周飛 陶菊穎
黨的十八大以來,高質量新型城鎮化建設加速推進,在城鎮化過程中,每年新增的千萬人口對現有的城市交通基礎設施帶來了巨大的挑戰。但由于我國耕地保護政策的要求,歐美國家的以小汽車為主的交通方式缺乏客觀條件,城市建設過程中必須走集約型發展道路,因此,城市軌道交通成為城鎮化過程中的首選。根據交通運輸部發布的《2018年交通運輸行業發展統計公報》,截至2018年底,城市軌道交通線路總長度為5295.1公里,增加711.8公里,同比增長15.53%。
一、發展背景
黨的十九大以來,我國作出了建設交通強國的重大決策,這為城市軌道交通行業大發展帶來了機遇。十九大提出,當前中國特色社會主義進入新時代,我國社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾,因而對交通運輸業提出了更高的要求。截至2018年底,我國鐵路營運總里程是13.2萬公里,高鐵從無到有,現通車里程達到2.9萬公里,位列全球第一。
在現代經濟社會發展中,軌道交通《中國城市綜合發展六大趨勢》指出,未來我國城市的發展趨勢:“人口和經濟愈益向大城市群集聚”,珠三角、長三角和京津冀三大城市群將成為我國大城市群的典型代表。大城市群的重要特點一是人口規模大;二是產業門類多;三是合作交流頻繁,軌道交通是大城市群的出行首選,因此,隨著大城市群發展的趨勢不斷明朗,城市軌道交通產業的發展要求也不斷提高。十九大報告中提出,我國要從“交通大國向交通強國邁進”,這對我國現有城市軌道交通產業的創新發展提出了變革的要求。只有高度重視軌道交通發展,我國的交通強國戰略和交通運輸現代化建設才有可能順利推進。
二、我國城市軌道交通行業的發展現狀
(一)發展歷程
改革開放以前,中國的城市軌道交通產業暫未得到發展,而如今城市軌道交通產業發展處于國際前列,行業政策的不斷頒布出臺營造了良好的政策環境。在改革開放之前,國家尚未出臺相關產業政策;改革開放以后,軌道交通的建設發展逐漸得到了國家的重視,扶持力度不斷加大,政策體系不斷完善,涵蓋了軌道交通行業發展的規劃、建設、產品、標準等多方面。改革開放后,我國軌道交通產業發展大概分為三個階段:
第一階段:1978-2003年。在此期間,北京、上海、廣州、長春、大連等城市相繼出現了軌道交通的發展,但是這一階段每個城市的軌道交通建設基本以單線建設為主,路網概念較為模糊。從建設項目批復流程上來看,每條線路從建設項目建議書到工程項目可行性研究報告,均需得到國家發改委的同意。截至2003年,我國城市軌道交通通車總里程260.4km。從技術層面來看,這一階段,全國各個城市的軌道交通建設技術以國外引進為主,自主研發和生產的比例較低,技術并不成熟。
第二階段:2003年-2008年。在此期間,金融危機的發生引發了我國的金融和財政政策的全面轉向。從建設項目批復流程上來看,每個城市需要首先將擬建設的城市軌道交通線路需要正式上報建設規劃至國務院,建設規劃從上報到批復,一般需要1至2年。獲國務院批復后,再向國家發改委上報工程項目可行性研究報告,一般需要半年至1年。這一階段,國務院于2003年下發的《關于加強城市快速軌道交通建設管理的通知》(81號文),明確提出了國產化率,國內城軌設備的國產化率迅速提升。
第三階段:2008年-2017年。之所以以2017年作為這一階段的最后一年,而不是以當前的時間點作為最后一年,主要是發生了包頭軌道交通叫停的標志性時間。這一階段是我國城市軌道交通大步發展的黃金10年。根據不完全統計,眾多省會城市在這一階段均啟動建設城市軌道叫哦通,并普遍獲批兩輪建設規劃,建設的時間密度非常大。
(二)發展現狀
1.線網密度不斷提升,網絡化趨勢越發明顯。隨著國內多個一二線城市進行軌道交通三期、四期建設規劃,其軌道交通的線路長度越來越大,線路密度越來越高,城市交通軌道的網絡化趨勢已經日漸明顯。截至2017年末,上海和北京城市軌道交通線網密度已經超過0.4km/km2,深圳、廣州、南京等城市線網密度超過0.2km/km2.截至目前,國內眾多城市中已獲批項目的建設仍在推進中,在這一批已獲批項目順利建設完成后,預計未來10年內,各大城市的城市軌道交通線網密度將會有一個明顯提高,形成城市軌道交通網絡。
2.多元化結構明顯,多種形式共同發展。目前,我國的城市軌道交通以地鐵為主,輕軌等其他形式為輔。這主要是由于我國各地區的交通運輸環境不同,經濟、人口、地形以及社會發展歷史不同,其他形式的軌道交通得到了有效發展。如山城重慶,由于地形的獨特性,整個城市的軌道交通以輕軌為主,而不是地鐵。根據公開資料顯示,截至2017年底,我國已開通的城市軌道交通形式包括地鐵、輕軌、市域快軌、單軌、現代有軌電車、磁懸浮交通、APM七種,地鐵運營線路占比77.2%,市域快軌占比9.99%,輕軌占比4.8%,現代有軌電車占比4.9%,多元化產品運營結構已經形成。
3.運營城市不斷增加,通車里程逐年增長。截至2010年底,我國內地開通城市軌道交通服務的城市僅北京、天津、上海、廣州、深圳、南京、武漢、重慶、長春和大連10個城市,均為直轄市、省會城市或計劃單列市。根據中國城市軌道交通協會的統計數據,截至2018年底,內地共34個城市開通城市軌道交通,開通線路171條,數量大幅提升。隨著開通城市的不斷增加,截至2018年底,共建成軌道交通車站3412個,運營車輛34012輛。
4.裝備制造體系不斷成熟,國產化率不斷提高。目前,我國城市軌道交通產業鏈完整,不僅擁有生產制造多種制式城軌車輛的技術,還擁有門類齊全的零部件配套生產企業,牽引、制動、信號、供電、通信、屏蔽門、自動售檢票、綜合監控、防災報警等全產業鏈覆蓋。在自主創新方面,關鍵零部件如城軌車輛車鉤、永磁直驅轉向架、電空制動系統等關鍵核心技術實現自主創新,電阻焊及激光焊不銹鋼車體、攪拌摩擦焊鋁合金車體等環境友好的新技術率先在城軌車輛產品中成功應用,核心產品的自主化水平不斷提升。
(三)存在問題
2008年之后我國城市軌道交通產業高速發展,帶來了存在不少問題,需要重點關注:一是人力資源不足,從城市軌道交通項目的規劃設計、施工建設、運營管理等全流程,均出現了專業人員短缺的問題;二是由于產能急劇擴張,而城市軌道交通行業仍然是處于管制期,過剩產能成為一大問題;三是城市軌道交通行業的效益明顯下滑,根據公開資料統計,在全面目前30多座軌道交通運營城市里,有一半城市的客運強度未達到0.5萬人/km;四是軌道交通的投資回報期過長,但起步期投資巨大,現有的投融資方式的可持續性有待將進一步商榷,盡管香港地鐵作為能夠保持實現一定利潤的標桿,但由于內地的土地出讓機制等因素不同,香港地鐵的“物業+軌道”模式目前在內地并沒有出現成功的差異化案例,因此城市軌道交通運營的道路依舊漫長。
三、我國城市軌道交通行業的發展趨勢
(一)智慧化
隨著國內大中型城市軌道交通建設運營的飛速發展和信息化技術的廣泛應用,城市軌道交通建設和運營的數字化、信息化、智慧化要求不斷提高。在新一代信息技術飛速發展的當下,城市軌道交通與信息產業的發展緊密相連,在物聯網、云計算、大數據等新技術的驅動下朝著數字化、信息化和智能化方向高速發展,不斷打造“數字軌道交通”、“信息軌道交通”、“智慧軌道交通”成為現實發展需求。
如今,城市軌道交通產業在各地如火如的持續建設,在城市公共交通體系的地位越來越重要。在萬物互聯的智慧化時代,城市軌道交通的運營管理必將越來越智能,契合了我國信息化與工業化融合發展行動。以信息化帶動軌道交通智能化,以軌道交通智能化促進信息化的發展和提升,為我國城市軌道交通行業的可持續發展,不斷夯實信息技術的基礎支撐。另一方面,大城市群中的城市軌道交通建設要求較快,在快速建設與智能化要求的雙輪驅動下,城市軌道交通產業需要更加高效和專業的信息化平臺來支撐和統籌,讓軌道交通的運營更加安全、運輸更加高效、服務更加滿意。
工業云的發展在城市軌道交通行業中有積極的應用,“城軌融合云”應運而生。目前第三方工業云企業通過與業主、設計院、集成商等各方充分溝通交流,依托企業在云計算、大數據等新ICT技術領域優勢,通過城軌融合云為城市的軌道交通產業從生產到運營全產業鏈提供全生命周期的解決方案。城軌融合云方案通常采用云計算技術,打破傳統專業系統煙囪式架構,重構整個信息化平臺,以達到高效利用各項資源、實時共享各專業數據的功能,為城市軌道交通行業的持續、穩定運營提供了良好的支撐。
(二)集成化
未來城市軌道交通的集成趨勢將主要體現在城市軌道交通系統的集成化管理,城市軌道交通工具與其他交通工具通常互不干擾,但其自身擁有強大的運輸能力、較高的服務水平以及明顯的環保成效,是目前解決城市群中交通問題的重要路徑。當前我國的城市軌道交通主要包括地鐵、輕軌、有軌電車、磁浮列車、BRT等,多工種、多專業集成化特點顯著。
《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》中指出,“高速軌道交通系統”和“智能交通管理系統”是未來一段時期優先發展的主要方向。軌道交通智能化系統是以電力/電氣化系統、信號——通信系統、以及信息系統為基礎的綜合平臺,是現代軌道交通發展的必然趨勢。
現階段的城市軌道交通智能化系統主要包括綜合監控系統、乘客資訊系統、綜合安防系統、通信系統、自動售檢票系統和信號系統,其優勢主要體現在以下四個方面:一是高科技化。先進的信息化技術使得對列車的自動跟蹤管理及動態改善成為可能,大大提高了客戶對城市軌道交通運輸的服務滿意度。二是高智能化。技術方面從傳統控制管理轉向知識工程型,通過模擬人的行為來管理車輛。借助車載微機的自動駕駛功能和調度中心的智能工作站,完成運營過程。三是高集成化。將多個專業的子系統集成到統一的管理平臺,及時、高效的監控管理整條線路的各個子系統的運作情況,從而實現整個系統內的信息共享和協調互動。四是高整體性。由于智能化系統和集成化系統的充分運用,如今的城市軌道系統的整體性不斷加強,整個城市軌道交通將作為一個統一的模塊成為城市交通系統的重要一環。
(三)標準化
自改革開放以后,我國的城市軌道交通建設逐漸發展起來,標準化工作始終貫穿其中,自80年代起至今,城市軌道交通標準化工作取得了突破性進展。
標準體系是城市軌道交通建設和運營所必須遵守的“法規”,由于城市的地理及人文特性不同,每個城市的交通需求呈現多樣化,因此軌道交通的運營制式和運輸產品種類豐富,為提高管理效率,統一行業標準,針對城市軌道交通系統從規劃、建設、運營、維修、養護全生命周期的全覆蓋,實現全流程標準化,建立城市軌道交通標準體系。標準化體系的建立,有利于解決城市軌道交通工程建設、運營和管理中具有全局性和共性的突出問題,有利于加快建設進程和提高建設質量,有利于裝備制造業的標準化和模塊化,有利于實現網絡化運營與維修養護。
當前,我國已經成為全球規模第一的城市軌道交通國家,同時也是全球規模第一的城軌軌道交通產品的生產制造國家,在“一帶一路”的國家戰略下,我們的工業化產品正不斷走出國門、融入世界。為更好的對接國際市場,又快又好的滿足國內外不同市場對軌道交通產品的需求,最大化的減少生產制造成本,高度標準化成為必走之路。為更好的融軌道交通全球化生產制造體系,標準化的接軌非常重要,在全球統一的標準化體系下,通過標準與技術、標準與創新、標準與認證相輔相成的過程,不斷提高我國的軌道交通企業的生產制造水平,助推交通強國夢的早日實現。
(四)一體化
當前我國軌道交通基礎已經具備一定的現實產業基礎,為打造全國性的軌道交通強國,必須全國一盤棋,在全國的交通網絡中提升城市軌道交通的戰略地位。
首先必須重構城市軌道交通的運輸方式、基礎設施以及現行系統之間的綜合體系,在各種運輸方式在布局、功能、運營等各方面均需要協調統一,既包括基礎設施等硬件的協同,也包括城市軌道交通平臺的系統的耦合,共同提升系統的運行效率。
二是充分發揮軌道交通在一體化的交通運輸體系中的作用,一體化既是指城市軌道交通系統的基礎設施與現有的其他交通基礎設施要形成物理層面的一體化耦合,也是指城市軌道交通運行系統在運輸服務、市場開放、經營合作、技術標準、運營規則、運輸價格、清算機制、信息以及票據等功能方面形成邏輯層面的一體化連接,進而實現交通運輸全過程的一體化組織。
三是在新一代信息技術發展迅猛的當下,城市軌道交通在信息化、智能化、節能化、安全、環保等領域均需要發揮示范引領作用,立足提高整個交通運輸系統的發展水平、質量水平、管理水平、服務水平,通過提升城市軌道交通的綜合水平進而提高交通運輸系統整體的供給能力、服務能力、安全保障能力。
四、結語
交通強國的建設對城市軌道交通提出了更多的要求,在信息科技、人工智能、新能源、新材料等核心的技術革命已經對產業發展有了深刻影響的當下,城市軌道交通系統的組織創新也正逐步向網絡化、智能化的方向革新。
交通形態創新下,城市軌道交通必須形成城市和城際大容量交通與跨區域長距離干線交通的規模對接,塑造網絡化、規模化、高效化的運輸服務組織形態。
運輸服務創新下,按照網絡化、智能化的特征和趨勢,以創新運輸服務產業鏈為引領,實現以運輸服務鏈為核心的現代運輸方式,加快推進運輸服務方式和發展模式的轉型升級。
高質量發展下,一是推動城市間的產業分工合作、基礎設施建設、生態共同保護、環境協同治理等,二是依托交通運輸智能化服務和網絡化聯動,開拓更大的發展空間,三是進一步強化投資風險控制,以交通運輸供給側結構性改革應對需求變化。
綜合運輸發展下,為在總體上提高綜合運輸服務能力和水平,需要充分發揮各種運輸方式的技術優勢以及強化各運輸方式的銜接能力,進一步加快軌道交通的發展,強化城市軌道交通發展對一體化交通運輸系統的支撐。
作者簡介:
周 飛,1987.6,江蘇泰州,本科,城市軌道交通領域研究;
陶菊穎,1988.5,江蘇泰州,研究生,工業及制造業產業研究
(作者單位:1中車南京浦鎮車輛有限公司;2南京軟件園科技發展有限公司)