我国轨道交通产业发展方向与建议

司志强

当前时期，新工业革命正在发展蔓延，我国大力推动制造业发展，并在《中国制造2025》中将先进轨道交通装备列为10大重点发展领域之一，铁路投资持续高位运行，轨道交通尤其是城市轨道交通加速发展。随着科技创新速度加快以及对智能化、节能环保的要求提高，我国轨道交通产业正朝着应用制式多样化、智能制造深入推进、无人驾驶技术逐步成熟和新型材料扩大应用等方向发展。为更好地促进我国轨道交通产业发展，笔者提出了加大自主创新力度、大力推广智能制造、发展绿色轨道交通和完善技术标准体系等4点建议。

一、我国轨道交通发展背景与形势

1.新工业革命正在发展蔓延

新一代信息技术与制造业深度融合，正在引发对制造业影响深远的产业变革，新一轮工业革命正在孕育和发展蔓延。新一代信息技术领域的创新成果显著，技术融合进程持续推进，新应用和新模式不断涌现，产业转型升级和结构调整的速度加快。随着物联网、云计算和大数据技术发展成熟并在工业生产企业中推广应用，企业将在采购、生产、销售和售后服务等方面具备收集、传输及处理数据的能力，新的信息获取和处理方式极大改变了传统制造业的生产与经营模式，对于传统制造业将是一次颠覆式的发展，轨道交通产业同样难以置身事外。为在新一轮工业革命中抢占先机，提升本国工业的国际竞争力，德国和美国先后分别提出了“工业4.0”战略和“工业互联网”概念。随后，我国于2015年提出并印发了《中国制造2025》，以应对新一轮工业革命的竞争与挑战。《中国制造2025》明确把先进轨道交通装备列为重点发展领域之一，提出了加快新材料、新技术和新工艺的应用，推进轨道交通产业向数字化、智能化、绿色化发展。

2.铁路投资持续高位运行

根据国家在铁路规划方面的信息显示，我国未来3～5年铁路建设投资依然维持在高位。相较于“十二五”期间铁路累计投资3.47万亿元，“十三五”期间铁路投资在此基础上仍有所增加。《铁路“十三五”发展规划征求意见稿》显示，我国铁路固定资产投资在未來5年可累计达到3.5万～3.8万亿元的规模，而其中大概3万亿元将用于铁路基本建设，预计建成新铁路线路3万km；高速铁路营业里程到2020年将达到3万km，连接我国80%以上的大城市，而全国铁路营业里程将突破15万km。此外，2016年发改委、交通运输部联合印发了《交通基础设施重大工程建设三年行动计划》，该计划指出，未来3年重点推进的铁路项目有86个并将做好项目实施的前期工作，涉及的铁路线路（新建、改建、扩建）达到了2万km，并将投入约2万亿元资金；分阶段来看，重点投资项目数量和投资金额在2016年分别为34个和7 803亿元，2107年分别为29个和4 946亿元，2018年分别为23个和6 994亿元。伴随着铁路投资不断掀起高潮，我国轨道交通产业将迎来较长的快速发展期。

3.城市轨道交通快速发展

继高铁之后，我国城市轨道交通已成为轨道交通产业新的增长极，建设成果初步显现。在规模方面，截至2015年底，全国已开通城市轨道交通运营的城市已达26个，地铁运营线路达到85条，运营线路总长达到2 658km。目前，我国绝大部分一二线城市获得国家批准修建地铁，城市数量达到39个。在投资方面，2015年-2016年上半年，国家发改委在地铁建设和调整领域共批复了13个城市的规划，主要集中在一线城市和省会城市，2015年投入资金达3 000亿元，涉及的总投资为10 192亿元。在政策方面，2013年5月和2015年11月，国家2次下放城市轨道交通项目审批权，各地城市快速轨道交通项目将由各自省级投资主管部门审核批准，促进了各地轨道交通的快速发展。国家政策及资金的大力支持，有利于加快我国轨道交通建设速度以及扩大建设规模，更好地促进经济发展并服务大众。

二、我国轨道交通发展方向与趋势

1.应用制式多样化发展

在2016年，我国首条具有完全自主知识产权的中低速磁悬浮列车在长沙投入运营，我国自主研制的第一列新能源空铁在成都成功挂线，比亚迪股份有限公司研发的跨座式单轨“云轨”在深圳正式通车，随着轨道交通产业颠覆式创新的发展，轨道交通发展呈现多制式发展趋势。新制式轨道交通主要包括现代有轨电车、磁悬浮列车、空铁、悬挂式单轨等，它们往往具有小运量、投资低和建设周期短等特点，反映了我国交通运输发展的多种不同需求。各制式轨道交通对运量、投资及建造周期的定位都有所不同，具体来说：在运量方面，地铁定位大运量运输，轻轨、中低速磁悬浮列车和比亚迪的“云轨”定位为1万～3万人次左右的中运量，空铁和现代有轨电车则定位为1万人次左右的小运量；在建设成本方面，地铁最贵，每千米造价为6亿～8亿元，磁悬浮列车为2亿～3亿元，空铁仅需1.5亿～2亿元；在建设周期方面，地铁通常为5年，而现代有轨电车和云轨的周期仅仅是地铁的1/3。从功能定位的角度来看，新制式轨道交通将广泛应用在新型城镇化建设中，特别适合应用于二、三、四线城市和旅游景区。未来铁路建设布局中，我国将根据不同区域交通的需求特点，因地制宜选择各制式轨道交通装备，着力解决城市发展面临的交通、能源和环境等问题，并在这个过程中推动和实现轨道交通应用制式多样化发展。

2.智能制造深入推进

智能制造在全球范围内快速发展，已成为全球制造业最重要的发展趋势之一，深刻影响着产业发展模式和产业分工格局的变化，并将推动形成新的生产方式、产业形态、商业模式。深入推进轨道交通领域的智能制造发展，对于培育轨道交通增长新动能，构建新型轨道交通产业体系，促进轨道交通产业向中高端迈进、实现轨道交通强国具有重要意义。当前阶段，面向轨道交通领域的智能制造关键技术装备、核心支撑软件、工业互联网等系统集成应用正在积极推进；不久之后，智能制造装备和先进工艺将在轨道交通产业不断推广应用。例如，智能传感技术在轨道交通领域的应用在加快发展，轨道交通用传感器智能化、集成化和数字化水平持续提升，将为今后实现车联网和无缝融入物联网做好技术储备。推进轨道交通与智能制造的融合进程，扩大智能制造应用范围，提高智能制造应用水平，已然成为未来轨道交通发展的一个重要方向。

3.无人驾驶技术逐步成熟

轨道交通全自动无人驾驶技术并非是一种新兴技术，它在国际上多个国家和城市有着30年左右的应用历史，然而，全自动无人驾驶技术在我国却仍处于较低级的应用阶段。与人为驾驶的线路和方法不同，原本该由司机完成的各项操作，均要改为无人驾驶系统来操作完成。无人驾驶系统的技术主要包括列车控制技术、监测系统联动技术、故障管理技术、乘客监督和管理技术等，这些技术将为列车实现车辆管理、障碍物检测、烟火报警联动、牵引供电联动、牵引制动故障、逃生门控制等功能，保证列车运行安全、有序、快速和舒适。为实现这些新增的技术功能，列车需新增全自动驾驶车载设备、紧急呼叫按钮、障碍物探测器等设备，地面新增部分设备，同时要对原有的行车调度及综合监控系统、车站站台门控制系统、通信系统、CCTV等设备进行功能升级。全自动无人驾驶技术的突出优势是提高运输服务质量和提升轨道交通运营的可靠性、安全性、灵活性等，随着我国对无人驾驶系统技术及运营维护的研究和应用逐渐成熟，在我国未来的城轨交通发展中，全自动无人驾驶技术的应用将成为新的发展方向。

4.新型材料扩大应用

新型材料具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能，轨道交通领域新型材料的应用研究正在围绕其耐火、耐热、轻质、低噪、电磁兼容性、强度性能和节能环保型等特性来展开，我国已经在探索研究新型材料应用的关键技术和轻量化设计，欧洲则致力于铁路车辆及组件新型轻质复合材料的应用开发和商业化推广應用。新型材料主要包括复合材料、高分子材料等，并已开始应用在列车及轨道交通配套设备上。以复合材料为例，复合材料具有轻质、强度高、可设计性强、安全性高、成本低等优势，已经逐步应用在车厢内饰件、车头前端部、车体结构、转向架等方面。新型材料在轨道交通装备产业的应用有助于提高产业节能减排水平以及轨道交通装备的性能，是实现轨道交通装备快速、安全、低碳绿色的重要保证。随着对轨道交通车辆轻质化和环保性的要求越来越高，新型材料将有更大的用武之地。

三、促进产业发展的几点建议1.加大自主创新力度

一是坚持走自主创新之路，发挥企业作为创新主体的优势，探索创新能够激发产学研各方潜力的合作模式，建立起有活力、能攻关、高产出的创新体系。二是以核心装备、系统软件、关键材料、基础零部件等关键领域为重点，紧紧围绕未来轨道交通产业发展制高点和国家重大战略需求，定期研究制定发布轨道交通产业技术创新路线图，突破和掌握一批关键核心技术。三是加大对轨道交通自主创新的资金投入，加快轨道交通产业创新成果转化，完善科技成果转化运行机制，多方位多举措保护知识产权。四是重视创新人才队伍建设，做好人才的引进、培养和管理工作，健全人才奖励与激励机制，充分发挥创新人才的积极性、主动性和创造性。

2.大力推广智能制造

在行业内持续推进信息化和工业化深度融合，创新探索和借鉴采用智能制造新模式，推动智能化、数字化技术在企业产品全生命周期（包括设计、生产、销售、服务等）中的深度应用，支持智能制造关键技术装备和核心支撑软件在轨道交通领域的推广应用，不断提高轨道交通生产装备和生产过程的智能化水平，提高轨道交通产品的安全性、轻量化和节能环保等性能。以智能控制系统、高端数控机床、机器人、3D打印等硬件设施和个性化定制、柔性化制造、异地协同开发等新型生产模式推动轨道交通整车及核心部件企业转型升级，建设智能生产线和智能制造车间，打造轨道交通产业智能制造示范区，逐步扩大智能制造应用的广度，提高产业数字化、智能化水平，进而推动整个轨道交通产业转型升级。

3.发展绿色轨道交通

深化绿色制造这一全新生产方式在轨道交通领域的应用，构建节能环保的轨道交通制造体系，加快轨道交通产业绿色循环低碳发展，是推动我国轨道交通产业向节能环保方向转型升级的一个有效途径。发展绿色轨道交通，要把绿色发展理念融入轨道交通装备生产的全过程和各方面。研发设计方面，要运用绿色设计减少碳足迹，扩大新型节能环保材料的研发应用，开发满足用户需求的绿色产品；生产方面，要打造绿色供应链，推广清洁低碳技术，实现清洁生产，打造轨道交通的绿色品牌。

4.完善技术标准体系

技术标准在产业发展中具有不可替代的意义，要深化对轨道交通产业标准工作重要性的认识，加快完善轨道交通产业的标准体系。整合企业、科研院所和高等院校在标准化工作方面的技术力量，做好标准化基础工作，加强技术标准体系建设，努力提升标准化工作的质量和效益。按照“国内一流、世界前沿”要求，做好国内行业标准制定工作。鼓励我国轨道交通装备企业和社会组织、产业技术联盟积极参与国际标准化活动，反映中国轨道交通产业的声音和利益诉求，积极参与轨道交通技术标准制定，包括新型材料应用、无人驾驶等领域，大力培育和扶持中国轨道交通技术标准成为国际标准。