關于城市軌道交通技術裝備發展現狀的分析

屈磊

（天府新區航空旅游職業學院，四川 眉山 620860）

城市軌道交通建設對于地面交通壓力緩解、減輕環境污染、提升出行效率等方面有著十分重要的作用。但是，我國城市軌道交通雖然規模大，產業鏈全，自主技術及其品牌的核心競爭力還比較薄弱。基于此我國應加速發展城市軌道交通建設，實現由大國邁向強國的偉大夢想。

一、城市軌道交通技術裝備發展現狀的概述

（一）地鐵整車國產化情況

經過20 年國產化政策的實施和推進，車輛的大部分系統和設備實現了國產化，整車國產化率超過70%。在車體方面，中車長春軌道客車股份有限公司、中車南京浦鎮車輛有限公司、中車青島四方機車車輛股份有限公司3 家公司生產的鋁合金和不銹鋼車體，中車株洲電力機車有限公司的鋁合金車體和大連機車車輛有限公司生產的不銹鋼車體，其車體靜強度計算及試驗等均為自主或與國內科研院校合作完成，已實現自主化。此外，鋁合金車體大、小斷面的板材和擠壓型材已實現100%國產化，不銹鋼型材國產化率達100%，但與國外同類產品相比還存在一定差距。例如，北京地鐵的車輛與機電設備平均國產化率達到70%以上。從亦莊線開始，之后的地鐵設備國產化率均在75%以上，燕房線的設備國產化率首次突破90%，與2007 年通車的5 號線相比，國產化率提升了20%。廣州地鐵2016 年前動工建設的線路確保車輛國產化率不低于70%，車輛和機電設備綜合國產化率不低于70%，2016 年后動工建設的線路確保機電系統（含車輛）設備整體國產化率不低于75%，其中車輛系統國產化率不低于75%，車輛牽引系統國產化率不低于50%，信號系統國產化率按不低于60%進行指標管控。

（二）牽引系統的發展現狀

牽引傳動系統作為軌道交通車輛裝備實現機電能量轉換的“心臟”單元，其性能在某種程度上決定了軌道交通車輛的動力品質、能耗和控制特性。目前國內城市軌道交通主流牽引傳動系統為基于異步交流電機的牽引系統。城市軌道交通的車輛牽引控制技術自主化設計包括牽引系統集成設計、蓄電池應急牽引設計、變流器機械電氣設計、驅動系統設計、列車控制與管理系統（TCMS）軟件設計、牽引控制、RAMS（可靠性、可用性、可維護性和安全性）、全自動無人駕駛方案設計等；實現了列車控制管理系統應用程序的自主化設計；主要大部件（如牽引主變壓器、牽引和輔助變流器、牽引高壓箱、輔助充電機箱、牽引電機）實現了自主化設計和生產。

（三）信號系統的發展現狀

2010 年12 月底，交控科技股份有限公司自主研發的基于通信的列車控制系統（CBTC）在北京亦莊線投入使用，打破了國外廠商對信號系統技術的壟斷。2015 年12 月，中國鐵路通信信號股份有限公司完成了北京地鐵8 號線全線CBTC 點式系統向CBTC 系統的全功能升級。北京市華鐵信息技術開發總公司自主研發的CBTC 系統應用于廣州地鐵7號線，該線于2016年12月開通，是我國首條完全國產化信號系統線路；2017 年7 月，浙江眾合科技股份有限公司自主研發的BiTRACON 型CBTC 信號系統在杭州地鐵4 號線正式試運營。

二、城市軌道交通技術裝備未來的發展趨勢

（一）自主化

城市軌道交通裝備制造業作為創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展的典型代表，是我國高端裝備制造領域自主創新程度高、國際創新競爭力強、產業帶動效應最明顯的行業之一。目前，我國制造優勢產業已初步形成，但高端核心領域仍有不足，要求城市軌道交通行業在車輛、牽引、制動、信號、供電等涉及安全的核心系統方面實現自主化、產業化已經刻不容緩。

（二）智能化

中國城市軌道交通協會于2020 年3 月發布了《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》，提出應用云計算、大數據、物聯網、人工智能、5G、衛星通信、區塊鏈等新興信息技術，全面感知、深度互聯和智能融合乘客、設施、設備、環境等實體信息，通過自主化，創新服務、運營、建設管理模式，構建安全、便捷、高效、綠色、經濟的新一代中國智慧型城市軌道交通。智能技術裝備是智慧城軌的重要組成部分，應主動引入新科技、新技術，以智能化、數字化為方向，研發并應用擁有自主知識產權的技術、產品、模式，掌握關鍵核心和知識軟件，形成具有市場競爭力的民族品牌和中國標準，逐步建立自主可控、安全高效、主導發展的城市軌道交通技術鏈和產業鏈，實現城市軌道交通裝備的智能化。

（三）標準化

據不完全統計，我國城市軌道裝備制造商中有7 家整車制造廠、12 家牽引系統供應商、14 家信號系統供應商。既有的城市軌道車輛存在產品平臺多樣化、研發和試驗檢測平臺多樣化、車輛零部件互換性和模塊化程度不高、檢修水平和智能化水平較低等問題，造成研發投入重復，創新合力難以形成，增加了用戶的維護成本和全壽命周期成本，制約了城市軌道交通的健康快速發展。

三、結語

綜上所述，隨著我國軌道交通事業的發展，我們會逐步追趕上世界軌道交通強國的步伐，并且做到完全獨立自主的研發、制造、生產和運營，為我國由大國向強國的轉變做好鋪墊。