城市軌道交通技術裝備發展現狀及發展趨勢分析

楊斌山

(新疆工程學院，新疆 烏魯木齊 830000)

0 引 言

近幾年，我國的城市軌道交通體系逐漸趨于完善，有關的資料顯示，2019年底，我國大陸地區的城市軌道交通路線已經超過200條，總線路長度超過6 700 km，軌道線路覆蓋多個城市，部分一線城市的軌道交通網絡逐漸趨于完善，這在一定程度上顯示了我國政府對城市軌道交通技術的關注。與此同時，城市軌道交通技術裝備也得到了一定的發展，我國的城市軌道交通技術裝備最早出現于1999年，在短短二十年的時間內軌道交通技術裝備就取得了突破性的發展。但是，由于我國的軌道交通技術裝備起步時間較晚，與發達國家相比，在技術水平等方面還存在一些問題，解決這些問題是現階段我國城市軌道交通技術裝備發展的必要措施。

1 城市軌道交通技術裝備國產化發展歷程

1.1 起步階段

我國城市軌道交通行業開始于1965年，由原長春客車廠開始，原長春客車廠與湘潭電機廠合作，進行了我國第一輛城市軌道交通車輛，這是我國第一輛自主研發的城市軌道交通車輛，由此，打開了我國城市軌道交通事業的大門。

1.2 技術引進階段

1990年之后，我國的競技水平有了顯著的提高，人們對交通事業的關注逐年上升。城市交通壓力逐漸增大，在此情況下，地鐵、輕軌等城市軌道交通出現。有關的資料顯示，我國早期的城市軌道交通車輛以進口為主，各類設備以及技術的進口使得城市軌道交通行業的發展成本過高，例如：廣州地鐵一號線的造價達到了6.63億元/km，每輛城市軌道車輛的成本高達180萬美元。在此情況下，我國國務院于1995年開始對城市軌道交通技術裝備展開研究。

1.3 國產化階段

我國城市軌道交通的國產化階段開始于1999年。國家頒布了一系列文件，對城市軌道交通的未來發展方向進行了明確，首次提出了國產地鐵建設覆蓋率要達到70%。國產化主要是指在我國國內制造生產的，包括國外企業在我國國內建廠生產的以及國外零件在我國國內組裝的。此項工作開展的重點在于研發城市軌道車輛、牽引系統以及信號系統。

我國城市軌道交通技術裝備國產化歷程如下圖(圖1)所示。

圖1 我國城市軌道交通技術裝備國產化歷程

2 城市軌道交通技術裝備發展現狀

我國城市軌道交通車輛系統在近兩年發生了改變，由B型地鐵車輛，逐漸改變為復合車輛系統，包括：A型地鐵車輛、有軌電車、懸掛式單軌車以及磁懸浮列車等。

2.1 地鐵整車國產化情況

隨著國產化政策的不斷普及，近兩年，我國地鐵車輛的系統、設備逐漸向國產化的方向轉變，北京、廣州地鐵的系統、設備的國產率已經超過了70%。我國城市軌道交通的車體主要有兩類，分別是鋁合金車體以及不銹鋼車體。車體的靜壓強度試驗均有我國自主完成，除此之外，我國的鋁合金車體的斷面板材已經基本實現了全面國產化的目標，并且在使用性能等方面與國際標準相比，沒有任何差距。全面國產化的實現肯定了我國近幾年城市軌道交通行業所做出的努力，現階段，我國城市軌道交通技術裝備存在的主要問題之一就是使用壽命的問題，尤其是國產一系、二系彈簧。

2.2 牽引系統

牽引系統是決定城市軌道交通車輛質量的關鍵因素之一，現階段，我國的城市軌道交通車輛所使用的牽引系統的動力來源為異步交流電機。我國城市軌道交通車輛牽引系統的多項設計研發已經初步達到了自主化水平，完成了全自動無人駕駛方案的設計方案，對管理程序也進行了創新。我國自動化牽引系統的訂單量已經超過了26 000輛，訂單金額也取得了一定的突破，除此之外，牽引系統的價格也有了一定的調整，由2001年的160萬元降到了110萬元(2019年)，這在一定程度上體現了我國城市軌道交通技術裝備的核心競爭能力的提高。永磁材料以及永磁電機由于具有告辭傲龍城、承載能力強的特點，在軌道交通裝備制造強國中受到了廣泛的關注，我國通過不斷地試驗，積累經驗，現階段，已經完全的掌握了永磁同步牽引系統，我國長沙地鐵的五號線以及天津地鐵的四號線所使用的牽引系統均為用詞同步牽引系統。

2.3 信號系統

我國于2010年首次使用了自主研發的基于通信的列車控制系統，打破了國外對信號系統壟斷性。在此之后，多項信號系統在我國的城市軌道交通車輛中得到了應用，2017年，我國的北京地鐵燕房線正式開始投入使用，該條運行線路是我國首個具有自主知識產權的全自動運行線路，這體現了我國城市軌道交通自主化研發的水平。

3 城市軌道交通技術裝備的未來發展趨勢

3.1 城市軌道交通技術裝備自主化

信息化、網絡化時代的到來使得人們的生活節奏逐漸加快，各類智能機器人的出現在一定程度上改變了人們的生活。我國的城市軌道交通行業雖然在近幾年取得了一定的成就，但是由于科技技術不達標，導致軌道交通的自主技術研發受到了影響。我國的城市軌道交通行業在未來要想取得成就，就應該對技術裝備進行創新，提高自主化的研究力度。我國的城市軌道交通制造業的發展受到了有關人員的關注，在發展城市軌道交通制造業時，有關的工作人員對技術水平進行了創新，應用了智能化的系統，現階段，城市軌道交通制造業已經成為我國創新制造業的代表，與其他的制造業相比，城市軌道交通制造業無疑具有更大的市場競爭力。但是，自主化、創新能力仍然是城市軌道交通技術裝備應該發展的重點，提高核心競爭力，提高自主化水平是未來城市軌道交通技術的發展趨勢。

3.2 城市軌道交通技術裝備智能化

智能化時代的到來在很大程度上改變了人們的生活，我國城市軌道交通協會對智能化趨勢進行了分析，在2020年提出了《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》，在《綱要》中，明確的表示了城市軌道交通技術裝備未來的發展方向，通過與大數據、人工智能、5G、物聯網等技術的聯合，來建立智能化的中國城市軌道交通。在基于乘客實際需求的前提下，對各項新興信息技術進行合理化的應用，提高我國的城市軌道交通技術的管理模式，為我國交通事業的轉型打下基礎。在各項新興信息技術中，智能技術在其中占有非常重要的地位，對智能技術裝備進行合理化的應用可以提高城市軌道交通技術裝備體系的構建效率，進一步推動我國城市軌道交通技術裝備的智能化進程。

3.3 城市軌道交通技術裝備標準化

城市軌道交通技術裝備的標準程度是影響我國城市軌道交通行業的重要因素之一。有關的工作人員通過查詢相應的城市軌道交通資料，得到了下列的結論：據目前的資料顯示，我國的城市軌道技術裝備的制造商在近兩年呈現上升的趨勢，不同的制造商負責的系統不同，現階段，我國整車制造廠一共有7家，牽引系統的供應商有12家。供應商數量的增多，使得市場上城市軌道交通技術裝備的種類越來越豐富，在為人們提供更多選擇機會的同時也帶來了一定的弊端，例如：檢測平臺的多樣化、智能化水平較低、車輛零件的不統一等。這些弊端的存在不僅增加了城市軌道的維修成本，還影響了城市軌道交通事業的發展。因此，促進城市軌道交通技術裝備標準化的措施必不可少。

4 結束語

通過對上述的資料進行分析，可以知道，城市軌道交通在人們的日常生活中發揮著非常重要的作用，提高城市軌道交通技術裝備的水平可以直接的提高人們的生活質量。我國正處于交通行業轉型的重要階段，城市軌道交通行業應該以乘客的主要需求為具體的改革出發點，結合創新技術對城市軌道交通技術裝備進行完善，創建環保、舒適、智能的城市軌道交通技術裝備體系，為我國交通行業的長遠發展貢獻一份力量。