推动地铁科技、文化领域的交流与活动,搭建青少年社会实践平台,并秉持交通带动城市发展的理念,为轨道交通与城市的发展带来更大的价值。

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