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城市軌道交通裝備自主化先導工程調研報告

2024-05-06 21:26中國城市軌道交通協會
城市軌道交通 2024年2期
關鍵詞:城軌系統

文:中國城市軌道交通協會

為推動城軌裝備自主化先導工程工作有序并系統組織開展,協會于2023 年分片區組織召開9 場先導工程座談會,結合現場發言及書面材料,經整理分析,形成《城市軌道交通裝備自主化先導工程調研報告》。

為持續推動我國城軌交通裝備自主發展壯大,形成建設交通強國和制造強國的重要基礎;提高城軌交通全產業鏈安全穩定的保障能力,適應當前形勢的深刻變化;促進城軌交通科技進步,助推行業高質量發展;降低城軌交通全生命周期成本,保障可持續發展,中國城市軌道交通協會決定,啟動城軌交通裝備自主化先導工程實施方案。

為推動城軌裝備自主化先導工程工作有序并系統組織開展,2023 年5 月20 日至2023 年12月6 日,協會面向全行業的城軌業主、科研院所、裝備制造企業等,分環京企業、浙江地區、上海地鐵、蘇皖地區、華南地區、西南地區、黃河沿線、環京業主、高校和中部地區等9 個片區召開座談會,參與單位共計97 家,其中業主單位42 家,制造企業43 家,設計建設單位5 家,其他聯盟組織2 家、高校5 家,與會者在整體管理、國產自主、智能智慧、綠色低碳、多元融合、標準和認證等方面建言獻策。

一、行業關切問題

(一)需舉行業之力解決的痛點難點

1.整體管理方面的問題

(1)財政支出壓力大。一是建設和運營需要投入巨資,部分產品迭代速度較快,運維成本不斷提高;二是成本居高不下,票款收入和開發收入難以覆蓋運營成本,自我造血能力不足,極度依賴財政補貼。

(2)勘察不夠精準??辈靻挝辉谡麄€招標中價格偏低,勘察不細致,為降低成本,設計不到現場,一味做高標準,一方面不夠精準,一方面建設成本控制不下來。

(3)設計思維保守。國內設計建設思維偏傳統保守。工程設計規范體系不健全,《地鐵設計規范》適用制式有限,部分條文過細且應用技術陳舊。關鍵裝備的產品標準部分仍然沿用多年前外國標準。中等線網的設計沿用大型、特大型線網的設計原則、方案現象普遍。

(4)建設難度增大。設備安裝調試工期越來越短,以前一條采用CBTC 信號系統線路的工期約2 年,現在甚至存在10 個月交付的情況。隨著建設規模不斷增加,工程建設難度和安全管控要求不斷提高,設備系統在開通前難以充分調試驗證,影響運營的穩定性。

(5)運營成本較高。運營成本主要包括能源消耗、維護保養和檢修維護人工三大項,近年來,隨著裝備技術創新,節能產品和智能維護產品的使用,運營成本的增長得到一定控制,但離預期的成本下降還有較大差距。

(6)風險認知不一。城軌系統復雜、設備繁多,各個時間與空間節點都存在風險隱患,難以實現高質量安全運營,各地城軌業主單位對運營風險或痛點難點缺乏統一認知,產品服務過度定制化,不利行業標準化。

(7)需求協同不足。一是乘客出行不舒適。進站乘車存在排隊、站臺滯留、樓扶梯聚集情況,部分列車車廂擁擠;二是乘客出行不快捷。網內旅行時間長、換乘次數多、走行距離長,樞紐站與其他交通方式接駁不便;三是乘客出行不方便。購票APP 服務入口多,站臺候車信息發布內容單一,實時服務和交通接駁信息弱,智能化體驗差。

(8) 產業發展趨同。國家對“新基建”投資持續加大,附屬及配套產業公司如雨后春筍般蓬勃發展,各地軌道交通產業同質化問題日益凸顯,長此以往勢必出現地方保護、行業內卷等問題,嚴重影響軌道交通技術及市場良性發展。

(9)復合人才短缺。城軌交通工程橫跨多個專業,縱跨多個階段,本身就是復雜的系統工程,加之數字化、智能化概念和技術的普及與融合,城軌交通建設運營管理對跨專業復合型人才的高要求與現有人才梯隊水平和建設模式不適應。

(10)溝通交流不暢。缺少系統化的技術交流平臺,不同政府部門、行業、廠商間的協調效率較低。

2.國產自主化方面的問題

(1)部分軟硬件“卡脖子”。部分軟硬件依賴進口,普遍存在成本不可控、供貨周期不穩定、服務響應滯后、解決問題周期長等問題,且底層軟硬件不對外開放,存在較大安全風險。

(2)既有進口產品維護困難。當前,進口產品出現停產、備件供貨不足、備件價格昂貴、設備故障無法自主分析、返修周期長等問題,國產化替代和平滑升級困難,影響維修、升級改造和延伸線建設。

(3)自主替代產品缺乏驗證。替代產品的穩定性、可靠性、可持續供應需要長期驗證,如部分信創類產品,目前生態系統還不夠完善,產品性能難以滿足軌道交通行業高端需求。

(4)自主產品規模應用不足。很多“卡脖子”裝備已具備替代產品,但規模應用不足,急需多場景驗證、迭代演進。業主基于安全運營、資金、審計、不停運改造要求等因素,較難認可和試用。

(5)自主創新產品標準不一。各廠家基于自身既有產品開發軌道交通行業產品,標準不一,導致在具體清單配置以及成套性方面有較大差別。

(6)自主軟件缺乏定價規則

目前國外軟件基本沒有議價權,國內軟件沒有太多依據,缺乏適用的定價規則,給業主決策帶來一定困擾。

3.智能智慧化方面的問題

(1)現行制度標準滯后于技術發展。一是基于傳統維保模式編制的規章滯后于技術發展;二是智慧城軌配套規范還不健全,實施過程中存在無據可依的情況。

(2)現行管理模式不匹配技術變革。技術變革必然引起相關的組織和管理模式的變革,如多專業融合趨勢下,如何優化傳統運營管理流程,如何科學構建應急管理指揮系統;如智慧車站、智能運維等技術的應用,應匹配相應的管理模式,真正實現運營效率、效益的提升。

(3)智慧運維工作實施效果不明顯。存在為了智能而智能化、針對運維流程而非運維目標智能化等問題,研究的產品和技術難以形成體系,雖然設備不斷投入,但對修程優化的實際效果并不明顯,由故障修、計劃修向狀態修、預測修轉變的工作推進難度大,缺乏系統性指導,主要包括各專業獨立設置,橫向信息數據通道不暢;運維數據價值未完全發揮,大部分限于采集、匯總、統計、分析等層面,實際應用效果不理想;在智能分析、專家系統及設備健康評估方面,由于未建立有效的失效分析模型及算法,給出的維修指導及設備狀態評估結果參考意義不大;綜合運維管理平臺的研發、搭建還未形成,不利運營單位對服役設備的運用和檢修管理。

(4)智慧大腦與專業融合仍存瓶頸。如信號等行車專業暫無法與智慧大腦完全融合,目前只能實現監控數據采集顯示,后續需進一步研究打通行車組織、列車控制和車站運營管理通道,以行車為核心助推智慧大腦升級,實現運營場景自動化和智能化。

(5)車輛子系統安裝空間不堪重負。隨著自動化智能化程度越來越高,列車子系統控制單元越來越多,整體系統架構越來越繁雜,各子系統硬件資源重疊,存在大量接口和數據交互,有限的車輛空間和網絡資源逐漸不堪重負。

(6)智能檢測裝備有待完善并統一。一是覆蓋度不全,針對無縫線路、道岔、橋梁等成熟的智能檢測裝備較少;二是集成度不高,扣件檢查、幾何檢測、三軌檢測、波磨檢測等工務專業檢測裝備繁多且分散,占用大量天窗點;三是型號不一,檢測指標不一,設備質量和穩定性無法統一評價;四是探傷車、軌檢車等檢測設備體積較大、檢測功能單一,且上線作業不方便;五是設備維保自動化程度不高,基本處于人工操作階段,成本過高且容易造成漏修、過修。

(7)系統間差異大導致運維難度大。各技術專業不同廠家之間系統邏輯、系統構造差異較大,導致設備運維難度大、成本高,主要體現在維護過程中運維人員需要儲備的知識較繁雜,備品備件種類繁多等。

(8)云平臺功能優勢無法充分發揮。一是設施設備廠商對云原生改造動力不足,現有業務系統架構不適應云平臺特點,無法全面發揮云平臺效能;二是廠商間存在技術壁壘,無法實現融合統一的管理平臺;三是業務上云設計與實際部署存在偏差;四是云遷移前期可行性分析工作量大,且涉及多方面改造,實施難度高。

(9)云平臺安全運行問題有待研究。一是傳統系統設備間存在物理隔離,云遷移后采用邏輯隔離,需研究如何保障系統的安全運行;二是云平臺融合多專業系統業務,需在滿足專業安全要求的同時研究云內安全問題。

(10)數字化發展水平不均存在短板。一是各地上下游企業數字化發展水平不均,對產業協同形成巨大掣肘;二是缺乏統一的面向車輛及機電產品的數據采集、傳輸、計算的行業標準和行業級故障代碼數據庫;三是智能檢測裝備的圖像識別算法模型、狀態評估評價算法、壽命預測算法精準度不足。

(11)各專業間數據未得到有效應用。一是各專業間因檢測裝備數據接口不統一或者不開放接口、管理部門不同等原因,難以形成統一的數據采集、傳輸、加工、存儲、安全、分析、管理和服務平臺;二是部分專業子系統分散,基礎數據采集不全面,形成信息孤島,數據利用率低,業務難以閉環。

(12)城軌數據資產估值與交易困難。一是法律角度的城軌數據資產確權方式尚未建立,“數據資產”的流通、定價政策不明;二是傳統資產流通機制和定價方法難以直接沿襲到數據資產;三是城軌數據資產在不同市場中的流通路徑尚未確立;四是城軌數據資產在不同市場中的定價模型和策略缺失。

4.綠色低碳化方面的問題

(1)用能結構單一且能耗指標增長。城軌用能主要是電能和化石能源,結構單一,總體能耗指標不斷增長,建議引入綠色、多元、高效、低碳的清潔能源。

(2)能源管理系統需要升級。能源管理系統在數據采集、能耗分類、能耗統計方面的能力較為簡單,需結合運營情況深入探索如何進行全面監測、智能控制,加強能源管理、部署節能策略,提高能源利用率;應研究如何利用信息技術將能源技術和互聯網融合,構建能源互聯等。

(3)裝備節能水平需要優化。軌道交通運營能耗是城市能耗大戶,應研究優化節能水平,提高經濟效益,建立可控的節能應用體系。

(4)綠色裝備創新動力不足。綠色裝備研發面臨保障機制障礙、產業規模有限、科研成果轉化率低等問題,造成創新動力不足。

(5)排放核查面臨諸多問題。一是行業內缺乏統一的核算標準;二是系數法核算時排放因子的選用問題;三是碳排放強度指標的統一性問題;四是缺乏行業層面統一的碳排放數據披露機制;五是碳排放第三方核查機構資質問題。

5.多元融合化方面的問題

(1)四網融合未滿足。因隸屬不同管理體制,不同制式的軌道交通,如市區城軌、市域快軌、城際鐵路等,未滿足互聯互通的需求。

(2)線路融合受制約。以往以單線建設、運營為主,各線路、場段、專業設備等資源獨立配置,部門間協調難度大、成本高,難以共享并實現互聯互通,隨著全自動運行線路增多,如何繼承、深化既有互聯互通成果,實現全自動互聯互通運營,是目前軌道交通建設面臨的難題。

(3)系統融合困難多。

·缺乏統籌,改造困難。一是各專業間系統化思考不夠,缺乏線網統籌;二是改造困難。軌道交通大多系統以實現特定功能為目標,存在整體設計架構固化、開發成本高、復用率低、升級擴展困難等一系列問題,不具備從感知、反應、學習到進化的智能化屬性,造成升級改造、互聯互通、新舊迭代困難。

·車輛各系統無統一通信制式。各專業系統網絡接口繁雜,維護端口與軟件多種多樣,下載數據時需多種數據線,且部分專業系統內部也有各自的協議組網,存在網絡數據丟失、維護工作量大、檢修作業效率不高等問題。

·CBTC 互聯互通仍存短板。CBTC 互聯互通實踐雖取得了重大突破,但在應用中仍暴露出一些短板:一是ATS 系統為單獨線路部署,不完全支持多線路網絡化運營的需求;二是車載電子地圖數據需人工逐列車進行更新維護,不易維護、拓展;三是多廠商互聯互通因需要功能、接口等兼容原因,存在部分性能降低、跨線調度不靈活等問題;四是同一廠商互聯互通,限制后續線路設備廠商選擇,不利于招投標工作開展。

·AFC 互聯互通仍存問題。要實現“一票通乘”目標,還存在地鐵公司間密鑰體系獨立、票卡結構不同、AFC 系統預留票種和交易文件難以滿足其他公司票卡接入需求等問題。

6.專業系統方面的問題

(1)制式選型問題。中低運能系統呈多樣化發展,但未形成系統性制式綜合分析、評價方法,未建立軌道交通系統制式綜合決策模型,主流制式不明晰,尚未形成共識,導致各地選擇差異性大,無法合理推動產業和系統發展。

(2)輪軌關系問題。輪軌接觸形成激擾,引起車輪、鋼軌以及軌道基礎結構振動,通過空氣介質向外傳播且共同作用于車外空間,形成輪軌噪聲,在軌道體系中采用的增加彈性的技術路線,導致波磨現象大規模、反復出現,嚴重影響乘客乘坐感受、周邊生態環境、設備及線路使用,迫切需要綜合治理手段和方法。

(3)供電系統問題。

·整體問題。設計冗余度大,投資高;被動供電,能耗高;處于半自動化水平,高度依賴人工;運維隊伍龐大,人工成本高。

·鋼軌電位異常升高。目前投運線路普遍存在軌電位異常升高問題,常規做法是將軌電位裝置處于永久接地狀態,但會導致大幅增加雜散電流,對地網和車站金屬結構造成嚴重腐蝕,縮短地鐵使用壽命。尋找在不明顯增加雜散電流的前提下降低軌電位的技術方案極為必要,可同時保證地鐵主體結構使用壽命達到設計要求。

·雜散電流待防治。受施工、環境條件等因素影響,鋼軌不可避免會產生雜散電流,現行防護措施難以從根本上消除影響,泄漏電流長期存在,具有隱蔽性及不確定性,存在安全隱患。

·弓網關系檢測和分析技術不完善。接觸網檢測仍面臨一些技術問題,一是檢測設備還原性差,檢測精度不準確,誤報率高,系統不穩定;二是故障點定位難,車載弓網動態監測系統無法給出精準的定位信息;三是缺少權威的弓網關系分析方式、方法。

·接觸網覆冰問題。北方冬季,接觸網線路易受凍雨、雪凇等影響產生覆冰,使受電弓無法正常取流,甚至導致損害或斷裂,列車難以安全準點運行。

·其他問題。還包括VLD 頻繁動作、軌道結構回流異常、軌道對地過渡電阻等。

(4)通信系統問題

·無線通信需求不能滿足。一是800M 專用無線通信系統、WLAN 車地無線通信系統、LTE車地無線通信系統獨立建設,不能提供統一的無線承載網絡,網絡利用率較低,頻率申請難度大;二是隨著城軌速度提升、信號系統更新迭代、數字集群通信、智慧地鐵建設和多線路共廊道等,專用頻段帶寬已經不能滿足發展需要。

·5G 應用受制約。受國際局勢影響,5G 行業生態安全性和穩定性有待提高,另外5G 專業性強,需依賴運營商提供技術支持,專網建設及維護費用高,且軌道交通內使用的漏纜不支持5G,受城市運營商規劃影響,未來不一定能實現軌道交通線網全覆蓋。

(5)防寒保溫問題

·嚴寒地區風室管道保溫問題。嚴寒地區冬季風井內部溫度與外部基本持平,內部設置的排水管道、消防水管道通常采用電保溫方式防止管道上凍,但對于室內外溫差不大的地區,保溫效果難以保障,且用電成本較高。

·出入段線防寒問題。寒冷地帶出入段線冷風侵入問題嚴重,給出入段線消防水管防凍和毗鄰車站冬季防寒帶來很大壓力,在出入段線部分設置防寒門,可有效降低冷風侵入影響,但防寒門尚無成熟產品,未有效解決接入信號系統或實現門體自動控制問題。

(6)風井設置問題。區間風井方案存在占地面積大、配套專業多、投資高、占用土建空間大等弊端,且易受地理因素制約,面對穿越高大山嶺和江河湖海的長大區間隧道時難以實施,選址困難。

7.標準規范化方面的問題

(1)標準應用問題

·標準不統一。國標、行標、地標、企標等標準間以及標準不同版本間部分內容不統一,導致在勘察、設計、圖紙審查、驗收中存在意見不統一;不同廠商或組織對標準的實施方式和技術實現方案的看法存在沖突和爭議,建議通過撰寫白皮書或技術報告的方式,更好地解決沖突。

·重設計輕應用。部分標準存在側重頂層設計、缺少應用指南的問題,在分類分層指導、落地應用方面仍需加強。

·設計標準更新快執行難。地鐵建設工期長,建設期內設計標準更新速度快,直接影響工程設計、施工、驗收及造價預算,部分標準是否執行,對設計管理工作影響較大。

·具體標準、規范性文件相關問題:(略)。

(2)亟待滿足的標準化需求

·裝備制造標準化。裝備系統統籌管理難度大,升級改造受制于原廠商,成本高,效率低,建議統一全部系統部件、零部件及接口規范、通訊協議,形成中國標準體系,探索裝備準入審核機制。

·操作系統、工具軟件標準化。建議規范各層級用戶系統和人機交互界面、操作流程等,以便統一人員調配和培訓,提升網絡化運營效率。

·裝備維修、狀態評估標準化。目前修程修制的制定與優化缺少統一標準,造成不同程度的浪費,隨著智能運維的發展,各線路已逐漸開展多元融合數字化轉型,但目前沒有針對設備狀態的評估評價體系,狀態修的檢修規程存在空缺。

·裝備延壽、更新改造標準化。

·安防集成平臺標準化。各城市建設方案各不相同,缺少統一的建設標準。

·其他。缺少圍繞建設和運營成本、提高運營效率等方向的標準化研究;缺少用于都市圈互聯互通之間的指導標準;軌道型式及參數設計缺乏統一標準和要求;另有需求散見于其他分項,如智慧城軌標準化、云平臺標準化、數據采集應用標準化等。

8.認證檢測方面的問題

(1)國內認證尚存不足。城軌裝備產品可靠性驗證能力方面嚴重不足;缺乏地鐵軌道結構電氣安全問題的專項標準、檢測技術和檢測裝置;防火、ISA、噪音、EMC 等第三方認證要求及規范還不完善。

(2)國際互認有待推動。產品出口過程中,遇到各類認證/ 準入等門檻,希望國家各部門以及協會能夠組織推動國際互認工作。

(二)綜合性意見建議

1.國產自主化綜合性建議

(1)創新工作機制。堅持用戶需求為導向的機制。堅持協同創新機制。堅持“政、產、學、研、用”協同創新機制,充分發揮政策引領、學術研究、產業配套、推廣試用等差異化優勢,形成良性循環機制以及網絡化、集約化創新格局。

(2)鼓勵技術交流。一是搭建分享互動平臺。暢通業主與供應商之間的對接渠道,及時幫助解決技術攻關、場景應用、產業發展等難題;有計劃地組織技術交流,為行業技術創新提供借鑒與指導,促進形成共識,賦能科技成果高效轉化,實現協同發展、合作共贏;促進與其他行業交流,將其他行業的先進技術應用拓展到軌道交通行業。二是建立前沿技術研究合作機制。推動全行業發起對前瞻性技術方向的討論、研究和規劃,幫助企業把握技術發展趨勢,為國內行業的發展指明方向;通過設立研究課題的形式,不同研究方向在不同區域進行試點,區域合力集中攻關,待新技術應用成熟后,在不同區域間進行經驗交流,避免新技術應用效果不佳的尷尬局面。

(3)完善人才培養。一是發展自主化人才隊伍。建立以企業為主體、市場為導向、產學研用深度融合發展的人才培養體系;在各部門開展自主化技能培訓,發展自主化人才隊伍;聯合院校推進產教融合,補齊自主化產業人才短板。二是多專業系統性人才培養。通過加強設計、開發、實施、運維等多專業領域人員的交流與合作,構建跨專業交叉的培訓體系,培養系統性人才,更好促進行業整體發展。

(4)指明創新方向。企業對整個自主化過程略顯被動,宜繼續推動全行業對前瞻性技術方向的研討、研究和規劃,預測風險,未雨綢繆,為行業發展指明方向;堅持業務引領,創新驅動,加強對行業創新需求的研究和分析,提供充足的市場基礎和動能,避免營銷性競爭及價值不明顯的創新;在保障安全的基礎上創新,降低產業試錯成本。

(5)確定創新需求。

·聚焦行業關切方向。持續提升系統運行效率,提高客流強度,提升當前資產質量;不斷優化乘客出行體驗,減少換乘次數,提高旅行速度,縮短出行時間;聚焦安全應急壓力大、人力成本高、維修模式僵化、生產流程繁瑣等痛點,選取卓有成效的技術全面應用;聚焦平臺一體化、專業融合化、維修狀態化、服務現代化、生產簡約化,合力研究新業態;大膽革新中大修規范、消防巡查要求等傳統行業標準,為企業修程改革、模式創新提供支撐;在存量資產大修改造升級和運維管理技術方面采取統一行動,一是規?;?、網絡化、數字化背景下的多元異構系統裝備迭代升級改造技術,二是標準化、自主化、集約化、輕量化、數字化、模塊化、綠色化全壽命周期運行和維護管理技術(機器學習、知識庫構建)。

·統籌信創產品應用。制定總體實施方案,保障業務系統的正常運轉和業務連續性;本著先易后難、兼顧重點的策略,分步推進試點適配驗證以及試點項目,以點帶面,形成可復制、可推廣的典型經驗,有序推進一般系統和核心系統的替換。

·推進信創產品實驗室建設。城軌業務系統復雜,需要建立功能完備、規模適度的實驗室,對創新軟硬件產品進行適配;研究替代標準規范、遷移適配上線方案、評測驗收技術;部署服務器、存儲、網絡設備、PC 機、移動終端等基礎硬件,操作系統、數據庫、中間件、云平臺等基礎軟件,開發工具、開發語言、遷移工具等支撐工具鏈。

·引導確立新技術與既有技術體系的承接關系。技術裝備的發展要充分考慮存量市場和未來技術展望,在技術路線的選擇上,要關注產品的全生命周期,關注用戶在后續延伸、改造中的需求,守正創新,做好技術迭代。

·提升進口系統設備自主化運維水平。針對進口系統設備故障問題,可通過開放相關硬件及軟件分析平臺,實現故障自主化分析處理;針對進口系統設備及零部件停產的問題,需提前提供相關停產說明并提供合理的替代產品,以供后續維保使用,同時可根據實際情況進行系統設備升級改造,以最小化成本替換原系統設備,實現平順過渡、升級改造;針對進口系統設備及零部件備件不足、返修周期長及備件昂貴的問題,建議聯合廠家、高校及行業內單位組建科研團隊,進行核心設備攻關,實現自主生產能力,集行業之力組建區域性備品庫,同系統間備件可流轉使用。

·推動既有線路改造。既有線設施設備的更新改造以及安全可控的技術替代,將帶動城軌交通關鍵系統裝備產業升級。建議研究“無感改造”技術體系,最大程度減少對運營維護和乘客的影響;通過既有線設施設備的到期更新改造與智能化升級,推進小批量裝車及示范應用,積累運用經驗與對比分析,帶動產品批量推廣。

2.智能智慧化綜合性建議

(1)推動智能運維管理

·設計頂層體系。在行業層面進行智能運維體系整體設計,作為指引,促使從產品和技術的研發、應用示范和落地等方面形成行業協同。

·搭建技術平臺。協調建設運營單位、技術裝備供貨商和智能運維系統軟件基礎開發商,共同研究智能運維相關技術,實現軌道交通各專業在運維層面的深度融合,形成高可用和高實用的智能運維技術平臺體系。

·推動技術突破。重點布局基于“雷達+ 視覺”融合的高安全自主感知技術的應用;以通用數據平臺為承載,構建以行車為核心的智能運維平臺,打造線網跨專業多系統智能聯動,提供綜合統籌監視管理及多專業聯合智能分析故障溯源;加快研發能夠自主學習和適應生產環境的智能維保設備;研究作業前的檢測及維護策略制定、作業中的智能模式和基于作業安全的智能人機交互以及作業后的質量智能評價一體化智能控制技術;盡快形成擁有自主知識產權的TACS 技術,研發兼容既有廠家的CBTC 升級為TACS 技術。

·統一行業標準。目前針對各專業系統智慧運維尚未形成統一的行業標準,業主單位與設計院、廠家在部分功能需求和實現方式上存在分歧,建議梳理形成行業統一的智慧運維技術標準或設計方案,在提升實際效能發揮的同時推進系統設備廠商產品研發效率。

(2)推廣智能技術裝備。建議在全國范圍內擴大宣傳力度,加大推廣智能技術裝備,提升軌道交通智慧水平,提升運營服務質量。

3.綠色低碳化綜合性建議

(1)體制機制管理適配

·建立健全綠色城軌的長效配套機制。除技術革新外,還需在體制機制、組織管理上進行適配調整,建議行業上下通力合作、分工協作,開展典型應用場景的先行先試、示范應用,為新技術、新產品、新模式的探索提供試錯機會。

·建立相關產品全壽命周期的考評機制。建立從建設到運營的全生命周期的綠色節能衡量標準,鼓勵企業創新發展,助力軌道交通綠色低碳運營,為更具競爭優勢的產品提供更廣闊的應用市場。

(2)推廣綠色技術裝備。大力推廣綠色節能技術及產品,積極推進新一代信息技術與綠色低碳業務深度融合,積極探索節能技術,實現綠色節能發展。

4.多元融合化綜合性建議

(1)引導系統融合。推廣軌道交通系統解決方案。建立多元融合的標準化協議體系,建設開放包容的系統和生態。

(2)指導綠智融合。一是以智慧城軌發展綱要為指引,指導企業通過數字化與傳統基建運營場景的深度融合,創新智慧車站、智慧車輛、智慧運維等場景應用,推進綠色城軌、智慧城軌建設。二是開展綠色城軌線路試點,將綠色低碳理念融入軌道交通規劃、設計、建設、運營、維保等全生命周期,堅持數字化賦能,打造綠智融合示范工程。

(3)規劃站城融合。軌道網絡與城市系統統籌規劃。通過站城融合、功能耦合、業態混合,重塑公共服務體系,提升城市功能,增強城市活力;研究突發大客流、水災、火災等城市綜合應急與安全風險應對。

5.標準規范化綜合性建議

(1)標準編制建議。根據行業相關發展情況及時更新既有標準規范;編制過程中充分征求意見,在有沖突、有爭議的問題上統一說法。

(2)標準編制需求。

·建立全過程技術標準體系。建立與網絡化發展相適應的全過程技術標準體系,切實服務城軌交通規劃設計、建設管理、運營維保三大業務板塊,提高標準化水平,進入改造期或需要升級的系統和設備嚴格按照行業標準改造升級。

·建立多制式軌道交通互聯互通標準體系。目前已發布的相關互聯互通標準不能完全適用“四網融合”需求,建議各方推動制定城際鐵路、市域鐵路及城軌交通等不同制式的軌道交通互聯互通建設標準,為“四網融合”提供更有力的支撐。

·推進自主化標準體系建設。建議自主化標準參考架構包含基礎標準、基礎設施標準、研發標準、運維標準、測試評估標準和安全評估標準。

·加快中低運能系統標準編制工作。創新制式的軌道交通系統目前缺少相關設計、建設、驗收及試運營評估等標準規范,建議參考地標及行標,編制出臺統一的標準,為新制式發展和培育提供技術政策支持和引導。

·加快市域鐵路標準編制工作。建議加快推動市域鐵路的相關建設、驗收和運營的標準,盡快出臺統一標準。

·制定設備系統延壽、更新改造和大修延長等標準。限于各地財政緊張,建議行業內在保證安全和經濟合理的條件下,充分研究通信、信號、供電、車輛、綜合監控、自動售檢票等所有設備系統的延壽使用標準,車輛大架修間隔延長的標準。

·制定安全防范配套標準。為滿足各城市實際需求,切實提高城軌交通公共安全技術水平,應對日益嚴峻的公共安全形勢,住建部自2011 年起針對城軌交通公共安全防范領域已發布相關的國家標準3 個。建議協會制定配套標準,進一步細化規定并構建系列標準體系,全面地覆蓋城軌交通領域安防工作的各個方面,如信息和數據安全方面、安全風險等級評估和使用管理評估方面的規范要求等,同時加強標準的應用示范,在實踐中進一步研究和完善標準體系,在落實標準的同時構建起標準驗證技術支撐體系。

·推動城軌云和大數據平臺標準化建設。推動城軌云標準化體系建設,按照“云數網安邊算智”等設備一體化集約建設理念,實現對運營生產業務應用的統一部署承載,改變各設備系統自成體系、分散建設的局面,從線網層面統籌規劃設計,構建線網級數字底座,統籌制定平臺架構、數據格式、接口形式、通信協議以及性能指標等標準。

·保護區管理標準化。執法與審批標準統一。

·列車自主運行感知系統(TACS)標準化。建議統一資源,通過對基于FAO 的TACS 系統的應用場景進行深入分析,針對不同廠家的TACS裝備列車可在同一線路上共線運行或多條線路間跨線運行的需求,研究制定統一的功能架構及關鍵功能分配、統一的降級系統方案、統一的應用和通信協議、統一的工程設計標準、人機界面及操作標準等,形成支持互聯互通的TACS 系統的技術標準。

·全自動運行系統標準化。全自動運行系統建設管理面臨的主要問題一是涉及專業眾多,且各專業間接口復雜,亟需新的建設管理模式解決頂層設計和綜合聯調聯試相關管理問題;二是系統智能化、自動化和復雜程度更高,對系統安全性、可靠性提出了更高的要求。建議從全自動運行運營場景、運營規則、功能需求、系統聯調、測試驗證、調度場景、試運行和安全評估等方面的指標出發,出臺標準規范,作為后續線路系統建設、運營依據。

·減振產品標準化。近年,全國軌道交通行業因相關軌道減振產品無國家標準支撐的原因遭到多次投訴(目前僅有《浮置板軌道技術規范》CJJ/T 191-2012 一個行標),花費大量的人力及精力,給工程建設進度造成重大影響,建議組織相關技術力量針對各等級減振產品編制完善相關技術標準規范。

·綜合監控系統標準化。更新綜合監控專業的技術規范,在先導工程中驗證、推廣更多國產化軟硬件產品,在技術層面形成新時期的共識。

·其他。建議制定以雙向變流器為基本構成單元的新型牽引供電系統的相關設計及施工規范;建議進一步規范和清晰車輛與其他專業的接口關系和技術責任。

6.認證檢測綜合性建議

(1)產品認證

·在CURC 認證基礎上開發高端品質認證項目。CURC 認證為提高裝備質量安全水平、規范裝備產業市場秩序、提升裝備企業自主創新能力發揮了重要作用,建議各業主單位將認證要求寫入招標文件;建議從高性能、高可靠性、綠色化、智能化、數字化等特性入手,制定高于國家標準和行業標準的質量指標,開發符合城軌行業的高端品質認證項目。

·共建軟硬件設備標準化認證體系。各城軌公司分工協作,共擔費用,共享成果,共同制定核心設備軟硬件技術質量評價標準,建立認證準入機制,提升設備設施質量,減少單一來源設備,打破壟斷,掌握技術及數據主導權、產品議價權、資源收益權,推動設施設備標準化、模塊化。

·組織開展云網安全一體化防護及云平臺軟硬件安全認證。一是保障云內系統的安全運行;二是保證云內安全。

·統一第三方認證要求及規范。統一規劃防火、ISA、噪音、EMC 等第三方認證要求及規范,防控行業總體風險。

·提升產品可靠性驗證能力。加強行業試驗能力建設,提高第三方試驗、認證能力,提高對新產品、新技術的驗證水平和可靠性,降低應用風險。

(2)管理體系認證。對標ISO 22163,培養高質量管理理念。ISO 22163 標準不只局限于質量管理,還涉及成本管理,項目管理等各方面,真正把ISO 22163 標準運用到管理中,能極大地在已有ISO 9001 基礎上進一步提升企業整體管理水平,進一步發展質量管理及與其他管理體系的系統整合,通過有效的項目組織提高企業管理與業務競爭力,獲得更高的知名度,以過程控制為核心,對標行業標準,夯實改進現有的流程。建議業主單位不以拿牌為目的,嘗試對標ISO22163 體系建設要求,探索全壽命運維企業在維護服務現代化管理中的應用,培養企業高質量管理經營理念,以更加專業的視角推動行業發展。

(3)綠色認證。借鑒LEED 認證,開啟城軌綠色建設時代。LEED 認證體系是目前全球最具影響力、認可度最高、適用最廣泛的綠色建筑評估和建筑可持續評估標準體系,軌道交通行業應該在“綠色”的基礎上進一步優化與提升,實現高效、安全運載乘客的同時,減少對環境的影響,為乘客提供舒適、健康、便捷的交通運輸方式。軌道交通系統亟需建立綠色標準評價體系,有效推動行業的可持續發展。

二、調研總結分析

一是協會戰略已深入人心。本次調研議題雖未限制方向,但收集的意見建議基本圍繞在國產自主化、智能智慧化、綠色低碳化和多元融合化幾個方面(簡稱“四化”),說明協會推動的四大工作方向深入人心,且與行業需求契合。多元融合化作為最新提出的方向,雖然尚未大力宣傳,但相關意見甚多,說明是現階段的公認方向。四化相互間并非完全隔離,而是相互依存,互為動能,是當下及未來發展的重要基礎性戰略。

二是標準和認證需加快完善?!八幕币酝?,標準化提及次數最多,一方面是標準規范編制問題,另一方面是技術、裝備、管理的標準化問題,從宏觀的體系到具體的條款,需求多樣且迫切,依照行業關注程度,甚至可作為第五化。認證工作也受到空前重視,越來越多的單位認識到認證對質量管理和標準化工作的重要帶動作用,提出從管理體系認證到產品認證檢測的多方位、多層次需求。標準和認證作為協會基礎性工作,需加強力量、加快發展。

三是頂層設計需統一規劃。行業部分多點推進的發展方向實施效果不明顯,比如智慧運維、云平臺、大數據、BIM 技術等,行業四面開花、各自推動,缺乏統籌規劃、系統指導和具體行動步驟,一方面存在單點推動、勢單力薄、動力不足的情況,另一方面存在路線各異、不利標準化發展的問題。希望協會引領統一思想、統一部署、統一行動,設立試點示范,適時發布指南或標準,指導行業整體推進。

四是管理理念需隨勢變革?;诙嘣诤峡沙掷m發展的需要,行業已進入自我革命階段,自發研究了各種各樣的融合路線。技術變革必然引起相關的組織和管理模式變革,但多元融合將導致部分崗位精簡、招投標模式改變和供貨商業務萎縮甚至退出等情況,阻力較大,所以現在比技術更難攻克的是管理理念、管理模式變革。不過融合是大勢所趨,大浪淘沙,不進則退,唯有主動籌謀,才能保證可持續發展。

五是產業協同需整體布局。城軌交通建設過程中,地方政府為發展經濟,紛紛采用以投資換市場,甚至僅僅是換入場券的方式招商引資,導致各地存在大量同質化產業,近幾年多地主動布局產業集群,加劇了產能過剩風險。隨著智能智慧、綠色低碳等新技術涌現,導致新一輪產業重復建設,不僅造成資源浪費,且難以產生預期的投資回報。希望行業能夠整體布局,分工合作,分區發展優勢產業,實現利益最大化。

六是研發應用需示范引領。當前新技術、新產品層出不窮,各單位無法一一布局研發應用,特別是新興業主,行業資源和自身人力相對有限,很多單位提出在國產化自主化、智能智慧化、綠色低碳化、多元融合化,甚至標準和認證等方面開展典型應用場景的先行先試、示范應用的需求,希望為新技術、新產品、新模式的探索提供試錯機會,同時引領行業安全、規范發展。

七是發展基礎需復合人才。一方面,推動技術裝備的國產自主化需要研發人才,另一方面,新興技術的發展與融合工作的推動,使行業在精簡部分崗位的同時,又亟需大量跨專業復合型人才,行業協會、院校、業主和企業等相關方應通力合作,構建培訓體系,組織師資力量,發展自主化人才隊伍,加強跨專業、跨領域人員的培訓、交流與合作,夯實行業發展基礎。

八是技術走向需交流研討。盡管從行業角度看,每年的論壇活動已經非常密集,但部分單位仍感覺缺少系統化的技術交流平臺和技術研究合作機制、不了解創新方向、工作缺乏指導等,在調研中也確實發現協會部分工作雖然推動已久,但大家并不了解,可見技術交流內容仍需聚焦、合作機制仍需協同、宣傳主導力度仍需加強,特別是行業的重要戰略發展方向,應普及至一線人員。

三、后續工作計劃

(一)完善既有工作

1. 結合需求開展常態工作。協會有關部門將依據各自職責梳理行業相關訴求,制定對應工作計劃,協調解決綠智項目引領、標準規范編制、認證質量提升、新型人才培養、重點技術攻克與應用、信息技術標準化應用、行業交流與媒體宣貫等問題,進一步完善職責內工作。在協會今后日常工作中,常態化收集響應行業需求。

2. 深化現有示范項目管理。針對行業重點關注的車輛智慧運維系統、BIM 數字化資產移交系統、云平臺和列車自主運行系統等現有示范工程項目,明確協會領導擔任項目負責人,進行全過程深入跟進和管理,項目負責部門和標準部聯合及時出臺相關建設指南或標準體系,加強項目進度和已發布文件的宣貫,切實起到示范引導作用。

3. 推動已有技術裝備應用。行業卡脖子項目和創新性項目一并由協會組織裝備自主化評價,將通過評價的產品納入自主化裝備推薦清單,統一推動應用。裝備自主化評價工作自2023 年已常態化開展,建議及時跟蹤行業內自主化新成果進行評價推廣,為其開啟行業入門通道。

4. 協調解決行業關鍵訴求。針對行業提出涉及其他相關單位的工作,轉達訴求,協同解決相關問題;與國鐵對接,探討推動安檢等制度互認的可行性;向國家相關部門匯報行業意見建議,申請政策支持、優化產業布局;協同行業各相關方,分工合作、優勢互補、共建平臺、共享資源,推動行業健康可持續發展。

(二)實質推動先導工程實施

1. 統籌規劃先導工程開展方向。統籌城市軌道交通裝備發展全局,充分落實協會國產自主化、智能智慧化、綠色低碳化、多元融合化的行業發展戰略,明確先導工程開展方向,計劃編制《中國城市軌道交通裝備2025 ~2035 發展綱要》,指導每年先導工程指南的編制。

2. 扎實推動先導工程組織實施。按照先導工程管理辦法,充分吸納本次調研成果,啟動先導工程的項目申報立項。根據系統級創新方向,選擇不同業主單位牽頭,推動全國產業均衡發展;實行協會駐會領導和行業特聘專家雙重負責制,另由協會組織自主化辦公室、裝備專委會等部門協同推進,系統級項目間密切協同。

3.著力完善先導工程保障措施。自始規劃標準體系,適時發布項目指南或標準;認證檢測機構先期介入,一是為創新產品保駕護航,二是協同完成標準和認證文件編制;項目開展各節點及時公開進度信息,組織行業交流,通過協會及指定城軌專業媒體加強宣貫,使行業能夠了解進度、獲取指導、提出建議,切實起到試點示范的作用。

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