城市轨道交通装备自主化先导工程调研报告

2024-05-06 21:26中国城市轨道交通协会
城市轨道交通 2024年2期
关键词:城轨系统

文:中国城市轨道交通协会

为推动城轨装备自主化先导工程工作有序并系统组织开展,协会于2023 年分片区组织召开9 场先导工程座谈会,结合现场发言及书面材料,经整理分析,形成《城市轨道交通装备自主化先导工程调研报告》。

为持续推动我国城轨交通装备自主发展壮大,形成建设交通强国和制造强国的重要基础;提高城轨交通全产业链安全稳定的保障能力,适应当前形势的深刻变化;促进城轨交通科技进步,助推行业高质量发展;降低城轨交通全生命周期成本,保障可持续发展,中国城市轨道交通协会决定,启动城轨交通装备自主化先导工程实施方案。

为推动城轨装备自主化先导工程工作有序并系统组织开展,2023 年5 月20 日至2023 年12月6 日,协会面向全行业的城轨业主、科研院所、装备制造企业等,分环京企业、浙江地区、上海地铁、苏皖地区、华南地区、西南地区、黄河沿线、环京业主、高校和中部地区等9 个片区召开座谈会,参与单位共计97 家,其中业主单位42 家,制造企业43 家,设计建设单位5 家,其他联盟组织2 家、高校5 家,与会者在整体管理、国产自主、智能智慧、绿色低碳、多元融合、标准和认证等方面建言献策。

一、行业关切问题

(一)需举行业之力解决的痛点难点

1.整体管理方面的问题

(1)财政支出压力大。一是建设和运营需要投入巨资,部分产品迭代速度较快,运维成本不断提高;二是成本居高不下,票款收入和开发收入难以覆盖运营成本,自我造血能力不足,极度依赖财政补贴。

(2)勘察不够精准。勘察单位在整个招标中价格偏低,勘察不细致,为降低成本,设计不到现场,一味做高标准,一方面不够精准,一方面建设成本控制不下来。

(3)设计思维保守。国内设计建设思维偏传统保守。工程设计规范体系不健全,《地铁设计规范》适用制式有限,部分条文过细且应用技术陈旧。关键装备的产品标准部分仍然沿用多年前外国标准。中等线网的设计沿用大型、特大型线网的设计原则、方案现象普遍。

(4)建设难度增大。设备安装调试工期越来越短,以前一条采用CBTC 信号系统线路的工期约2 年,现在甚至存在10 个月交付的情况。随着建设规模不断增加,工程建设难度和安全管控要求不断提高,设备系统在开通前难以充分调试验证,影响运营的稳定性。

(5)运营成本较高。运营成本主要包括能源消耗、维护保养和检修维护人工三大项,近年来,随着装备技术创新,节能产品和智能维护产品的使用,运营成本的增长得到一定控制,但离预期的成本下降还有较大差距。

(6)风险认知不一。城轨系统复杂、设备繁多,各个时间与空间节点都存在风险隐患,难以实现高质量安全运营,各地城轨业主单位对运营风险或痛点难点缺乏统一认知,产品服务过度定制化,不利行业标准化。

(7)需求协同不足。一是乘客出行不舒适。进站乘车存在排队、站台滞留、楼扶梯聚集情况,部分列车车厢拥挤;二是乘客出行不快捷。网内旅行时间长、换乘次数多、走行距离长,枢纽站与其他交通方式接驳不便;三是乘客出行不方便。购票APP 服务入口多,站台候车信息发布内容单一,实时服务和交通接驳信息弱,智能化体验差。

(8) 产业发展趋同。国家对“新基建”投资持续加大,附属及配套产业公司如雨后春笋般蓬勃发展,各地轨道交通产业同质化问题日益凸显,长此以往势必出现地方保护、行业内卷等问题,严重影响轨道交通技术及市场良性发展。

(9)复合人才短缺。城轨交通工程横跨多个专业,纵跨多个阶段,本身就是复杂的系统工程,加之数字化、智能化概念和技术的普及与融合,城轨交通建设运营管理对跨专业复合型人才的高要求与现有人才梯队水平和建设模式不适应。

(10)沟通交流不畅。缺少系统化的技术交流平台,不同政府部门、行业、厂商间的协调效率较低。

2.国产自主化方面的问题

(1)部分软硬件“卡脖子”。部分软硬件依赖进口,普遍存在成本不可控、供货周期不稳定、服务响应滞后、解决问题周期长等问题,且底层软硬件不对外开放,存在较大安全风险。

(2)既有进口产品维护困难。当前,进口产品出现停产、备件供货不足、备件价格昂贵、设备故障无法自主分析、返修周期长等问题,国产化替代和平滑升级困难,影响维修、升级改造和延伸线建设。

(3)自主替代产品缺乏验证。替代产品的稳定性、可靠性、可持续供应需要长期验证,如部分信创类产品,目前生态系统还不够完善,产品性能难以满足轨道交通行业高端需求。

(4)自主产品规模应用不足。很多“卡脖子”装备已具备替代产品,但规模应用不足,急需多场景验证、迭代演进。业主基于安全运营、资金、审计、不停运改造要求等因素,较难认可和试用。

(5)自主创新产品标准不一。各厂家基于自身既有产品开发轨道交通行业产品,标准不一,导致在具体清单配置以及成套性方面有较大差别。

(6)自主软件缺乏定价规则

目前国外软件基本没有议价权,国内软件没有太多依据,缺乏适用的定价规则,给业主决策带来一定困扰。

3.智能智慧化方面的问题

(1)现行制度标准滞后于技术发展。一是基于传统维保模式编制的规章滞后于技术发展;二是智慧城轨配套规范还不健全,实施过程中存在无据可依的情况。

(2)现行管理模式不匹配技术变革。技术变革必然引起相关的组织和管理模式的变革,如多专业融合趋势下,如何优化传统运营管理流程,如何科学构建应急管理指挥系统;如智慧车站、智能运维等技术的应用,应匹配相应的管理模式,真正实现运营效率、效益的提升。

(3)智慧运维工作实施效果不明显。存在为了智能而智能化、针对运维流程而非运维目标智能化等问题,研究的产品和技术难以形成体系,虽然设备不断投入,但对修程优化的实际效果并不明显,由故障修、计划修向状态修、预测修转变的工作推进难度大,缺乏系统性指导,主要包括各专业独立设置,横向信息数据通道不畅;运维数据价值未完全发挥,大部分限于采集、汇总、统计、分析等层面,实际应用效果不理想;在智能分析、专家系统及设备健康评估方面,由于未建立有效的失效分析模型及算法,给出的维修指导及设备状态评估结果参考意义不大;综合运维管理平台的研发、搭建还未形成,不利运营单位对服役设备的运用和检修管理。

(4)智慧大脑与专业融合仍存瓶颈。如信号等行车专业暂无法与智慧大脑完全融合,目前只能实现监控数据采集显示,后续需进一步研究打通行车组织、列车控制和车站运营管理通道,以行车为核心助推智慧大脑升级,实现运营场景自动化和智能化。

(5)车辆子系统安装空间不堪重负。随着自动化智能化程度越来越高,列车子系统控制单元越来越多,整体系统架构越来越繁杂,各子系统硬件资源重叠,存在大量接口和数据交互,有限的车辆空间和网络资源逐渐不堪重负。

(6)智能检测装备有待完善并统一。一是覆盖度不全,针对无缝线路、道岔、桥梁等成熟的智能检测装备较少;二是集成度不高,扣件检查、几何检测、三轨检测、波磨检测等工务专业检测装备繁多且分散,占用大量天窗点;三是型号不一,检测指标不一,设备质量和稳定性无法统一评价;四是探伤车、轨检车等检测设备体积较大、检测功能单一,且上线作业不方便;五是设备维保自动化程度不高,基本处于人工操作阶段,成本过高且容易造成漏修、过修。

(7)系统间差异大导致运维难度大。各技术专业不同厂家之间系统逻辑、系统构造差异较大,导致设备运维难度大、成本高,主要体现在维护过程中运维人员需要储备的知识较繁杂,备品备件种类繁多等。

(8)云平台功能优势无法充分发挥。一是设施设备厂商对云原生改造动力不足,现有业务系统架构不适应云平台特点,无法全面发挥云平台效能;二是厂商间存在技术壁垒,无法实现融合统一的管理平台;三是业务上云设计与实际部署存在偏差;四是云迁移前期可行性分析工作量大,且涉及多方面改造,实施难度高。

(9)云平台安全运行问题有待研究。一是传统系统设备间存在物理隔离,云迁移后采用逻辑隔离,需研究如何保障系统的安全运行;二是云平台融合多专业系统业务,需在满足专业安全要求的同时研究云内安全问题。

(10)数字化发展水平不均存在短板。一是各地上下游企业数字化发展水平不均,对产业协同形成巨大掣肘;二是缺乏统一的面向车辆及机电产品的数据采集、传输、计算的行业标准和行业级故障代码数据库;三是智能检测装备的图像识别算法模型、状态评估评价算法、寿命预测算法精准度不足。

(11)各专业间数据未得到有效应用。一是各专业间因检测装备数据接口不统一或者不开放接口、管理部门不同等原因,难以形成统一的数据采集、传输、加工、存储、安全、分析、管理和服务平台;二是部分专业子系统分散,基础数据采集不全面,形成信息孤岛,数据利用率低,业务难以闭环。

(12)城轨数据资产估值与交易困难。一是法律角度的城轨数据资产确权方式尚未建立,“数据资产”的流通、定价政策不明;二是传统资产流通机制和定价方法难以直接沿袭到数据资产;三是城轨数据资产在不同市场中的流通路径尚未确立;四是城轨数据资产在不同市场中的定价模型和策略缺失。

4.绿色低碳化方面的问题

(1)用能结构单一且能耗指标增长。城轨用能主要是电能和化石能源,结构单一,总体能耗指标不断增长,建议引入绿色、多元、高效、低碳的清洁能源。

(2)能源管理系统需要升级。能源管理系统在数据采集、能耗分类、能耗统计方面的能力较为简单,需结合运营情况深入探索如何进行全面监测、智能控制,加强能源管理、部署节能策略,提高能源利用率;应研究如何利用信息技术将能源技术和互联网融合,构建能源互联等。

(3)装备节能水平需要优化。轨道交通运营能耗是城市能耗大户,应研究优化节能水平,提高经济效益,建立可控的节能应用体系。

(4)绿色装备创新动力不足。绿色装备研发面临保障机制障碍、产业规模有限、科研成果转化率低等问题,造成创新动力不足。

(5)排放核查面临诸多问题。一是行业内缺乏统一的核算标准;二是系数法核算时排放因子的选用问题;三是碳排放强度指标的统一性问题;四是缺乏行业层面统一的碳排放数据披露机制;五是碳排放第三方核查机构资质问题。

5.多元融合化方面的问题

(1)四网融合未满足。因隶属不同管理体制,不同制式的轨道交通,如市区城轨、市域快轨、城际铁路等,未满足互联互通的需求。

(2)线路融合受制约。以往以单线建设、运营为主,各线路、场段、专业设备等资源独立配置,部门间协调难度大、成本高,难以共享并实现互联互通,随着全自动运行线路增多,如何继承、深化既有互联互通成果,实现全自动互联互通运营,是目前轨道交通建设面临的难题。

(3)系统融合困难多。

·缺乏统筹,改造困难。一是各专业间系统化思考不够,缺乏线网统筹;二是改造困难。轨道交通大多系统以实现特定功能为目标,存在整体设计架构固化、开发成本高、复用率低、升级扩展困难等一系列问题,不具备从感知、反应、学习到进化的智能化属性,造成升级改造、互联互通、新旧迭代困难。

·车辆各系统无统一通信制式。各专业系统网络接口繁杂,维护端口与软件多种多样,下载数据时需多种数据线,且部分专业系统内部也有各自的协议组网,存在网络数据丢失、维护工作量大、检修作业效率不高等问题。

·CBTC 互联互通仍存短板。CBTC 互联互通实践虽取得了重大突破,但在应用中仍暴露出一些短板:一是ATS 系统为单独线路部署,不完全支持多线路网络化运营的需求;二是车载电子地图数据需人工逐列车进行更新维护,不易维护、拓展;三是多厂商互联互通因需要功能、接口等兼容原因,存在部分性能降低、跨线调度不灵活等问题;四是同一厂商互联互通,限制后续线路设备厂商选择,不利于招投标工作开展。

·AFC 互联互通仍存问题。要实现“一票通乘”目标,还存在地铁公司间密钥体系独立、票卡结构不同、AFC 系统预留票种和交易文件难以满足其他公司票卡接入需求等问题。

6.专业系统方面的问题

(1)制式选型问题。中低运能系统呈多样化发展,但未形成系统性制式综合分析、评价方法,未建立轨道交通系统制式综合决策模型,主流制式不明晰,尚未形成共识,导致各地选择差异性大,无法合理推动产业和系统发展。

(2)轮轨关系问题。轮轨接触形成激扰,引起车轮、钢轨以及轨道基础结构振动,通过空气介质向外传播且共同作用于车外空间,形成轮轨噪声,在轨道体系中采用的增加弹性的技术路线,导致波磨现象大规模、反复出现,严重影响乘客乘坐感受、周边生态环境、设备及线路使用,迫切需要综合治理手段和方法。

(3)供电系统问题。

·整体问题。设计冗余度大,投资高;被动供电,能耗高;处于半自动化水平,高度依赖人工;运维队伍庞大,人工成本高。

·钢轨电位异常升高。目前投运线路普遍存在轨电位异常升高问题,常规做法是将轨电位装置处于永久接地状态,但会导致大幅增加杂散电流,对地网和车站金属结构造成严重腐蚀,缩短地铁使用寿命。寻找在不明显增加杂散电流的前提下降低轨电位的技术方案极为必要,可同时保证地铁主体结构使用寿命达到设计要求。

·杂散电流待防治。受施工、环境条件等因素影响,钢轨不可避免会产生杂散电流,现行防护措施难以从根本上消除影响,泄漏电流长期存在,具有隐蔽性及不确定性,存在安全隐患。

·弓网关系检测和分析技术不完善。接触网检测仍面临一些技术问题,一是检测设备还原性差,检测精度不准确,误报率高,系统不稳定;二是故障点定位难,车载弓网动态监测系统无法给出精准的定位信息;三是缺少权威的弓网关系分析方式、方法。

·接触网覆冰问题。北方冬季,接触网线路易受冻雨、雪凇等影响产生覆冰,使受电弓无法正常取流,甚至导致损害或断裂,列车难以安全准点运行。

·其他问题。还包括VLD 频繁动作、轨道结构回流异常、轨道对地过渡电阻等。

(4)通信系统问题

·无线通信需求不能满足。一是800M 专用无线通信系统、WLAN 车地无线通信系统、LTE车地无线通信系统独立建设,不能提供统一的无线承载网络,网络利用率较低,频率申请难度大;二是随着城轨速度提升、信号系统更新迭代、数字集群通信、智慧地铁建设和多线路共廊道等,专用频段带宽已经不能满足发展需要。

·5G 应用受制约。受国际局势影响,5G 行业生态安全性和稳定性有待提高,另外5G 专业性强,需依赖运营商提供技术支持,专网建设及维护费用高,且轨道交通内使用的漏缆不支持5G,受城市运营商规划影响,未来不一定能实现轨道交通线网全覆盖。

(5)防寒保温问题

·严寒地区风室管道保温问题。严寒地区冬季风井内部温度与外部基本持平,内部设置的排水管道、消防水管道通常采用电保温方式防止管道上冻,但对于室内外温差不大的地区,保温效果难以保障,且用电成本较高。

·出入段线防寒问题。寒冷地带出入段线冷风侵入问题严重,给出入段线消防水管防冻和毗邻车站冬季防寒带来很大压力,在出入段线部分设置防寒门,可有效降低冷风侵入影响,但防寒门尚无成熟产品,未有效解决接入信号系统或实现门体自动控制问题。

(6)风井设置问题。区间风井方案存在占地面积大、配套专业多、投资高、占用土建空间大等弊端,且易受地理因素制约,面对穿越高大山岭和江河湖海的长大区间隧道时难以实施,选址困难。

7.标准规范化方面的问题

(1)标准应用问题

·标准不统一。国标、行标、地标、企标等标准间以及标准不同版本间部分内容不统一,导致在勘察、设计、图纸审查、验收中存在意见不统一;不同厂商或组织对标准的实施方式和技术实现方案的看法存在冲突和争议,建议通过撰写白皮书或技术报告的方式,更好地解决冲突。

·重设计轻应用。部分标准存在侧重顶层设计、缺少应用指南的问题,在分类分层指导、落地应用方面仍需加强。

·设计标准更新快执行难。地铁建设工期长,建设期内设计标准更新速度快,直接影响工程设计、施工、验收及造价预算,部分标准是否执行,对设计管理工作影响较大。

·具体标准、规范性文件相关问题:(略)。

(2)亟待满足的标准化需求

·装备制造标准化。装备系统统筹管理难度大,升级改造受制于原厂商,成本高,效率低,建议统一全部系统部件、零部件及接口规范、通讯协议,形成中国标准体系,探索装备准入审核机制。

·操作系统、工具软件标准化。建议规范各层级用户系统和人机交互界面、操作流程等,以便统一人员调配和培训,提升网络化运营效率。

·装备维修、状态评估标准化。目前修程修制的制定与优化缺少统一标准,造成不同程度的浪费,随着智能运维的发展,各线路已逐渐开展多元融合数字化转型,但目前没有针对设备状态的评估评价体系,状态修的检修规程存在空缺。

·装备延寿、更新改造标准化。

·安防集成平台标准化。各城市建设方案各不相同,缺少统一的建设标准。

·其他。缺少围绕建设和运营成本、提高运营效率等方向的标准化研究;缺少用于都市圈互联互通之间的指导标准;轨道型式及参数设计缺乏统一标准和要求;另有需求散见于其他分项,如智慧城轨标准化、云平台标准化、数据采集应用标准化等。

8.认证检测方面的问题

(1)国内认证尚存不足。城轨装备产品可靠性验证能力方面严重不足;缺乏地铁轨道结构电气安全问题的专项标准、检测技术和检测装置;防火、ISA、噪音、EMC 等第三方认证要求及规范还不完善。

(2)国际互认有待推动。产品出口过程中,遇到各类认证/ 准入等门槛,希望国家各部门以及协会能够组织推动国际互认工作。

(二)综合性意见建议

1.国产自主化综合性建议

(1)创新工作机制。坚持用户需求为导向的机制。坚持协同创新机制。坚持“政、产、学、研、用”协同创新机制,充分发挥政策引领、学术研究、产业配套、推广试用等差异化优势,形成良性循环机制以及网络化、集约化创新格局。

(2)鼓励技术交流。一是搭建分享互动平台。畅通业主与供应商之间的对接渠道,及时帮助解决技术攻关、场景应用、产业发展等难题;有计划地组织技术交流,为行业技术创新提供借鉴与指导,促进形成共识,赋能科技成果高效转化,实现协同发展、合作共赢;促进与其他行业交流,将其他行业的先进技术应用拓展到轨道交通行业。二是建立前沿技术研究合作机制。推动全行业发起对前瞻性技术方向的讨论、研究和规划,帮助企业把握技术发展趋势,为国内行业的发展指明方向;通过设立研究课题的形式,不同研究方向在不同区域进行试点,区域合力集中攻关,待新技术应用成熟后,在不同区域间进行经验交流,避免新技术应用效果不佳的尴尬局面。

(3)完善人才培养。一是发展自主化人才队伍。建立以企业为主体、市场为导向、产学研用深度融合发展的人才培养体系;在各部门开展自主化技能培训,发展自主化人才队伍;联合院校推进产教融合,补齐自主化产业人才短板。二是多专业系统性人才培养。通过加强设计、开发、实施、运维等多专业领域人员的交流与合作,构建跨专业交叉的培训体系,培养系统性人才,更好促进行业整体发展。

(4)指明创新方向。企业对整个自主化过程略显被动,宜继续推动全行业对前瞻性技术方向的研讨、研究和规划,预测风险,未雨绸缪,为行业发展指明方向;坚持业务引领,创新驱动,加强对行业创新需求的研究和分析,提供充足的市场基础和动能,避免营销性竞争及价值不明显的创新;在保障安全的基础上创新,降低产业试错成本。

(5)确定创新需求。

·聚焦行业关切方向。持续提升系统运行效率,提高客流强度,提升当前资产质量;不断优化乘客出行体验,减少换乘次数,提高旅行速度,缩短出行时间;聚焦安全应急压力大、人力成本高、维修模式僵化、生产流程繁琐等痛点,选取卓有成效的技术全面应用;聚焦平台一体化、专业融合化、维修状态化、服务现代化、生产简约化,合力研究新业态;大胆革新中大修规范、消防巡查要求等传统行业标准,为企业修程改革、模式创新提供支撑;在存量资产大修改造升级和运维管理技术方面采取统一行动,一是规模化、网络化、数字化背景下的多元异构系统装备迭代升级改造技术,二是标准化、自主化、集约化、轻量化、数字化、模块化、绿色化全寿命周期运行和维护管理技术(机器学习、知识库构建)。

·统筹信创产品应用。制定总体实施方案,保障业务系统的正常运转和业务连续性;本着先易后难、兼顾重点的策略,分步推进试点适配验证以及试点项目,以点带面,形成可复制、可推广的典型经验,有序推进一般系统和核心系统的替换。

·推进信创产品实验室建设。城轨业务系统复杂,需要建立功能完备、规模适度的实验室,对创新软硬件产品进行适配;研究替代标准规范、迁移适配上线方案、评测验收技术;部署服务器、存储、网络设备、PC 机、移动终端等基础硬件,操作系统、数据库、中间件、云平台等基础软件,开发工具、开发语言、迁移工具等支撑工具链。

·引导确立新技术与既有技术体系的承接关系。技术装备的发展要充分考虑存量市场和未来技术展望,在技术路线的选择上,要关注产品的全生命周期,关注用户在后续延伸、改造中的需求,守正创新,做好技术迭代。

·提升进口系统设备自主化运维水平。针对进口系统设备故障问题,可通过开放相关硬件及软件分析平台,实现故障自主化分析处理;针对进口系统设备及零部件停产的问题,需提前提供相关停产说明并提供合理的替代产品,以供后续维保使用,同时可根据实际情况进行系统设备升级改造,以最小化成本替换原系统设备,实现平顺过渡、升级改造;针对进口系统设备及零部件备件不足、返修周期长及备件昂贵的问题,建议联合厂家、高校及行业内单位组建科研团队,进行核心设备攻关,实现自主生产能力,集行业之力组建区域性备品库,同系统间备件可流转使用。

·推动既有线路改造。既有线设施设备的更新改造以及安全可控的技术替代,将带动城轨交通关键系统装备产业升级。建议研究“无感改造”技术体系,最大程度减少对运营维护和乘客的影响;通过既有线设施设备的到期更新改造与智能化升级,推进小批量装车及示范应用,积累运用经验与对比分析,带动产品批量推广。

2.智能智慧化综合性建议

(1)推动智能运维管理

·设计顶层体系。在行业层面进行智能运维体系整体设计,作为指引,促使从产品和技术的研发、应用示范和落地等方面形成行业协同。

·搭建技术平台。协调建设运营单位、技术装备供货商和智能运维系统软件基础开发商,共同研究智能运维相关技术,实现轨道交通各专业在运维层面的深度融合,形成高可用和高实用的智能运维技术平台体系。

·推动技术突破。重点布局基于“雷达+ 视觉”融合的高安全自主感知技术的应用;以通用数据平台为承载,构建以行车为核心的智能运维平台,打造线网跨专业多系统智能联动,提供综合统筹监视管理及多专业联合智能分析故障溯源;加快研发能够自主学习和适应生产环境的智能维保设备;研究作业前的检测及维护策略制定、作业中的智能模式和基于作业安全的智能人机交互以及作业后的质量智能评价一体化智能控制技术;尽快形成拥有自主知识产权的TACS 技术,研发兼容既有厂家的CBTC 升级为TACS 技术。

·统一行业标准。目前针对各专业系统智慧运维尚未形成统一的行业标准,业主单位与设计院、厂家在部分功能需求和实现方式上存在分歧,建议梳理形成行业统一的智慧运维技术标准或设计方案,在提升实际效能发挥的同时推进系统设备厂商产品研发效率。

(2)推广智能技术装备。建议在全国范围内扩大宣传力度,加大推广智能技术装备,提升轨道交通智慧水平,提升运营服务质量。

3.绿色低碳化综合性建议

(1)体制机制管理适配

·建立健全绿色城轨的长效配套机制。除技术革新外,还需在体制机制、组织管理上进行适配调整,建议行业上下通力合作、分工协作,开展典型应用场景的先行先试、示范应用,为新技术、新产品、新模式的探索提供试错机会。

·建立相关产品全寿命周期的考评机制。建立从建设到运营的全生命周期的绿色节能衡量标准,鼓励企业创新发展,助力轨道交通绿色低碳运营,为更具竞争优势的产品提供更广阔的应用市场。

(2)推广绿色技术装备。大力推广绿色节能技术及产品,积极推进新一代信息技术与绿色低碳业务深度融合,积极探索节能技术,实现绿色节能发展。

4.多元融合化综合性建议

(1)引导系统融合。推广轨道交通系统解决方案。建立多元融合的标准化协议体系,建设开放包容的系统和生态。

(2)指导绿智融合。一是以智慧城轨发展纲要为指引,指导企业通过数字化与传统基建运营场景的深度融合,创新智慧车站、智慧车辆、智慧运维等场景应用,推进绿色城轨、智慧城轨建设。二是开展绿色城轨线路试点,将绿色低碳理念融入轨道交通规划、设计、建设、运营、维保等全生命周期,坚持数字化赋能,打造绿智融合示范工程。

(3)规划站城融合。轨道网络与城市系统统筹规划。通过站城融合、功能耦合、业态混合,重塑公共服务体系,提升城市功能,增强城市活力;研究突发大客流、水灾、火灾等城市综合应急与安全风险应对。

5.标准规范化综合性建议

(1)标准编制建议。根据行业相关发展情况及时更新既有标准规范;编制过程中充分征求意见,在有冲突、有争议的问题上统一说法。

(2)标准编制需求。

·建立全过程技术标准体系。建立与网络化发展相适应的全过程技术标准体系,切实服务城轨交通规划设计、建设管理、运营维保三大业务板块,提高标准化水平,进入改造期或需要升级的系统和设备严格按照行业标准改造升级。

·建立多制式轨道交通互联互通标准体系。目前已发布的相关互联互通标准不能完全适用“四网融合”需求,建议各方推动制定城际铁路、市域铁路及城轨交通等不同制式的轨道交通互联互通建设标准,为“四网融合”提供更有力的支撑。

·推进自主化标准体系建设。建议自主化标准参考架构包含基础标准、基础设施标准、研发标准、运维标准、测试评估标准和安全评估标准。

·加快中低运能系统标准编制工作。创新制式的轨道交通系统目前缺少相关设计、建设、验收及试运营评估等标准规范,建议参考地标及行标,编制出台统一的标准,为新制式发展和培育提供技术政策支持和引导。

·加快市域铁路标准编制工作。建议加快推动市域铁路的相关建设、验收和运营的标准,尽快出台统一标准。

·制定设备系统延寿、更新改造和大修延长等标准。限于各地财政紧张,建议行业内在保证安全和经济合理的条件下,充分研究通信、信号、供电、车辆、综合监控、自动售检票等所有设备系统的延寿使用标准,车辆大架修间隔延长的标准。

·制定安全防范配套标准。为满足各城市实际需求,切实提高城轨交通公共安全技术水平,应对日益严峻的公共安全形势,住建部自2011 年起针对城轨交通公共安全防范领域已发布相关的国家标准3 个。建议协会制定配套标准,进一步细化规定并构建系列标准体系,全面地覆盖城轨交通领域安防工作的各个方面,如信息和数据安全方面、安全风险等级评估和使用管理评估方面的规范要求等,同时加强标准的应用示范,在实践中进一步研究和完善标准体系,在落实标准的同时构建起标准验证技术支撑体系。

·推动城轨云和大数据平台标准化建设。推动城轨云标准化体系建设,按照“云数网安边算智”等设备一体化集约建设理念,实现对运营生产业务应用的统一部署承载,改变各设备系统自成体系、分散建设的局面,从线网层面统筹规划设计,构建线网级数字底座,统筹制定平台架构、数据格式、接口形式、通信协议以及性能指标等标准。

·保护区管理标准化。执法与审批标准统一。

·列车自主运行感知系统(TACS)标准化。建议统一资源,通过对基于FAO 的TACS 系统的应用场景进行深入分析,针对不同厂家的TACS装备列车可在同一线路上共线运行或多条线路间跨线运行的需求,研究制定统一的功能架构及关键功能分配、统一的降级系统方案、统一的应用和通信协议、统一的工程设计标准、人机界面及操作标准等,形成支持互联互通的TACS 系统的技术标准。

·全自动运行系统标准化。全自动运行系统建设管理面临的主要问题一是涉及专业众多,且各专业间接口复杂,亟需新的建设管理模式解决顶层设计和综合联调联试相关管理问题;二是系统智能化、自动化和复杂程度更高,对系统安全性、可靠性提出了更高的要求。建议从全自动运行运营场景、运营规则、功能需求、系统联调、测试验证、调度场景、试运行和安全评估等方面的指标出发,出台标准规范,作为后续线路系统建设、运营依据。

·减振产品标准化。近年,全国轨道交通行业因相关轨道减振产品无国家标准支撑的原因遭到多次投诉(目前仅有《浮置板轨道技术规范》CJJ/T 191-2012 一个行标),花费大量的人力及精力,给工程建设进度造成重大影响,建议组织相关技术力量针对各等级减振产品编制完善相关技术标准规范。

·综合监控系统标准化。更新综合监控专业的技术规范,在先导工程中验证、推广更多国产化软硬件产品,在技术层面形成新时期的共识。

·其他。建议制定以双向变流器为基本构成单元的新型牵引供电系统的相关设计及施工规范;建议进一步规范和清晰车辆与其他专业的接口关系和技术责任。

6.认证检测综合性建议

(1)产品认证

·在CURC 认证基础上开发高端品质认证项目。CURC 认证为提高装备质量安全水平、规范装备产业市场秩序、提升装备企业自主创新能力发挥了重要作用,建议各业主单位将认证要求写入招标文件;建议从高性能、高可靠性、绿色化、智能化、数字化等特性入手,制定高于国家标准和行业标准的质量指标,开发符合城轨行业的高端品质认证项目。

·共建软硬件设备标准化认证体系。各城轨公司分工协作,共担费用,共享成果,共同制定核心设备软硬件技术质量评价标准,建立认证准入机制,提升设备设施质量,减少单一来源设备,打破垄断,掌握技术及数据主导权、产品议价权、资源收益权,推动设施设备标准化、模块化。

·组织开展云网安全一体化防护及云平台软硬件安全认证。一是保障云内系统的安全运行;二是保证云内安全。

·统一第三方认证要求及规范。统一规划防火、ISA、噪音、EMC 等第三方认证要求及规范,防控行业总体风险。

·提升产品可靠性验证能力。加强行业试验能力建设,提高第三方试验、认证能力,提高对新产品、新技术的验证水平和可靠性,降低应用风险。

(2)管理体系认证。对标ISO 22163,培养高质量管理理念。ISO 22163 标准不只局限于质量管理,还涉及成本管理,项目管理等各方面,真正把ISO 22163 标准运用到管理中,能极大地在已有ISO 9001 基础上进一步提升企业整体管理水平,进一步发展质量管理及与其他管理体系的系统整合,通过有效的项目组织提高企业管理与业务竞争力,获得更高的知名度,以过程控制为核心,对标行业标准,夯实改进现有的流程。建议业主单位不以拿牌为目的,尝试对标ISO22163 体系建设要求,探索全寿命运维企业在维护服务现代化管理中的应用,培养企业高质量管理经营理念,以更加专业的视角推动行业发展。

(3)绿色认证。借鉴LEED 认证,开启城轨绿色建设时代。LEED 认证体系是目前全球最具影响力、认可度最高、适用最广泛的绿色建筑评估和建筑可持续评估标准体系,轨道交通行业应该在“绿色”的基础上进一步优化与提升,实现高效、安全运载乘客的同时,减少对环境的影响,为乘客提供舒适、健康、便捷的交通运输方式。轨道交通系统亟需建立绿色标准评价体系,有效推动行业的可持续发展。

二、调研总结分析

一是协会战略已深入人心。本次调研议题虽未限制方向,但收集的意见建议基本围绕在国产自主化、智能智慧化、绿色低碳化和多元融合化几个方面(简称“四化”),说明协会推动的四大工作方向深入人心,且与行业需求契合。多元融合化作为最新提出的方向,虽然尚未大力宣传,但相关意见甚多,说明是现阶段的公认方向。四化相互间并非完全隔离,而是相互依存,互为动能,是当下及未来发展的重要基础性战略。

二是标准和认证需加快完善。“四化”以外,标准化提及次数最多,一方面是标准规范编制问题,另一方面是技术、装备、管理的标准化问题,从宏观的体系到具体的条款,需求多样且迫切,依照行业关注程度,甚至可作为第五化。认证工作也受到空前重视,越来越多的单位认识到认证对质量管理和标准化工作的重要带动作用,提出从管理体系认证到产品认证检测的多方位、多层次需求。标准和认证作为协会基础性工作,需加强力量、加快发展。

三是顶层设计需统一规划。行业部分多点推进的发展方向实施效果不明显,比如智慧运维、云平台、大数据、BIM 技术等,行业四面开花、各自推动,缺乏统筹规划、系统指导和具体行动步骤,一方面存在单点推动、势单力薄、动力不足的情况,另一方面存在路线各异、不利标准化发展的问题。希望协会引领统一思想、统一部署、统一行动,设立试点示范,适时发布指南或标准,指导行业整体推进。

四是管理理念需随势变革。基于多元融合可持续发展的需要,行业已进入自我革命阶段,自发研究了各种各样的融合路线。技术变革必然引起相关的组织和管理模式变革,但多元融合将导致部分岗位精简、招投标模式改变和供货商业务萎缩甚至退出等情况,阻力较大,所以现在比技术更难攻克的是管理理念、管理模式变革。不过融合是大势所趋,大浪淘沙,不进则退,唯有主动筹谋,才能保证可持续发展。

五是产业协同需整体布局。城轨交通建设过程中,地方政府为发展经济,纷纷采用以投资换市场,甚至仅仅是换入场券的方式招商引资,导致各地存在大量同质化产业,近几年多地主动布局产业集群,加剧了产能过剩风险。随着智能智慧、绿色低碳等新技术涌现,导致新一轮产业重复建设,不仅造成资源浪费,且难以产生预期的投资回报。希望行业能够整体布局,分工合作,分区发展优势产业,实现利益最大化。

六是研发应用需示范引领。当前新技术、新产品层出不穷,各单位无法一一布局研发应用,特别是新兴业主,行业资源和自身人力相对有限,很多单位提出在国产化自主化、智能智慧化、绿色低碳化、多元融合化,甚至标准和认证等方面开展典型应用场景的先行先试、示范应用的需求,希望为新技术、新产品、新模式的探索提供试错机会,同时引领行业安全、规范发展。

七是发展基础需复合人才。一方面,推动技术装备的国产自主化需要研发人才,另一方面,新兴技术的发展与融合工作的推动,使行业在精简部分岗位的同时,又亟需大量跨专业复合型人才,行业协会、院校、业主和企业等相关方应通力合作,构建培训体系,组织师资力量,发展自主化人才队伍,加强跨专业、跨领域人员的培训、交流与合作,夯实行业发展基础。

八是技术走向需交流研讨。尽管从行业角度看,每年的论坛活动已经非常密集,但部分单位仍感觉缺少系统化的技术交流平台和技术研究合作机制、不了解创新方向、工作缺乏指导等,在调研中也确实发现协会部分工作虽然推动已久,但大家并不了解,可见技术交流内容仍需聚焦、合作机制仍需协同、宣传主导力度仍需加强,特别是行业的重要战略发展方向,应普及至一线人员。

三、后续工作计划

(一)完善既有工作

1. 结合需求开展常态工作。协会有关部门将依据各自职责梳理行业相关诉求,制定对应工作计划,协调解决绿智项目引领、标准规范编制、认证质量提升、新型人才培养、重点技术攻克与应用、信息技术标准化应用、行业交流与媒体宣贯等问题,进一步完善职责内工作。在协会今后日常工作中,常态化收集响应行业需求。

2. 深化现有示范项目管理。针对行业重点关注的车辆智慧运维系统、BIM 数字化资产移交系统、云平台和列车自主运行系统等现有示范工程项目,明确协会领导担任项目负责人,进行全过程深入跟进和管理,项目负责部门和标准部联合及时出台相关建设指南或标准体系,加强项目进度和已发布文件的宣贯,切实起到示范引导作用。

3. 推动已有技术装备应用。行业卡脖子项目和创新性项目一并由协会组织装备自主化评价,将通过评价的产品纳入自主化装备推荐清单,统一推动应用。装备自主化评价工作自2023 年已常态化开展,建议及时跟踪行业内自主化新成果进行评价推广,为其开启行业入门通道。

4. 协调解决行业关键诉求。针对行业提出涉及其他相关单位的工作,转达诉求,协同解决相关问题;与国铁对接,探讨推动安检等制度互认的可行性;向国家相关部门汇报行业意见建议,申请政策支持、优化产业布局;协同行业各相关方,分工合作、优势互补、共建平台、共享资源,推动行业健康可持续发展。

(二)实质推动先导工程实施

1. 统筹规划先导工程开展方向。统筹城市轨道交通装备发展全局,充分落实协会国产自主化、智能智慧化、绿色低碳化、多元融合化的行业发展战略,明确先导工程开展方向,计划编制《中国城市轨道交通装备2025 ~2035 发展纲要》,指导每年先导工程指南的编制。

2. 扎实推动先导工程组织实施。按照先导工程管理办法,充分吸纳本次调研成果,启动先导工程的项目申报立项。根据系统级创新方向,选择不同业主单位牵头,推动全国产业均衡发展;实行协会驻会领导和行业特聘专家双重负责制,另由协会组织自主化办公室、装备专委会等部门协同推进,系统级项目间密切协同。

3.着力完善先导工程保障措施。自始规划标准体系,适时发布项目指南或标准;认证检测机构先期介入,一是为创新产品保驾护航,二是协同完成标准和认证文件编制;项目开展各节点及时公开进度信息,组织行业交流,通过协会及指定城轨专业媒体加强宣贯,使行业能够了解进度、获取指导、提出建议,切实起到试点示范的作用。

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