城市轨道交通技术装备发展现状及发展趋势分析

杨斌山

(新疆工程学院，新疆 乌鲁木齐 830000)

0 引 言

近几年，我国的城市轨道交通体系逐渐趋于完善，有关的资料显示，2019年底，我国大陆地区的城市轨道交通路线已经超过200条，总线路长度超过6 700 km，轨道线路覆盖多个城市，部分一线城市的轨道交通网络逐渐趋于完善，这在一定程度上显示了我国政府对城市轨道交通技术的关注。与此同时，城市轨道交通技术装备也得到了一定的发展，我国的城市轨道交通技术装备最早出现于1999年，在短短二十年的时间内轨道交通技术装备就取得了突破性的发展。但是，由于我国的轨道交通技术装备起步时间较晚，与发达国家相比，在技术水平等方面还存在一些问题，解决这些问题是现阶段我国城市轨道交通技术装备发展的必要措施。

1 城市轨道交通技术装备国产化发展历程

1.1 起步阶段

我国城市轨道交通行业开始于1965年，由原长春客车厂开始，原长春客车厂与湘潭电机厂合作，进行了我国第一辆城市轨道交通车辆，这是我国第一辆自主研发的城市轨道交通车辆，由此，打开了我国城市轨道交通事业的大门。

1.2 技术引进阶段

1990年之后，我国的竞技水平有了显著的提高，人们对交通事业的关注逐年上升。城市交通压力逐渐增大，在此情况下，地铁、轻轨等城市轨道交通出现。有关的资料显示，我国早期的城市轨道交通车辆以进口为主，各类设备以及技术的进口使得城市轨道交通行业的发展成本过高，例如：广州地铁一号线的造价达到了6.63亿元/km，每辆城市轨道车辆的成本高达180万美元。在此情况下，我国国务院于1995年开始对城市轨道交通技术装备展开研究。

1.3 国产化阶段

我国城市轨道交通的国产化阶段开始于1999年。国家颁布了一系列文件，对城市轨道交通的未来发展方向进行了明确，首次提出了国产地铁建设覆盖率要达到70%。国产化主要是指在我国国内制造生产的，包括国外企业在我国国内建厂生产的以及国外零件在我国国内组装的。此项工作开展的重点在于研发城市轨道车辆、牵引系统以及信号系统。

我国城市轨道交通技术装备国产化历程如下图(图1)所示。

图1 我国城市轨道交通技术装备国产化历程

2 城市轨道交通技术装备发展现状

我国城市轨道交通车辆系统在近两年发生了改变，由B型地铁车辆，逐渐改变为复合车辆系统，包括：A型地铁车辆、有轨电车、悬挂式单轨车以及磁悬浮列车等。

2.1 地铁整车国产化情况

随着国产化政策的不断普及，近两年，我国地铁车辆的系统、设备逐渐向国产化的方向转变，北京、广州地铁的系统、设备的国产率已经超过了70%。我国城市轨道交通的车体主要有两类，分别是铝合金车体以及不锈钢车体。车体的静压强度试验均有我国自主完成，除此之外，我国的铝合金车体的断面板材已经基本实现了全面国产化的目标，并且在使用性能等方面与国际标准相比，没有任何差距。全面国产化的实现肯定了我国近几年城市轨道交通行业所做出的努力，现阶段，我国城市轨道交通技术装备存在的主要问题之一就是使用寿命的问题，尤其是国产一系、二系弹簧。

2.2 牵引系统

牵引系统是决定城市轨道交通车辆质量的关键因素之一，现阶段，我国的城市轨道交通车辆所使用的牵引系统的动力来源为异步交流电机。我国城市轨道交通车辆牵引系统的多项设计研发已经初步达到了自主化水平，完成了全自动无人驾驶方案的设计方案，对管理程序也进行了创新。我国自动化牵引系统的订单量已经超过了26 000辆，订单金额也取得了一定的突破，除此之外，牵引系统的价格也有了一定的调整，由2001年的160万元降到了110万元(2019年)，这在一定程度上体现了我国城市轨道交通技术装备的核心竞争能力的提高。永磁材料以及永磁电机由于具有告辞傲龙城、承载能力强的特点，在轨道交通装备制造强国中受到了广泛的关注，我国通过不断地试验，积累经验，现阶段，已经完全的掌握了永磁同步牵引系统，我国长沙地铁的五号线以及天津地铁的四号线所使用的牵引系统均为用词同步牵引系统。

2.3 信号系统

我国于2010年首次使用了自主研发的基于通信的列车控制系统，打破了国外对信号系统垄断性。在此之后，多项信号系统在我国的城市轨道交通车辆中得到了应用，2017年，我国的北京地铁燕房线正式开始投入使用，该条运行线路是我国首个具有自主知识产权的全自动运行线路，这体现了我国城市轨道交通自主化研发的水平。

3 城市轨道交通技术装备的未来发展趋势

3.1 城市轨道交通技术装备自主化

信息化、网络化时代的到来使得人们的生活节奏逐渐加快，各类智能机器人的出现在一定程度上改变了人们的生活。我国的城市轨道交通行业虽然在近几年取得了一定的成就，但是由于科技技术不达标，导致轨道交通的自主技术研发受到了影响。我国的城市轨道交通行业在未来要想取得成就，就应该对技术装备进行创新，提高自主化的研究力度。我国的城市轨道交通制造业的发展受到了有关人员的关注，在发展城市轨道交通制造业时，有关的工作人员对技术水平进行了创新，应用了智能化的系统，现阶段，城市轨道交通制造业已经成为我国创新制造业的代表，与其他的制造业相比，城市轨道交通制造业无疑具有更大的市场竞争力。但是，自主化、创新能力仍然是城市轨道交通技术装备应该发展的重点，提高核心竞争力，提高自主化水平是未来城市轨道交通技术的发展趋势。

3.2 城市轨道交通技术装备智能化

智能化时代的到来在很大程度上改变了人们的生活，我国城市轨道交通协会对智能化趋势进行了分析，在2020年提出了《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》，在《纲要》中，明确的表示了城市轨道交通技术装备未来的发展方向，通过与大数据、人工智能、5G、物联网等技术的联合，来建立智能化的中国城市轨道交通。在基于乘客实际需求的前提下，对各项新兴信息技术进行合理化的应用，提高我国的城市轨道交通技术的管理模式，为我国交通事业的转型打下基础。在各项新兴信息技术中，智能技术在其中占有非常重要的地位，对智能技术装备进行合理化的应用可以提高城市轨道交通技术装备体系的构建效率，进一步推动我国城市轨道交通技术装备的智能化进程。

3.3 城市轨道交通技术装备标准化

城市轨道交通技术装备的标准程度是影响我国城市轨道交通行业的重要因素之一。有关的工作人员通过查询相应的城市轨道交通资料，得到了下列的结论：据目前的资料显示，我国的城市轨道技术装备的制造商在近两年呈现上升的趋势，不同的制造商负责的系统不同，现阶段，我国整车制造厂一共有7家，牵引系统的供应商有12家。供应商数量的增多，使得市场上城市轨道交通技术装备的种类越来越丰富，在为人们提供更多选择机会的同时也带来了一定的弊端，例如：检测平台的多样化、智能化水平较低、车辆零件的不统一等。这些弊端的存在不仅增加了城市轨道的维修成本，还影响了城市轨道交通事业的发展。因此，促进城市轨道交通技术装备标准化的措施必不可少。

4 结束语

通过对上述的资料进行分析，可以知道，城市轨道交通在人们的日常生活中发挥着非常重要的作用，提高城市轨道交通技术装备的水平可以直接的提高人们的生活质量。我国正处于交通行业转型的重要阶段，城市轨道交通行业应该以乘客的主要需求为具体的改革出发点，结合创新技术对城市轨道交通技术装备进行完善，创建环保、舒适、智能的城市轨道交通技术装备体系，为我国交通行业的长远发展贡献一份力量。