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关于城市轨道交通行业发展趋势的思考

2019-10-21周飞陶菊颖

科学导报·学术 2019年40期
关键词:轨道交通系统建设

周飞 陶菊颖

党的十八大以来,高质量新型城镇化建设加速推进,在城镇化过程中,每年新增的千万人口对现有的城市交通基础设施带来了巨大的挑战。但由于我国耕地保护政策的要求,欧美国家的以小汽车为主的交通方式缺乏客观条件,城市建设过程中必须走集约型发展道路,因此,城市轨道交通成为城镇化过程中的首选。根据交通运输部发布的《2018年交通运输行业发展统计公报》,截至2018年底,城市轨道交通线路总长度为5295.1公里,增加711.8公里,同比增长15.53%。

一、发展背景

党的十九大以来,我国作出了建设交通强国的重大决策,这为城市轨道交通行业大发展带来了机遇。十九大提出,当前中国特色社会主义进入新时代,我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾,因而对交通运输业提出了更高的要求。截至2018年底,我国铁路营运总里程是13.2万公里,高铁从无到有,现通车里程达到2.9万公里,位列全球第一。

在现代经济社会发展中,轨道交通《中国城市综合发展六大趋势》指出,未来我国城市的发展趋势:“人口和经济愈益向大城市群集聚”,珠三角、长三角和京津冀三大城市群将成为我国大城市群的典型代表。大城市群的重要特点一是人口规模大;二是产业门类多;三是合作交流频繁,轨道交通是大城市群的出行首选,因此,随着大城市群发展的趋势不断明朗,城市轨道交通产业的发展要求也不断提高。十九大报告中提出,我国要从“交通大国向交通强国迈进”,这对我国现有城市轨道交通产业的创新发展提出了变革的要求。只有高度重视轨道交通发展,我国的交通强国战略和交通运输现代化建设才有可能顺利推进。

二、我国城市轨道交通行业的发展现状

(一)发展历程

改革开放以前,中国的城市轨道交通产业暂未得到发展,而如今城市轨道交通产业发展处于国际前列,行业政策的不断颁布出台营造了良好的政策环境。在改革开放之前,国家尚未出台相关产业政策;改革开放以后,轨道交通的建设发展逐渐得到了国家的重视,扶持力度不断加大,政策体系不断完善,涵盖了轨道交通行业发展的规划、建设、产品、标准等多方面。改革开放后,我国轨道交通产业发展大概分为三个阶段:

第一阶段:1978-2003年。在此期间,北京、上海、广州、长春、大连等城市相继出现了轨道交通的发展,但是这一阶段每个城市的轨道交通建设基本以单线建设为主,路网概念较为模糊。从建设项目批复流程上来看,每条线路从建设项目建议书到工程项目可行性研究报告,均需得到国家发改委的同意。截至2003年,我国城市轨道交通通车总里程260.4km。从技术层面来看,这一阶段,全国各个城市的轨道交通建设技术以国外引进为主,自主研发和生产的比例较低,技术并不成熟。

第二阶段:2003年-2008年。在此期间,金融危机的发生引发了我国的金融和财政政策的全面转向。从建设项目批复流程上来看,每个城市需要首先将拟建设的城市轨道交通线路需要正式上报建设规划至国务院,建设规划从上报到批复,一般需要1至2年。获国务院批复后,再向国家发改委上报工程项目可行性研究报告,一般需要半年至1年。这一阶段,国务院于2003年下发的《关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知》(81号文),明确提出了国产化率,国内城轨设备的国产化率迅速提升。

第三阶段:2008年-2017年。之所以以2017年作为这一阶段的最后一年,而不是以当前的时间点作为最后一年,主要是发生了包头轨道交通叫停的标志性时间。这一阶段是我国城市轨道交通大步发展的黄金10年。根据不完全统计,众多省会城市在这一阶段均启动建设城市轨道叫哦通,并普遍获批两轮建设规划,建设的时间密度非常大。

(二)发展现状

1.线网密度不断提升,网络化趋势越发明显。随着国内多个一二线城市进行轨道交通三期、四期建设规划,其轨道交通的线路长度越来越大,线路密度越来越高,城市交通轨道的网络化趋势已经日渐明显。截至2017年末,上海和北京城市轨道交通线网密度已经超过0.4km/km2,深圳、广州、南京等城市线网密度超过0.2km/km2.截至目前,国内众多城市中已获批项目的建设仍在推进中,在这一批已獲批项目顺利建设完成后,预计未来10年内,各大城市的城市轨道交通线网密度将会有一个明显提高,形成城市轨道交通网络。

2.多元化结构明显,多种形式共同发展。目前,我国的城市轨道交通以地铁为主,轻轨等其他形式为辅。这主要是由于我国各地区的交通运输环境不同,经济、人口、地形以及社会发展历史不同,其他形式的轨道交通得到了有效发展。如山城重庆,由于地形的独特性,整个城市的轨道交通以轻轨为主,而不是地铁。根据公开资料显示,截至2017年底,我国已开通的城市轨道交通形式包括地铁、轻轨、市域快轨、单轨、现代有轨电车、磁悬浮交通、APM七种,地铁运营线路占比77.2%,市域快轨占比9.99%,轻轨占比4.8%,现代有轨电车占比4.9%,多元化产品运营结构已经形成。

3.运营城市不断增加,通车里程逐年增长。截至2010年底,我国内地开通城市轨道交通服务的城市仅北京、天津、上海、广州、深圳、南京、武汉、重庆、长春和大连10个城市,均为直辖市、省会城市或计划单列市。根据中国城市轨道交通协会的统计数据,截至2018年底,内地共34个城市开通城市轨道交通,开通线路171条,数量大幅提升。随着开通城市的不断增加,截至2018年底,共建成轨道交通车站3412个,运营车辆34012辆。

4.装备制造体系不断成熟,国产化率不断提高。目前,我国城市轨道交通产业链完整,不仅拥有生产制造多种制式城轨车辆的技术,还拥有门类齐全的零部件配套生产企业,牵引、制动、信号、供电、通信、屏蔽门、自动售检票、综合监控、防灾报警等全产业链覆盖。在自主创新方面,关键零部件如城轨车辆车钩、永磁直驱转向架、电空制动系统等关键核心技术实现自主创新,电阻焊及激光焊不锈钢车体、搅拌摩擦焊铝合金车体等环境友好的新技术率先在城轨车辆产品中成功应用,核心产品的自主化水平不断提升。

(三)存在问题

2008年之后我国城市轨道交通产业高速发展,带来了存在不少问题,需要重点关注:一是人力资源不足,从城市轨道交通项目的规划设计、施工建设、运营管理等全流程,均出现了专业人员短缺的问题;二是由于产能急剧扩张,而城市轨道交通行业仍然是处于管制期,过剩产能成为一大问题;三是城市轨道交通行业的效益明显下滑,根据公开资料统计,在全面目前30多座轨道交通运营城市里,有一半城市的客运强度未达到0.5万人/km;四是轨道交通的投资回报期过长,但起步期投资巨大,现有的投融资方式的可持续性有待将进一步商榷,尽管香港地铁作为能够保持实现一定利润的标杆,但由于内地的土地出让机制等因素不同,香港地铁的“物业+轨道”模式目前在内地并没有出现成功的差异化案例,因此城市轨道交通运营的道路依旧漫长。

三、我国城市轨道交通行业的发展趋势

(一)智慧化

随着国内大中型城市轨道交通建设运营的飞速发展和信息化技术的广泛应用,城市轨道交通建设和运营的数字化、信息化、智慧化要求不断提高。在新一代信息技术飞速发展的当下,城市轨道交通与信息产业的发展紧密相连,在物联网、云计算、大数据等新技术的驱动下朝着数字化、信息化和智能化方向高速发展,不断打造“数字轨道交通”、“信息轨道交通”、“智慧轨道交通”成为现实发展需求。

如今,城市轨道交通产业在各地如火如的持续建设,在城市公共交通体系的地位越来越重要。在万物互联的智慧化时代,城市轨道交通的运营管理必将越来越智能,契合了我国信息化与工业化融合发展行动。以信息化带动轨道交通智能化,以轨道交通智能化促进信息化的发展和提升,为我国城市轨道交通行业的可持续发展,不断夯实信息技术的基础支撑。另一方面,大城市群中的城市轨道交通建设要求较快,在快速建设与智能化要求的双轮驱动下,城市轨道交通产业需要更加高效和专业的信息化平台来支撑和统筹,让轨道交通的运营更加安全、运输更加高效、服务更加满意。

工业云的发展在城市轨道交通行业中有积极的应用,“城轨融合云”应运而生。目前第三方工业云企业通过与业主、设计院、集成商等各方充分沟通交流,依托企业在云计算、大数据等新ICT技术领域优势,通过城轨融合云为城市的轨道交通产业从生产到运营全产业链提供全生命周期的解决方案。城轨融合云方案通常采用云计算技术,打破传统专业系统烟囱式架构,重构整个信息化平台,以达到高效利用各项资源、实时共享各专业数据的功能,为城市轨道交通行业的持续、稳定运营提供了良好的支撑。

(二)集成化

未来城市轨道交通的集成趋势将主要体现在城市轨道交通系统的集成化管理,城市轨道交通工具与其他交通工具通常互不干扰,但其自身拥有强大的运输能力、较高的服务水平以及明顯的环保成效,是目前解决城市群中交通问题的重要路径。当前我国的城市轨道交通主要包括地铁、轻轨、有轨电车、磁浮列车、BRT等,多工种、多专业集成化特点显著。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中指出,“高速轨道交通系统”和“智能交通管理系统”是未来一段时期优先发展的主要方向。轨道交通智能化系统是以电力/电气化系统、信号——通信系统、以及信息系统为基础的综合平台,是现代轨道交通发展的必然趋势。

现阶段的城市轨道交通智能化系统主要包括综合监控系统、乘客资讯系统、综合安防系统、通信系统、自动售检票系统和信号系统,其优势主要体现在以下四个方面:一是高科技化。先进的信息化技术使得对列车的自动跟踪管理及动态改善成为可能,大大提高了客户对城市轨道交通运输的服务满意度。二是高智能化。技术方面从传统控制管理转向知识工程型,通过模拟人的行为来管理车辆。借助车载微机的自动驾驶功能和调度中心的智能工作站,完成运营过程。三是高集成化。将多个专业的子系统集成到统一的管理平台,及时、高效的监控管理整条线路的各个子系统的运作情况,从而实现整个系统内的信息共享和协调互动。四是高整体性。由于智能化系统和集成化系统的充分运用,如今的城市轨道系统的整体性不断加强,整个城市轨道交通将作为一个统一的模块成为城市交通系统的重要一环。

(三)标准化

自改革开放以后,我国的城市轨道交通建设逐渐发展起来,标准化工作始终贯穿其中,自80年代起至今,城市轨道交通标准化工作取得了突破性进展。

标准体系是城市轨道交通建设和运营所必须遵守的“法规”,由于城市的地理及人文特性不同,每个城市的交通需求呈现多样化,因此轨道交通的运营制式和运输产品种类丰富,为提高管理效率,统一行业标准,针对城市轨道交通系统从规划、建设、运营、维修、养护全生命周期的全覆盖,实现全流程标准化,建立城市轨道交通标准体系。标准化体系的建立,有利于解决城市轨道交通工程建设、运营和管理中具有全局性和共性的突出问题,有利于加快建设进程和提高建设质量,有利于装备制造业的标准化和模块化,有利于实现网络化运营与维修养护。

当前,我国已经成为全球规模第一的城市轨道交通国家,同时也是全球规模第一的城轨轨道交通产品的生产制造国家,在“一带一路”的国家战略下,我们的工业化产品正不断走出国门、融入世界。为更好的对接国际市场,又快又好的满足国内外不同市场对轨道交通产品的需求,最大化的减少生产制造成本,高度标准化成为必走之路。为更好的融轨道交通全球化生产制造体系,标准化的接轨非常重要,在全球统一的标准化体系下,通过标准与技术、标准与创新、标准与认证相辅相成的过程,不断提高我国的轨道交通企业的生产制造水平,助推交通强国梦的早日实现。

(四)一体化

当前我国轨道交通基础已经具备一定的现实产业基础,为打造全国性的轨道交通强国,必须全国一盘棋,在全国的交通网络中提升城市轨道交通的战略地位。

首先必须重构城市轨道交通的运输方式、基础设施以及现行系统之间的综合体系,在各种运输方式在布局、功能、运营等各方面均需要协调统一,既包括基础设施等硬件的协同,也包括城市轨道交通平台的系统的耦合,共同提升系统的运行效率。

二是充分发挥轨道交通在一体化的交通运输体系中的作用,一体化既是指城市轨道交通系统的基础设施与现有的其他交通基础设施要形成物理层面的一体化耦合,也是指城市轨道交通运行系统在运输服务、市场开放、经营合作、技术标准、运营规则、运输价格、清算机制、信息以及票据等功能方面形成逻辑层面的一体化连接,进而实现交通运输全过程的一体化组织。

三是在新一代信息技术发展迅猛的当下,城市轨道交通在信息化、智能化、节能化、安全、环保等领域均需要发挥示范引领作用,立足提高整个交通运输系统的发展水平、质量水平、管理水平、服务水平,通过提升城市轨道交通的综合水平进而提高交通运输系统整体的供给能力、服务能力、安全保障能力。

四、结语

交通强国的建设对城市轨道交通提出了更多的要求,在信息科技、人工智能、新能源、新材料等核心的技术革命已经对产业发展有了深刻影响的当下,城市轨道交通系统的组织创新也正逐步向网络化、智能化的方向革新。

交通形态创新下,城市轨道交通必须形成城市和城际大容量交通与跨区域长距离干线交通的规模对接,塑造网络化、规模化、高效化的运输服务组织形态。

运输服务创新下,按照网络化、智能化的特征和趋势,以创新运输服务产业链为引领,实现以运输服务链为核心的现代运输方式,加快推进运输服务方式和发展模式的转型升级。

高质量发展下,一是推动城市间的产业分工合作、基础设施建设、生态共同保护、环境协同治理等,二是依托交通运输智能化服务和网络化联动,开拓更大的发展空间,三是进一步强化投资风险控制,以交通运输供给侧结构性改革应对需求变化。

综合运输发展下,为在总体上提高综合运输服务能力和水平,需要充分发挥各种运输方式的技术优势以及强化各运输方式的衔接能力,进一步加快轨道交通的发展,强化城市轨道交通发展对一体化交通运输系统的支撑。

作者简介:

周 飞,1987.6,江苏泰州,本科,城市轨道交通领域研究;

陶菊颖,1988.5,江苏泰州,研究生,工业及制造业产业研究

(作者单位:1中车南京浦镇车辆有限公司;2南京软件园科技发展有限公司)

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