軌道交通科技發(fā)展的方向與任務

李尹伊 張姝 方媛

摘要：軌道交通作為城市的主要交通出行工具，其發(fā)展意義重大。高鐵、城市軌道交通、重載鐵路、磁懸浮等都促進了社會進步，拉動了經濟增長。在不斷發(fā)展中，我國的軌道交通建設在世界上取得了良好的成績，但技術無盡頭，目前我國軌道交通仍需進一步明確方向及任務。

關鍵詞：軌道交通;科技發(fā)展;方向;任務

軌道交通作為最具可持續(xù)性的交通運輸方式，是國民經濟的大動脈，是大眾交通工具及現代城市運行的骨架，是國家的重要基礎設施及重要基礎產業(yè)，是綜合交通運輸體系的骨干及主要交通方式之一，它在我國經濟社會發(fā)展、民生改善、國家安全等方面發(fā)揮著不可替代的作用，在我國經濟社會發(fā)展中的地位及作用十分重要。基于此，本文首先闡述了國家與行業(yè)發(fā)展需求，論述了我國軌道交通技術研究基礎，并詳細探討了軌道交通科技發(fā)展的方向與任務。

一、國家與行業(yè)發(fā)展需求

軌道交通科技持續(xù)自主創(chuàng)新是國家通過實施“創(chuàng)新驅動發(fā)展”戰(zhàn)略，全面支持“新城鎮(zhèn)化”、“區(qū)域經濟一體化”、“一帶一路”、“制造強國”、“走出去”戰(zhàn)略的全局重要基本保障，在經濟社會發(fā)展新常態(tài)下，建設創(chuàng)新型國家、構建現代綜合交通運輸體系、實現全面建設小康社會目標，具有重要的意義。

隨著以京津冀、珠三角、長三角等為代表的眾多經濟圈的形成，區(qū)域經濟一體化迫切需區(qū)域軌道交通在安全保障、節(jié)能環(huán)保、綜合提高效能、提高服務質量等方面提供全面的支撐與保障。我國國情決定的區(qū)域個性化、多樣化運輸需求，迫切需要不同的軌道交通系統與之適應并提供支撐;國民便捷出行和社會經濟發(fā)展對物流效率及成本提出了更高的要求，需多種軌道交通模式間、軌道交通與其他交通方式間的快速互聯互通技術及能力保障。

新形勢下，維護國家安全及地區(qū)穩(wěn)定對國防快速機動、基礎設施安全與穩(wěn)定運行提出了更高要求;我國面臨的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境治理的嚴峻形勢，對軌道交通的綠色環(huán)保提出了更加迫切與苛刻的要求，有效降低資源消耗及各種污染已成為我國軌道交通可持續(xù)發(fā)展的瓶頸之一。

未來，我國鐵路總運營里程達到15萬km（其中高鐵3萬km），超過6000多km的城市軌道交通、不斷加速的新型城鎮(zhèn)化進程與眾多經濟圈、“走出去”、“一帶一路”戰(zhàn)略的實施，都將迅速擴大軌道交通國內外市場需求。

二、我國軌道交通技術研究基礎

“十一五”與“十二五”期間，在國家科技中長期發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略指引下，國家科技部通過國家“863”計劃、科技支撐計劃、“973”計劃安排，在軌道交通領域實施了一大批科研項目。通過這些項目的實施，我國在軌道交通運輸裝備、基礎設施服役保障、安全保障、運營管理等方面取得了顯著成就，表現在：

1、在高鐵、城市軌道交通和其他軌道交通系統領域進行了關鍵技術研究及裝備研制，突破了系統的成套技術，為大型軌道交通系統集成技術的研究及應用奠定了基礎。

2、高鐵和城市軌道交通等實現了自主設計及裝備批量制造，為發(fā)展更高速度、更高質量的城市軌道列車和實施“走出去”戰(zhàn)略創(chuàng)造了充分條件。

3、開展軌道交通裝備綜合節(jié)能技術研究，為提高軌道交通系統綜合效益奠定科技創(chuàng)新基礎。

4、持續(xù)開展高速磁浮交通系統技術自主性研究;對低速磁浮技術進行了系統研究，形成了完整的低速磁浮交通系統成套技術裝備、制造能力、建設運營能力，充分消化吸收了德國常導高速磁浮系統技術，為高效中速磁浮系統技術及高速磁浮自主技術的研究奠定了基礎。

5、全面開展重載鐵路運輸成套技術研究，具備軸重30t重載鐵路改造、建設、運營、成套裝備交付的技術能力;掌握高鐵及大宗貨物運輸組織與運營保障相關技術。

6、我國高鐵技術已進入國際先進水平行列，軌道交通裝備已成為我國“走出去”戰(zhàn)略實施的先行者與“國家名片”。

三、高速鐵路工程科技的方向與任務

隨著技術的突破和經濟的發(fā)展，目前世界高速鐵路取得了長足的發(fā)展，總里程超過30000km。2008年，CRH3提速至394km/h，到2010年提速至486km/h。我國高速鐵路的發(fā)展已達到世界先進水平，成為世界高速鐵路技術引導者。然而，隨著我國鐵路工程的發(fā)展和技術的突破，我國鐵路軌道交通也遇到了新的挑戰(zhàn)。目前，車輪多變磨損問題、軌道不均勻沉降、無碴軌道精調技術、軌道裂紋離縫等問題，嚴重阻礙了我國高鐵交通的發(fā)展。為了克服這些技術難題，促進鐵路交通的進一步發(fā)展，需加大研發(fā)力度;要把技術攻克中心放在輪軌磨損控制、部件振動失效、基礎結構損傷與演變上;當然，也要在現有鐵路軌道交通技術體系的基礎上建立維護管理標準體系，強化安保技術，提高鐵路整體技術水平及運維質量。

四、重載鐵路工程科技方向與任務

我國幅員遼闊，經貿往來頻繁，因而貨運載重及吞吐量大，這也刺激了我國重載鐵路工程的發(fā)展。我國朔黃線和大秦線開通以來，已開始試行30t重載列車。到2014年，在科研人員的不懈努力下，列車牽引量提高到10000t。重型鐵路的發(fā)展為我國經貿往來奠定了堅實的基礎，成為經濟發(fā)展的重要推動力。

當前，重載鐵路交通面臨的挑戰(zhàn)集中在軌道結構和列車本身的載重與養(yǎng)護上。長編組、大軸重重載列車在提高鐵路運能的同時，也給車輛與軌道結構的安全范圍帶來了嚴峻的考驗。由于軸重增加引起的輪軌磨耗及疲勞傷損問題，軌道結構及線路狀態(tài)的惡化，以及牽引重量增加引起的斷鉤事故與列車縱向沖動等問題，嚴重影響重載運輸的安全和效率，這也是世界重載鐵路發(fā)展國家面臨的共同工程問題。

五、城市軌道交通工程科技方向與任務

城市軌道交通作為城市的主要脈絡，可以說是支撐城市發(fā)展的最核心力量和保障城市基本運行的支撐結構，城市軌道交通也承擔著城市發(fā)展的重任。發(fā)展城市軌道交通有效解決了城市擁堵問題，優(yōu)化了城市交通資源配置。隨著科技的發(fā)展，輕軌、地鐵、有軌電車、快速軌道、磁浮交通等逐步改造了城市軌道交通，這些新技術的出現極大地優(yōu)化了城市的整體環(huán)境。

總體來看，我國城市軌道交通構架復雜，城市軌道交通也正在從單純的單向建設向“建養(yǎng)”并軌的融合道路發(fā)展。然而，在城市軌道交通的發(fā)展變遷中，其自身的運營、安全問題也凸顯出來。由于城市軌道交通特殊的施工環(huán)境，施工中發(fā)生安全事故的概率較高。在運營中，追尾、脫軌、錯誤的信號指令等事故時有發(fā)生。這些安全技術、運營問題反映了我國城市軌道交通的發(fā)展困境。

六、磁懸浮交通發(fā)展現狀

磁懸浮作為現代軌道交通中技術含量最高的部分，受到了外界的廣泛關注。它突破了傳統的軌道交通模式，不受輪軌系統的限制，具有高速、低磨損、低噪聲、振動小的技術特點。目前，我國對磁懸浮交通的研究已進入一個新的階段，低溫超導磁懸浮和常導電磁技術體系已較為成熟。當前，由于技術等實際原因的限制，磁懸浮交通的應用并不廣泛。一方面，磁懸浮交通與輪軌系統不兼容。另外，磁懸浮技術還不成熟，很多技術還存在缺陷，并且雖然目前高溫超導磁浮技術的理論體系已較成熟，但由于本身缺乏實質檢驗，因此仍存在很大的技術局限。正是由于這些技術上的弊端，使得磁懸浮交通的發(fā)展受到極大制約，面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

參考文獻：

[1]嚴冬.軌道交通科技發(fā)展的方向與任務[J].區(qū)域治理，2018（02）.

[2]賈利民.軌道交通科技發(fā)展的方向與任務[M].北京交通大學學報，2016（04）.