“三高四新”战略指引下智轨（ART）在长株潭轨道交通网中的应用研究

程钢 彭密 吕少帅

摘要：本文首先分析了长株潭区域一体化和交通一体化的历史沿革，进而对株洲智轨及一期工程进行了分析，最后结合株洲市交通特色及智轨的特点和优势有针对性地提出了株洲智轨在长株潭轨道交通网中作为补充交通制式，发挥其作用的措施。

关键词：三高四新;智轨;交通网;研究

1、长株潭区域一体化历史沿革及现状分析

1.1长株潭一体化历史沿革

长沙、株洲、湘潭呈品字形相邻分布于湘江下游，市中心两两直线距离不足50公里，三市在历史上一直往来密切。1982年湖南就有了长株潭一体化的初步构想，1997年湖南省委、省政府正式提出长株潭经济一体化发展战略，2005年10月湖南省政府正式批准长株潭城市群区域规划，2007年国家发改委批准长株潭城市群为全国资源节约型和环境友好型社会建设综合配套改革试验区;2020年9月，习总书记考查湖南时，对长株潭一体化提出殷切希望：“长株潭一体化发展要继续抓下去，抓出更大成效”。进入新时代，国家加快推进长江经济带建设，把长株潭城市群正式列入长江中游城市群国家发展战略，国务院批准设立长株潭国家自主创新示范区和湘江新区，为长株潭城市群发展提供了新机遇。湖南省委、省政府多年来一直高度重视长株潭区域一体化工作，多次指导、协调三市促进区域一体化建设，2021年相继推出《长株潭区域一体化发展规划纲要》和《长株潭一体化发展五年行动计划（2021-2025年）》，提出十项重点任务，实现“十同”。在2021年长株潭一体化发展领导小组第一次会议上，湖南省委书记许达哲明确要求“要统筹推进空间布局与产业发展，统筹推进生产生活便利与生态环境改善”，要举全省之力，凝聚强大合力，在新的历史起点上推动长株潭一体化取得新的重大突破。

2020年9月习主席考察湖南，提出了“三高四新”战略。“三高四新”战略为湖南的发展指出了新的方向，同时也为长株潭融城提供了新的思路和策略。据统计，2020年底株洲集聚了301家轨道交通产业企业，形成了全球相对最完备的集轨道交通产品研发、生产制造和运营维保于一体的全产业链条，是全国唯一的轨道交通装备战略新兴产业集聚发展试点城市。株洲拥有目前全省唯一的国家先进制造业创新中心--轨道交通先进制造业创造中心，我省打造的三个世界级的产业集群中，轨道交通产业集群布局在株洲。这其中，打造先进轨道交通装备制造业高地和拥有核心竞争力的原创轨道交通科技创新高地，对于湖南来说，依托长株潭轨道交通网、株洲千亿轨道交通装备制造业产业集群和以磁浮为原创代表的轨道交通网络，整合长株潭区域内优势产业、行业、企业、人力、物力，形成合力竞争资源，经过努力开展科技创新，是可以实现高地目标，并在全国范围内有所作为。

1.2 长株潭轨道交通历史及现状分析

交通条件的便利，是城市群、都市圈协同、融合的前提和基础，只有通过交通改变区域时空格局，才能实现城市群内部人力、物力和资源的顺畅流动。在城市群协同推进战略中，交通基础设施建设协同为先期落子，应该重点推进。为此，2019年11月10日，长株潭城市群一体化发展第二届联席会议上，三市共同签署《长株潭城市群一体化发展行动计划（2019-2020年）》：三市规划“一网、一环、一江”的综合立体交通体系。2020年湖南省委、省政府联合印发《长株潭区域一体化发展规划纲要》，在《綱要》中明确提出：建设轨道上的长株潭，加快长株潭干线铁路（高铁）、城际铁路、市郊铁路、城市轨道交通四网融合。2021年6月湖南省委、省政府再出大动作，发布《长株潭城市群一体化发展行动计划（2021-2025年）》，明确提出：统一规划建设长株潭中心区国家综合交通枢纽，构建联通三市的地铁环线网，将长沙地铁9号线延伸至株洲，联通株洲西高铁站，进一步畅通三地交通微循环，实现不同层次的场站有效衔接，无缝换乘。

城市群协同，要以城市群交通网络协同为基础，构建半小时经济圈、通勤圈，改变城市群内部空间格局，方便资源流动。长株潭城市群建设必须要充分依托株洲株洲轨道交通装备制造业千亿产业集群优势，以长沙道轨道交通网为基础构建长株潭轨道交通网，打造区域内融铁路（既有线铁路、高铁）、城际铁路、地铁、磁浮为一体的骨干轨道交通网络样板，以智轨、有轨电车、公交、出租车为补充和有效衔接的接驳系统，这其中智轨作为中低运量有效接驳大运量干线网的轨道交通制式，应深入研究其功能，使其在三市交通融城中充分发挥作用。

2.智轨特点与株洲智轨A2线现状分析

2.1 智轨特点分析

2017年6月2日，由中车株洲电力机车研究所有限公司历经7年，研制的一种名为“智能轨道快运系统（Autonomous Rail Rapid Transit—ART）”的中低运量全新轨道交通产品在株洲神农城首次亮相，11月成功入围“比兹利年度最佳设计奖”。智能轨道快运系统是一种双向行驶的多编组胶轮列车，传统轨道交通制式系统构成需要物理轨道承载、约束车辆运行，智轨列车通过车载传感器识别路面虚拟轨道线路，并通过自动循迹、轨迹跟随、主动安防、车载信号控制、雷达视觉等对行驶进行电子约束，实现在虚拟轨道下的类轨道行驶，是“可以在马路上行驶的有轨电车”。智轨列车借鉴高铁柔性编组的模式，标准编组3节车厢，载客307人，扩充5节编组时，可载客超过500人，作为地铁等大运量轨道交通制式的有效补充制式，能有效解决普通公交载客量小的缺陷。其多轴转向系统的设计，使其转弯半径与普通公交相当，且比普通公交车辆的通道宽度更小，而设计速度可以达到70km/h。智轨采用二次绿色清洁能源--电能作为动力，设计大容量电容，充电10分钟即可续航25km。[1]智轨列车头尾均设有驾驶室，列车在终点站折返便捷，只需要司机进行换端操作即可。相比于我国目前地铁4-7亿元/公里的造价，智轨线路由于不需要敷设轨道线路，只需要在普通公交线路上设计用于运行循迹的虚拟轨道，投资只有0.3亿元/公里，建设周期仅需1年，适应于中小城市改善交通状况投资。

2021年7月15日，在中国城市轨道交通协会团体标准宣贯暨电子导向胶轮系统（智轨）发展峰会上，作为中国自主创新的新型城市轨道交通制式，以智轨为代表的电子导向胶轮系统，被纳入《城市轨道交通分类》，正式成为第十种轨道交通新制式。智轨列入国家标准，就意味着其各项技术参数、指标后续会得到国家贯标认可，未来可以在全国范围内有据、规范化推广。

2.2 株洲智轨一期工程现状分析

作为智轨的原创诞生地，株洲市责无旁贷要担负起推广智轨的示范作用。自2017年智轨亮相时起，株洲市委、市政府就高度重视智轨事业的发展。2017年，市委、市政府协调多部门支持中车株洲所在神农城开启智轨试验线建设，实践检验、测试智轨的性能和各方面运营指标。2018年9月株洲市十五届人民政府第三十七次常务会议，审议通过了《株洲市智能轨道快运系统管理办法（试行）》，强调要全力支持智轨发展，推动我市轨道交通产业发展新的增长点。2019年12月，四川宜宾市智能轨道快运系统开通运营，取得了很好的运行实践数据和经验，为株洲智轨运行线取得了经验数据。[2]2021年3月30日，在经过严密建设筹备，株洲智轨一期工程河西段开通运营，线路全长7.1km，开通8个车站，设计采用公交快速廊道，在全国首创普通公交和智轨在主城区同时融入公交快速廊道运行模式，经过4个多月的运行磨合，智轨列车在各种路段运行平稳畅通，经过实际测算，智轨路段单向运行比普通公交节省10分钟左右。目前一期工程河东段正在紧锣密鼓施工，二期工程也在规划论证中，计划工业大学站延伸到株洲西站，向阳广场站延伸到430厂，同时还要尝试在建设路上规划智轨线。

株洲智轨自试验线开通运营以来，受到了各地及轨道交通行业企业的高度关注，目前已经有多个城市来株洲考查智轨，对其时速高、运行稳、准点率高、爬坡能力强、能耗低、绿色清洁环保的优势表现出巨大兴趣，在目前地铁建设项目严控的形势下，智轨为新型城市建设提供了可供选择的优质性价比解决方案。

3.智轨列车在长株潭轨道交通网中的作用发挥

3.1智轨定位为长株潭交通网的有益补充

长株潭区域一体化的基础是交通一体化，目前根据省委、省政府五年行动计划，长株潭规划建设国家综合交通枢纽，构建对外大通道，畅通域内主干线，强化交通微循环。合理布局高铁、既有線铁路、城际铁路、城市轨道，不同层次站场的有效衔接，实现无缝换乘。在这个一体化内循环建设的布局构想下，智轨作为中低运量的轨道交通制式，作为有效接驳干线轨道交通网，舒缓城市公共交通拥堵的有效方式，可以作为长株潭轨道交通网的有益补充发挥作用。

长株潭三市在市域间的交通规划，由省委、省政府统一规划，安排专项资金，按进度分布实施，其效果是显而易见的。随着而来的问题是，进入各自市内，与市域主干交通接驳的中短距离市内交通需要各市自行规划。由于轨道交通运量大、密度高、准点兑现率高的客观要求，常见市内交通制式（公交、出租车）在市域交通集中达到或出发的时间段，无法满足运输要求，客观上造成客流聚集，甚至拥堵现象，客观上需要中低运量的运输方式来满足其需求。智轨列车在路权使用上有优先权，列车运行实行统一调度指挥，享受信号优先特权，运行较准时、灵活，最大编组5节，载客量500人，这些优点其他市内交通方式无法比肩。另一方面，由于智轨具有相对独立路权，因此运行过程中受其它交通方式干扰小，运行平稳，正点率较高，在构建了集中统一调度指挥的基础上，智轨列车开行方案和行车组织计划可以做到精准对接干线轨道交通网列车开行方案，满足城际列车、高铁、既有线铁路集中发送和运达旅客的接驳要求，避免造成因旅客等待而形成的拥堵现象。

3.2 智轨在株洲市公共交通中的骨干作用发挥

截至2020年底，株洲市地面常规公交线路97条，营运车辆1328台，营运线路1174公里，出租车2200台左右，私人汽车拥有量约55.93万辆，同比增长8.6%，机动车保有量增速有所放缓。市区公交年运量为21057万人次，公交机动化分担率进一步降低。公路客运持续呈下降趋势，去年客运总量为1.33亿人次（由于新冠疫情影响，不做同比比较）。根据统计显示，公交是居民出行首选的绿色环保交通方式，未来方便、快捷、经济的公共交通是居民出行的首选。

在居民进出株洲市方面，城际铁路成为长株潭城市群市域间出行首选，长株潭城际铁路日间开行动车组100.5对，基本满足了人们出行需求。但株洲市区至高铁株洲西站，市区至黄花机场，以及城际铁路和高铁之间接驳公交不足，目前株洲西至市区只有B60路公交，株洲西至大丰站间只有B93路公交，且发车间隔比较长，市民换乘极不方便且选择单一。市区至黄花机场只有机场巴士，没有开行公交线。对比湘潭市，长沙延伸至湘潭地铁线路已经开工建设，但长沙地铁延伸至株洲还处于设想之中，株洲市民殷切希望融入长株潭区域轨道交通网。

2021年8月数据统计显示，自开展交通顽瘴痼疾整治工作以来，株洲全市道路交通事故件数下降18.76%，这其中由于交通拥堵问题造成的事故因素占有一定比例，机动车交通事故仍然是道路类交通事故的“首席杀手”，发展安全、经济的公共交通是人们的向往和需求。

道路拥堵与两个因素有关：一个是人口规模与密度，另外一个是交通基础设施是的供给结构与水平。前者决定了出行需求的总规模和出行的频度，或者影响了出行方式的选择和所耗成本。根据第七次人口普查数据统计显示，株洲市全市常住人口390.27万人，人口密度约为347人/km2，市内日常交通具有明显的方向性，工作日表现为河西---河东区工作流和学生流，株洲湘江段目前有跨江大桥7座，主要由株洲大桥、芦淞大桥和湘江二桥承担过桥客流。分析高德地图提供的每日高峰时段的道路交通拥堵数据，株洲市日常上下班堵点在中心广场、红旗广场和红港路。根据株洲市人口规模和交通运输现状分析，城市交通拥堵的“城市病”，规划建设大运量、方便的公共交通是解决之道。

综上所述，目前株洲市综合交通体系仍然有很大提升空间，市域与市内各种交通方式接驳不畅，没有建立起交通信息开放共享平台，一体化运输服务水平亟待提升，个人驾驶安全形势依然严峻，适应现代综合交通运输体系发展的体制机制尚不健全。

经过深入中车株洲所、株洲智轨公司进行实践调研，多方走访，征求意见，我们建议应深入研究智轨的“安全、可靠、便捷、精准、融合、协同、绿色、持续”智慧轨道交通特色，安全是乘客信赖、依赖的基础;可靠是高效运营的保障;便捷是节奏的体现，精准是服务品质的输出，融合是开放共享的模式，协同是区域一体化发展的核心，绿色是轨道交通发展的技术关键，持续是经济、社会等多领域的健康可持续发展。[3]以5G工业互联网为基础，以乘客美好出行为供给侧服务本位，采用数据驱动，构建以智轨为骨干的株洲市智慧轨道系统，拟提出以下措施：

（1）实行智轨列车分号运行图制度。根据智轨线路的功能定位，在充分进行客流预测，客流分析的基础上，编制智轨工作日、周末、节假日等分号运行图，优化智轨供给侧交通服务，提高运行图兑现率。目前在智轨一期工程河东段，重点调研湖南工业大学学生出行需求及规律，调研过江职工上下班客流规律，调研既有线及城际株洲站客流和列车运行计划，利用进出闸人数和SC统计、预测客流数据，精准安排运力，编制合理分号列车运行图和行车组织计划，满足各类客流需求，为智轨一期工程全线开通吸引客流。

（2）采用分时段灵活编组，满足学生流、职工流潮汐需求。考虑在株洲站客运枢纽规划中纳入智轨东广场停车场，建设各种交通方式功能融合、复合设计、立体开发的株洲站客运枢纽。规划智轨列车解体编组用地，为智轨灵活解编预留冗余空间。根据客流情况，在上下班高峰期及城际列车集中到发期，灵活增加或减少智轨列车编组辆数，提前做好客流预判。

（3）根据路段特征，规定特点路段的智轨列车运行速度，包括最高速度和最低速度，加强驾驶员近距离停靠培训，提高道路畅通率。测算智轨列车在株洲大桥上的运行速度，在中心广场廊道的站停时间，根据统计规律，制定智轨列车运行合理速度，提高智轨列车运行效率，为未来实现无人驾驶，收集基本运行数据。

（4）建设公交优先的道路交叉口渠化。智轨一期工程，考虑在株洲大桥下桥交叉口、新华桥交叉口设置渠化功能，增加交叉口通过能力和容量，交叉口车道实行分时段灵活的智轨路权专用，建立公交及智轨优先通行的信号系统，提高交叉口通过率，未来将经验远期推广到智轨各线。

（5）远期规划建立综合交通体系调度指挥系统，采用无人驾驶技术，以最优驾驶工况，提高乘客舒适度。建立智轨交通数据库，包含：道路交通基本信息数据（机动车技术数据、驾驶人数据、道路运输企业数据，道路设备设施技术数据），道路交通需求与供给数据;道路交通系统过程动态数据（交通量数据、拥堵数据，道路交通密度数据;道路交通管理数据：道路交通信号控制数据、应急事件数据），道路交通综合评价、统计数据。[4]依靠5G精准采集交通数据，进行计算机模型量化分析，提供科学调度数据依据，开展人工智能技术的应用，调度水平的发展要紧跟技术进步，社会发展和出行结构的变化趋势，提高乘客满意度。

（6）建立智軌路段拥堵动态监测整治方案。充分利用政策福利，动态监测智轨列车运行情况，建议将常态拥堵路段和拥堵时段，纳入“株洲市交通问题顽瘴痼疾”整治方案，在市政府协调下，开展专项调研，重点督查，多方携手解决，协同治堵。

（7）完善智轨设备修管用制度，提高智轨设备质量。充分利用株洲作为智轨原产地在智轨列车制造、检修、维护等方面的优势，积极探索智轨列车设备的成熟性、稳定性和修管用制度，同时加强智轨车站设备、虚拟道路设备的监控，实时监测设备状态，考虑在车站建立智轨故障临时处理点，培训站务人员具备设备初步故障判断和应急处突的专业实践技能，实现智能运维，全力打造智轨全产业链，开拓轨道交通经济发展新领域。

（8）提供方便、快捷、人性化的站车服务。在现阶段线上、线下多元化支付的基础上，基于中短距离乘客相对固定的特点，未来可利用人像识别技术建立乘客信息资源库，设计采用无感支付、构建乘客出行无感化的票务全过程服务环境，并利用乘客信息资源库，实现“一对一”智能化交互客服，提供人性化服务。

（9）逐步改变市民乘车观念，根植“公交都市”的发展理念，提高智轨体验感和认可度。规划建设以智轨为骨干的市内公共交通体系，逐步引导人们把智轨从出行的“可选项”向“必选项”方面转变。建议发行通勤月票、年卡，稳定乘车客流。提升服务质量，考虑特殊乘客的需求，充分发挥智轨载客量大，车厢宽敞舒适的优势，增设残疾人轮椅、婴儿车存放地点，并在进出站闸机处增设大件行李通道及边门，方便特殊乘客出入乘坐。

（10）规划慢行道。将原非机动车道规划给电动车、摩托车专用，在人行道中设置区分慢行步道和自行车专用道，改进慢行道的平整度和连贯性，清除障碍物，在株洲市公共自行车系统的基础上，增设自行车便民寄存点，使自行车远离机动车行驶，提高自行车行驶的安全性，鼓励绿色健康出行。

3.3 智轨在轨道交通装备制造业中的示范引领作用发挥

（1）科技引领

湖南省的千亿产业集群中，株洲有2个，其中一个就是先进轨道交通装备制造业。依托中国中车，株洲在全球轨道交通装备制造业中拥有超然地位，“高铁株洲芯”、城轨列车、中低速磁浮列车的研发、生产，株洲在全国轨道交通领域都占有一定地位，智轨更是中车株洲所自主研发具有完全独立知识产权的轨道交通拳头产品。在“三高四新”战略的指引下，株洲作为智轨的原产地，应抢占轨道交通装备制造业高地，举长株潭区域合力打造智轨全产业链，在动力谷建设从智轨生产基地到运营的全过程展示区、试验区，鼓励试驾试乘体验感受。智轨在株洲的成功运营，不仅能够增加株洲市公交运力，而且可以充分展示株洲在轨道交通领域的科技实力，为智轨走出株洲，布局长株潭，向省外、国外输出“株洲智造”创造条件，提升长株潭区域城市形象和文明程度。

（2）时尚引领

作为一种新型的轨道交通方式，智轨不仅用于解决交通问题，同时代表了一座城市的文明程度，意味着潮流、时尚和未来趋势。因此，我们应注重广泛宣传，将智轨打造成为株洲公共交通名片Logo，发行智轨特色乘车卡及单程票，在智轨上多方引入广告，增加智轨的附加值，多方吸引资金，改善智轨运行环境和乘坐条件，增加全国各地各界人士对智轨的关注度，特别是吸引年轻人利用新媒体、自媒体，在智轨上拍摄各种主题的小视频、照片，利用抖音、快手短视频吸引公众眼球，讲述潮流故事，探索智轨奥秘，开办智轨列车沙龙，建议开行工大---职教城---株洲方特旅游专线，定制开行职教城周末学生专列，这样打造“文化+旅游”的智轨运营方式，把智轨作为株洲对外开放的窗口，为智轨未来在全国推广献计献策。

参考文献：

[1]冯江华，肖磊，胡云卿.智能轨道快运系统[J].控制与信息技术.2020，第1期.

[2]罗毅.城市新型轨道交通发展的适应性研究[J].城市管理与科技.2019，第2期.

[3]张森，朱志伟，湛维昭，熊晓锋.广州市“智慧地铁”研究与实践.城市轨道交通研究.2020，第11期.

[4]李亚军，王刚.公安机关智慧交通管理建设思路与发展应用[J].辽宁警察学院学报.2021，第3期.

[5]刘锦芳.基于合作治理视角的长株潭城际轨道交通优化策略[J].湖南行政学院学报，2020，第5期.

基金项目：2021年株洲市社科研究课题（ZZSK2021223）

作者简介：程钢（1976-），男，山东临邑县人，湖南铁路科技职业技术学院副教授，硕士，研究方向为城市轨道交通运输组织优化及安全技术。彭密（1986-），男，湖南娄底市人，长沙市轨道交通运营有限公司，工程师，研究方向为城市轨道交通调度指挥。吕少帅（1990-），男，湖南衡阳市人，长沙市轨道交通运营有限公司，工程师，研究方向为城市轨道交通调度指挥。