我國軌道交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向與建議

司志強

當前時期，新工業(yè)革命正在發(fā)展蔓延，我國大力推動制造業(yè)發(fā)展，并在《中國制造2025》中將先進軌道交通裝備列為10大重點發(fā)展領域之一，鐵路投資持續(xù)高位運行，軌道交通尤其是城市軌道交通加速發(fā)展。隨著科技創(chuàng)新速度加快以及對智能化、節(jié)能環(huán)保的要求提高，我國軌道交通產(chǎn)業(yè)正朝著應用制式多樣化、智能制造深入推進、無人駕駛技術逐步成熟和新型材料擴大應用等方向發(fā)展。為更好地促進我國軌道交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展，筆者提出了加大自主創(chuàng)新力度、大力推廣智能制造、發(fā)展綠色軌道交通和完善技術標準體系等4點建議。

一、我國軌道交通發(fā)展背景與形勢

1.新工業(yè)革命正在發(fā)展蔓延

新一代信息技術與制造業(yè)深度融合，正在引發(fā)對制造業(yè)影響深遠的產(chǎn)業(yè)變革，新一輪工業(yè)革命正在孕育和發(fā)展蔓延。新一代信息技術領域的創(chuàng)新成果顯著，技術融合進程持續(xù)推進，新應用和新模式不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)轉型升級和結構調整的速度加快。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)技術發(fā)展成熟并在工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)中推廣應用，企業(yè)將在采購、生產(chǎn)、銷售和售后服務等方面具備收集、傳輸及處理數(shù)據(jù)的能力，新的信息獲取和處理方式極大改變了傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)與經(jīng)營模式，對于傳統(tǒng)制造業(yè)將是一次顛覆式的發(fā)展，軌道交通產(chǎn)業(yè)同樣難以置身事外。為在新一輪工業(yè)革命中搶占先機，提升本國工業(yè)的國際競爭力，德國和美國先后分別提出了“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略和“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念。隨后，我國于2015年提出并印發(fā)了《中國制造2025》，以應對新一輪工業(yè)革命的競爭與挑戰(zhàn)。《中國制造2025》明確把先進軌道交通裝備列為重點發(fā)展領域之一，提出了加快新材料、新技術和新工藝的應用，推進軌道交通產(chǎn)業(yè)向數(shù)字化、智能化、綠色化發(fā)展。

2.鐵路投資持續(xù)高位運行

根據(jù)國家在鐵路規(guī)劃方面的信息顯示，我國未來3～5年鐵路建設投資依然維持在高位。相較于“十二五”期間鐵路累計投資3.47萬億元，“十三五”期間鐵路投資在此基礎上仍有所增加?！惰F路“十三五”發(fā)展規(guī)劃征求意見稿》顯示，我國鐵路固定資產(chǎn)投資在未來5年可累計達到3.5萬～3.8萬億元的規(guī)模，而其中大概3萬億元將用于鐵路基本建設，預計建成新鐵路線路3萬km；高速鐵路營業(yè)里程到2020年將達到3萬km，連接我國80%以上的大城市，而全國鐵路營業(yè)里程將突破15萬km。此外，2016年發(fā)改委、交通運輸部聯(lián)合印發(fā)了《交通基礎設施重大工程建設三年行動計劃》，該計劃指出，未來3年重點推進的鐵路項目有86個并將做好項目實施的前期工作，涉及的鐵路線路（新建、改建、擴建）達到了2萬km，并將投入約2萬億元資金；分階段來看，重點投資項目數(shù)量和投資金額在2016年分別為34個和7 803億元，2107年分別為29個和4 946億元，2018年分別為23個和6 994億元。伴隨著鐵路投資不斷掀起高潮，我國軌道交通產(chǎn)業(yè)將迎來較長的快速發(fā)展期。

3.城市軌道交通快速發(fā)展

繼高鐵之后，我國城市軌道交通已成為軌道交通產(chǎn)業(yè)新的增長極，建設成果初步顯現(xiàn)。在規(guī)模方面，截至2015年底，全國已開通城市軌道交通運營的城市已達26個，地鐵運營線路達到85條，運營線路總長達到2 658km。目前，我國絕大部分一二線城市獲得國家批準修建地鐵，城市數(shù)量達到39個。在投資方面，2015年-2016年上半年，國家發(fā)改委在地鐵建設和調整領域共批復了13個城市的規(guī)劃，主要集中在一線城市和省會城市，2015年投入資金達3 000億元，涉及的總投資為10 192億元。在政策方面，2013年5月和2015年11月，國家2次下放城市軌道交通項目審批權，各地城市快速軌道交通項目將由各自省級投資主管部門審核批準，促進了各地軌道交通的快速發(fā)展。國家政策及資金的大力支持，有利于加快我國軌道交通建設速度以及擴大建設規(guī)模，更好地促進經(jīng)濟發(fā)展并服務大眾。

二、我國軌道交通發(fā)展方向與趨勢

1.應用制式多樣化發(fā)展

在2016年，我國首條具有完全自主知識產(chǎn)權的中低速磁懸浮列車在長沙投入運營，我國自主研制的第一列新能源空鐵在成都成功掛線，比亞迪股份有限公司研發(fā)的跨座式單軌“云軌”在深圳正式通車，隨著軌道交通產(chǎn)業(yè)顛覆式創(chuàng)新的發(fā)展，軌道交通發(fā)展呈現(xiàn)多制式發(fā)展趨勢。新制式軌道交通主要包括現(xiàn)代有軌電車、磁懸浮列車、空鐵、懸掛式單軌等，它們往往具有小運量、投資低和建設周期短等特點，反映了我國交通運輸發(fā)展的多種不同需求。各制式軌道交通對運量、投資及建造周期的定位都有所不同，具體來說：在運量方面，地鐵定位大運量運輸，輕軌、中低速磁懸浮列車和比亞迪的“云軌”定位為1萬～3萬人次左右的中運量，空鐵和現(xiàn)代有軌電車則定位為1萬人次左右的小運量；在建設成本方面，地鐵最貴，每千米造價為6億～8億元，磁懸浮列車為2億～3億元，空鐵僅需1.5億～2億元；在建設周期方面，地鐵通常為5年，而現(xiàn)代有軌電車和云軌的周期僅僅是地鐵的1/3。從功能定位的角度來看，新制式軌道交通將廣泛應用在新型城鎮(zhèn)化建設中，特別適合應用于二、三、四線城市和旅游景區(qū)。未來鐵路建設布局中，我國將根據(jù)不同區(qū)域交通的需求特點，因地制宜選擇各制式軌道交通裝備，著力解決城市發(fā)展面臨的交通、能源和環(huán)境等問題，并在這個過程中推動和實現(xiàn)軌道交通應用制式多樣化發(fā)展。

2.智能制造深入推進

智能制造在全球范圍內快速發(fā)展，已成為全球制造業(yè)最重要的發(fā)展趨勢之一，深刻影響著產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和產(chǎn)業(yè)分工格局的變化，并將推動形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式。深入推進軌道交通領域的智能制造發(fā)展，對于培育軌道交通增長新動能，構建新型軌道交通產(chǎn)業(yè)體系，促進軌道交通產(chǎn)業(yè)向中高端邁進、實現(xiàn)軌道交通強國具有重要意義。當前階段，面向軌道交通領域的智能制造關鍵技術裝備、核心支撐軟件、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)集成應用正在積極推進；不久之后，智能制造裝備和先進工藝將在軌道交通產(chǎn)業(yè)不斷推廣應用。例如，智能傳感技術在軌道交通領域的應用在加快發(fā)展，軌道交通用傳感器智能化、集成化和數(shù)字化水平持續(xù)提升，將為今后實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)和無縫融入物聯(lián)網(wǎng)做好技術儲備。推進軌道交通與智能制造的融合進程，擴大智能制造應用范圍，提高智能制造應用水平，已然成為未來軌道交通發(fā)展的一個重要方向。

3.無人駕駛技術逐步成熟

軌道交通全自動無人駕駛技術并非是一種新興技術，它在國際上多個國家和城市有著30年左右的應用歷史，然而，全自動無人駕駛技術在我國卻仍處于較低級的應用階段。與人為駕駛的線路和方法不同，原本該由司機完成的各項操作，均要改為無人駕駛系統(tǒng)來操作完成。無人駕駛系統(tǒng)的技術主要包括列車控制技術、監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)動技術、故障管理技術、乘客監(jiān)督和管理技術等，這些技術將為列車實現(xiàn)車輛管理、障礙物檢測、煙火報警聯(lián)動、牽引供電聯(lián)動、牽引制動故障、逃生門控制等功能，保證列車運行安全、有序、快速和舒適。為實現(xiàn)這些新增的技術功能，列車需新增全自動駕駛車載設備、緊急呼叫按鈕、障礙物探測器等設備，地面新增部分設備，同時要對原有的行車調度及綜合監(jiān)控系統(tǒng)、車站站臺門控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、CCTV等設備進行功能升級。全自動無人駕駛技術的突出優(yōu)勢是提高運輸服務質量和提升軌道交通運營的可靠性、安全性、靈活性等，隨著我國對無人駕駛系統(tǒng)技術及運營維護的研究和應用逐漸成熟，在我國未來的城軌交通發(fā)展中，全自動無人駕駛技術的應用將成為新的發(fā)展方向。

4.新型材料擴大應用

新型材料具有傳統(tǒng)材料所不具備的優(yōu)異性能和特殊功能，軌道交通領域新型材料的應用研究正在圍繞其耐火、耐熱、輕質、低噪、電磁兼容性、強度性能和節(jié)能環(huán)保型等特性來展開，我國已經(jīng)在探索研究新型材料應用的關鍵技術和輕量化設計，歐洲則致力于鐵路車輛及組件新型輕質復合材料的應用開發(fā)和商業(yè)化推廣應用。新型材料主要包括復合材料、高分子材料等，并已開始應用在列車及軌道交通配套設備上。以復合材料為例，復合材料具有輕質、強度高、可設計性強、安全性高、成本低等優(yōu)勢，已經(jīng)逐步應用在車廂內飾件、車頭前端部、車體結構、轉向架等方面。新型材料在軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)的應用有助于提高產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排水平以及軌道交通裝備的性能，是實現(xiàn)軌道交通裝備快速、安全、低碳綠色的重要保證。隨著對軌道交通車輛輕質化和環(huán)保性的要求越來越高，新型材料將有更大的用武之地。

三、促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展的幾點建議1.加大自主創(chuàng)新力度

一是堅持走自主創(chuàng)新之路，發(fā)揮企業(yè)作為創(chuàng)新主體的優(yōu)勢，探索創(chuàng)新能夠激發(fā)產(chǎn)學研各方潛力的合作模式，建立起有活力、能攻關、高產(chǎn)出的創(chuàng)新體系。二是以核心裝備、系統(tǒng)軟件、關鍵材料、基礎零部件等關鍵領域為重點，緊緊圍繞未來軌道交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點和國家重大戰(zhàn)略需求，定期研究制定發(fā)布軌道交通產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新路線圖，突破和掌握一批關鍵核心技術。三是加大對軌道交通自主創(chuàng)新的資金投入，加快軌道交通產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新成果轉化，完善科技成果轉化運行機制，多方位多舉措保護知識產(chǎn)權。四是重視創(chuàng)新人才隊伍建設，做好人才的引進、培養(yǎng)和管理工作，健全人才獎勵與激勵機制，充分發(fā)揮創(chuàng)新人才的積極性、主動性和創(chuàng)造性。

2.大力推廣智能制造

在行業(yè)內持續(xù)推進信息化和工業(yè)化深度融合，創(chuàng)新探索和借鑒采用智能制造新模式，推動智能化、數(shù)字化技術在企業(yè)產(chǎn)品全生命周期（包括設計、生產(chǎn)、銷售、服務等）中的深度應用，支持智能制造關鍵技術裝備和核心支撐軟件在軌道交通領域的推廣應用，不斷提高軌道交通生產(chǎn)裝備和生產(chǎn)過程的智能化水平，提高軌道交通產(chǎn)品的安全性、輕量化和節(jié)能環(huán)保等性能。以智能控制系統(tǒng)、高端數(shù)控機床、機器人、3D打印等硬件設施和個性化定制、柔性化制造、異地協(xié)同開發(fā)等新型生產(chǎn)模式推動軌道交通整車及核心部件企業(yè)轉型升級，建設智能生產(chǎn)線和智能制造車間，打造軌道交通產(chǎn)業(yè)智能制造示范區(qū)，逐步擴大智能制造應用的廣度，提高產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化水平，進而推動整個軌道交通產(chǎn)業(yè)轉型升級。

3.發(fā)展綠色軌道交通

深化綠色制造這一全新生產(chǎn)方式在軌道交通領域的應用，構建節(jié)能環(huán)保的軌道交通制造體系，加快軌道交通產(chǎn)業(yè)綠色循環(huán)低碳發(fā)展，是推動我國軌道交通產(chǎn)業(yè)向節(jié)能環(huán)保方向轉型升級的一個有效途徑。發(fā)展綠色軌道交通，要把綠色發(fā)展理念融入軌道交通裝備生產(chǎn)的全過程和各方面。研發(fā)設計方面，要運用綠色設計減少碳足跡，擴大新型節(jié)能環(huán)保材料的研發(fā)應用，開發(fā)滿足用戶需求的綠色產(chǎn)品；生產(chǎn)方面，要打造綠色供應鏈，推廣清潔低碳技術，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，打造軌道交通的綠色品牌。

4.完善技術標準體系

技術標準在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中具有不可替代的意義，要深化對軌道交通產(chǎn)業(yè)標準工作重要性的認識，加快完善軌道交通產(chǎn)業(yè)的標準體系。整合企業(yè)、科研院所和高等院校在標準化工作方面的技術力量，做好標準化基礎工作，加強技術標準體系建設，努力提升標準化工作的質量和效益。按照“國內一流、世界前沿”要求，做好國內行業(yè)標準制定工作。鼓勵我國軌道交通裝備企業(yè)和社會組織、產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟積極參與國際標準化活動，反映中國軌道交通產(chǎn)業(yè)的聲音和利益訴求，積極參與軌道交通技術標準制定，包括新型材料應用、無人駕駛等領域，大力培育和扶持中國軌道交通技術標準成為國際標準。