随着城市人口迅速增加,导致车辆增多,给城市带来交通拥挤、环境污染与能源危机等一系列问题。世界上不少城市不同程度地存在着“乘车难”和“行路难”的问题,发展城市公共交通、缓解交通拥挤、是当前世界大城市迫切需要解决的问题。城市轨道交通作为公共交通的一个重要组成部分,目前已经成为了一个重要的承载工具,为城市的发展注入了更大的活力。
呼啸而驰的地铁穿梭在城市的各个角落,它不仅记录了城市在科技的推动下飞速发展,也见证了行色匆匆的人们的流转与变迁。有人说,地铁展示了都市文化、折射了城市精神、促进了城市发展、提升了经济指标,这无疑是一趟“开往春天的地铁”。
多重优势的城轨交通
记者:城市轨道交通为何能在中国得到快速发展?与原有交通工具相比,其突出的特点有哪些?
冯爱军:城市轨道交通指采用轨道结构进行承重和导向的车辆运输系统,依据城市交通总体规划的要求,设置全封闭或部分封闭的专用轨道线路,以列车或单车形式运送相当规模客流量的公共交通方式,号称“城市交通的主动脉”。包括地铁系统、轻轨系统、有轨系统、磁浮系统、自动导向轨道系统和市域快速轨道系统。
自20世纪60年代北京建成第一条地铁线路以来,经过40多年的发展,中国进入了城市轨道交通的快速发展期。虽然与国外许多城市相比,我国城市轨道交通起步较晚,但发展却十分迅速。例如北京,到2012年计划让公共交通占到市民出行方式的46%,并且提出到2015年建成总长达561公里的地铁线路——赶超总长408公里的伦敦地铁。截至2011年12月,国内轨道交通运营共14个城市57条线路,运营里程近1700公里。目前,共有33个城市获国家批复建设,在建总里程超过2200公里,建设投资超过1万亿元人民币,城市轨道交通产业初具规模。
在人口密集的现代大都市,时效高、运量大、便捷可靠的城市轨道交通早已成为城市公共交通的骨干。城市轨道交通对于城市的发展还具有许多其他交通方式不具备的特点:首先,城市轨道交通有利于节约土地资源。据测算,在动态情况下,平均每位旅客占用的道路面积,城市轨道交通为0.2平方米,而公共电汽车、小型轿车、摩托车、自行车分别是它的4.6倍、115倍、100倍和50倍。因而,当城市轨道交通发展达到一定规模后,可以明显减少地面交通方式对用地的需求。
另外,城市轨道交通的发展,使线路及车站周边住宅、办公、商业用地的内部凝聚力大大增加,城市内各个功能区之间的相互联系也更便利、更紧密。其次,城市轨道交通有利于节能减排。据测算,以每百公里的人均能耗比较,公共汽车是小汽车的8.4%,地铁只有小汽车的5%,可见城市轨道交通是一种节约能源的交通方式。此外,城市轨道交通对大气污染的影响程度也远低于其他交通方式。
目前国家节能减排政策正进入关键性的阶段,发展城市轨道交通将有利于节能减排目标的实现。最后,城市轨道交通有利于引导城市布局合理调整,促进城市经济发展。
记者:发展轨道交通对城市建设及市民生活会产生哪些影响?该产业为何能成为国家重点发展的战略性新兴产业?
冯爱军:轨道交通提供了方便市民出行的条件,越来越多的人愿意选择城市轨道交通,放弃私家车以及其他公共交通方式出行,这样也为减少城市的空气污染做出了贡献。真正宜居的城市一个很重要的评价指标就是城市交通的方便程度。国际经验表明,城市轨道交通对于改善居民出行,促进城市健康发展等方面起到了非常重要的作用。世界上任何一个轨道交通发达的国家,均能为当地群众提供方便、快捷并且廉价的出行方式。
正是轨道交通为广大市民提供了方便出行的条件,人们才愿意更多地选择城市轨道交通。发展城市轨道交通,方便群众出行,关键是要提高利用率,建设轨道交通的网络。很多城市正是拥有了网络化的轨道交通,才能更加方便人们的出行。比如,日本的东京和法国的巴黎目前已经形成了高密集的轨道交通网,因此,很多市民都会选择乘轨道交通出行。此外,香港的经验也值得借鉴,香港虽然整个城市轨道交通的总长仅有百余公里,但其却形成了网络,人们只要坐上地铁,就能在地铁的沿线甚至在地铁里面工作、学习和休闲。
另外,香港的地铁站大多建在临近居民住宅区的地方,有些甚至直接建在了住宅的下面,人们可以不出楼门直接乘坐地铁。地铁的经营者还会想出很多吸引客流的方法,比如在地铁里开设商铺、饭店。如此方便的轨道交通自然得到了市民的青睐,80%以上的香港人在出行时都会选择它。
轨道交通产业以其科技含量高、发展潜力大、产业带动强、综合效益好被列为国家重点发展的战略性新兴产业。轨道交通产业化的发展将更好地促进城市轨道交通的可持续发展,促进网络化和标准化建设,有利于形成具有自主知识产权的核心技术与产品,提高轨道交通科学技术水平,促进城市经济发展。
记者:在支持城市轨道交通产业发展方面,国家的具体做法有哪些?
冯爱军:自2010年至今,国家就相继出台多项政策鼓励轨道交通的产业化发展。国家发改委在《关于进一步推进城市轨道交通装备制造业健康发展的若干意见》中,在充分阐述促进城市轨道交通装备制造业健康发展的重要意义的基础上,提出了促进城市轨道交通装备制造业健康发展的指导思想、基本原则、发展目标、主要任务和主要措施。国家为防止盲目投资新建轨道车辆生产企业,解决招投标工作中的不规范行为、招标过程中歧视国内产品等问题,提出了一系列规范性政策。
住房与城乡建设部发布《城市轨道交通产品标准体系》,为适应我国城市轨道交通建设发展的需要,促进技术进步,该标准体系适用于城市轨道交通产品标准的制定和管理,是指导相关产品生产、制造、检测和运营管理的依据。
2011年,交通运输部发布《交通运输“十二五”发展规划》,提出“实施公共交通优先发展战略,大力发展城市公共交通系统,建立健全多层次、差别化的公共交通服务网络,形成便捷、高效、智能、环保的城市公交体系。充分发挥轨道交通和快速公交(BRT)在城市交通系统中的骨干作用,300万人口以上的城市加快建设以轨道交通和快速公交为骨干、以城市公共汽电车为主体的公共交通服务网络;100-300万人口的城市加快建设以公共汽电车为主体、轨道交通和快速公交适度发展的公共交通服务网络;100万人口以下的城市加快建设以公共汽电车为主体的公共交通服务网络。科学规划和调整公交线网。”
这些政策对指导中国城市轨道交通建设,规范建设程序、立项条件、建设的技术标准,推行国产化政策具有很重要的意义,指导了这一时期我国城市轨道交通的建设工作。
潜力无限话商机
记者:城市轨道交通在中国的发展情况怎样?未来的发展潜力如何?
冯爱军:截至2011年底,中国有近30个城市和地区都在进行轨道交通的建设、规划,涉及线路项目总数达到110多条,城市轨道建设正在进入一个高速发展时期。随着多个城市交通状况的恶化,公共交通特别是轨道交通建设已得到各级政府重视。根据现有规划,“十二五”期间全国各城市公共交通平均出行分担率要比“十一五”末明显提高。
“十二五”期间,国家将城市轨道交通作为城市基础设施建设领域的投资重点,在深化北京、上海、广州等轨道交通基础完善城市的运营网络、优化枢纽的同时,更将大力发展省会城市和其他符合轨道交通建设的城市,形成基本的轨道交通框架。截至2011年底,我国已有36个城市制订了城市轨道交通规划,其中33个城市的轨道交通近期建设规划通过了国务院审批,分别为:北京、上海、广州、天津、南京、深圳、大连、长春、重庆、武汉、沈阳、成都、长沙、福州、哈尔滨、杭州、昆明、南昌、宁波、苏州、西安、郑州、无锡、青岛、东莞、贵阳、合肥、南宁、佛山、石家庄、兰州、常州、太原。
根据2010年统计年鉴,全国400万人口以上的城市有13个,200-400万人口的城市有26个,100-200万人口的城市有79个,50-100万人口的城市有111个。在城市人口和经济快速增长以及公共政策措施的强力推动下,中国城市轨道交通正在进入一个快速发展的新阶段。可以预见,特大城市与大城市的人口规模将持续增长,越来越多的城市将会进入特大城市与大城市的行列,城市群(带)和城镇聚集区也会逐渐增多增强。随着生活水平的提高,城市居民对交通出行的质量(速度、灵活性、舒适性和安全性)将有更高的要求。在国家土地、环境以及节能减排政策的引导下,城市土地开发利用将朝高密度集约化的方向发展。因此,在特大城市、大城市、以及城市群中,将会出现更多的适合大容量快速轨道交通建设的交通走廊。因此中国已成为世界上城市轨道交通建设里程最长、建设城市最多、建设速度最快的国家。
记者:中国大力发展轨道交通对相关装备制造业将会有何影响?投资项目对相关产值促进作用有多大?
冯爱军:轨道交通建设热潮也带动了我国轨道交通装备制造业的快速发展。近年来通过引进技术和消化吸收以及再创新,我国轨道交通设备制造企业普遍掌握了城市轨道交通的设计、制造、工艺等等关键技术和配套技术,产品的可靠性、安全性已经在一定程度上得到国内用户的认可,并开始走向国际市场。
按照规划,2011-2015年各城市轨道交通建设总投资将达10500亿元,下表为今后5年全国城市轨道交通产值规模分析表。同时,据研究,每投资1亿元的轨道交通建设将衍生2.63亿元的相关产值。
总之,目前我国城市轨道交通进入了大规模发展阶段,在规划设计咨询、建设施工、机电设备制造与安装、运营服务各个阶段都形成了一批行业专有技术和特色企业,初步具备了战略型新兴产业的特征,城市轨道交通产业的科学发展将对城市乃至国家的进步起到巨大的带动作用。
记者:轨道交通产业在总产值划分上是怎样一个情况?您如何看待轨道交通产业的未来发展趋势?
冯爱军:轨道交通产业主要由规划设计咨询、建设施工、装备制造、运营及增值服务几部分构成,其中设计咨询占总产值的10-15%,建设施工占40%-45%,装备制造占25-35%,其余为运营和增值服务的产值。
装备制造产业包括:车辆系统、牵引供电系统、信号系统、通风空调系统、轨道系统、通信系统、自动售检票系统、电动扶梯与电梯、屏蔽门及安检系统、车辆段工艺装备、给排水及消防系统、综合监控系统。车辆系统和牵引供电系统占据了大部分产值。
近日,工信部印发了“轨道交通装备产业十二五发展规划”,规划指出,到2015年,我国轨道交通(含干线铁路)装备产业年销售产值将超过4000亿元,产品满足我国轨道交通建设需要。此外,规划还指出,到2015年,行业研发投入占产品销售收入比重达到5%以上,主要产品达到国际先进水平,并批量进入国际市场。建设牵引传动、走行、制动、列控、安全保障关键技术、系统集成、试验验证、认证认可等国家级公共服务平台,以企业为主体的技术创新体系进一步健全。现代制造服务业快速发展,占全行业销售收入的比重达20%以上。技术创新引领产业发展方向。
记者:您如何看待科技创新的重要性?请结合您以往的项目成果,介绍一些创新实例。
冯爱军:核心技术的掌控程度决定着自主化水平,自主化是提高国家竞争力和科技地位的核心。轨道交通企业的竞争力,主要取决于技术转化为生产力的速度、规模和效果。轨道交通企业可以通过技术创新抢占市场,改进工艺,降低成本,促进内部资源合理配置,产生更好的整体效益,增强企业在市场上的整体竞争力。
下面以我曾亲身参与的“十一五”国家科技支撑计划的重点项目“新型城市轨道交通技术”为例,介绍一些创新技术的应用成果。“新型城市轨道交通技术”项目围绕我国社会经济发展和快速城镇化进程中对城市轨道交通的需求,针对城市轨道交通系统存在的主要问题,以建立资源节约型、环境友好型、技术创新型和安全便捷型城市轨道交通模式的关键技术为研究重点,提出我国城市轨道交通系统的发展机制和创新模式,建立基于城市轨道交通的综合交通规划体系,构建城市轨道交通标准体系,研制具有自主知识产权的城市轨道交通运行与控制系统,重点突破中低速磁悬浮交通系统和100%低地板轻轨车等关键技术,为城市轨道交通的规划和建设提供技术支撑,促进我国城市轨道交通行业规范化、有序发展,提高轨道交通装备制造业的整体技术水平,带动产业发展。
课题共完成政策建议及指南类成果11项;建立了城市轨道交通的工程和产品两个标准体系,编制完成18项关键技术标准;提出了6项规划理论成果;在基于通信的列车运行控制系统(CBTC)、中低速磁悬浮交通系统、100%低地板轻轨车辆方面实现核心技术突破;获得专利33项,其中发明专利14项;出版专著10本,发表论文166篇,其中国外发表论文40篇;项目完成试验基地、中试线、示范工程等13项。成果应用达到44项,取得了显著的经济和社会效益。项目首次提出了针对政府监管、投融资、建设管理和运营管理等环节的城市轨道交通可持续发展系列政策建议。地铁融资管理创新示范成果,在北京地铁4号线、北京轨道交通亦庄线BT工程中得以应用。
项目建立了以轨道交通为骨干的城市客运交通规划方法体系。提出了RBP的新的规划思想和速度目标分解方法的交通一体化定量计算模型;指明了轨道交通与土地利用之间的内在规律;提出了轨道交通与地面交通方式一体化衔接规划策略和交通枢纽布局模式;提出了适合我国城市轨道交通的客流预测方法,并提出了确定轨道交通建设时序的方法。课题提出了《以城市轨道交通为骨架的城市客运交通系统规划方法指南》,填补了我国综合交通与轨道交通规划领域的空白,可用于指导我国现阶段大规模的城市轨道交通规划和建设。
项目研制出一套具有自主知识产权的城市轨道交通运行和控制系统(CBTC系统),从根本上解决了信号系统的国产化问题,打破外国公司的技术垄断和封锁,可同比节约造价30%。研究成果已成功应用到北京轨道交通建设的亦庄线与昌平线中。
项目自主研发攻克了悬浮控制核心技术,建设了1.5公里中低速磁浮交通唐山工程化试验示范线,研制了一列两辆编组的实用型中低速磁浮列车。实现了关键装备的国产化,掌握了悬浮控制技术、大功率直线牵引技术、运行控制技术、车辆集成技术、F轨轧制技术和桥梁变形控制技术等核心技术,为实现我国中低速磁浮交通技术工程化和产业化发展奠定了基础。
该项目的研究成果,为解决目前我国城市轨道交通系统存在的主要问题,推进建立资源节约型、环境友好型、技术创新型和安全便捷型城市轨道交通模式,为城市轨道交通的规划和建设提供技术支撑,促进我国城市轨道交通行业规范化有序发展,提高轨道交通装备制造业的整体技术水平,带动了产业发展。
记者:以科技创新的角度,做强轨道交通产业应从哪些方面入手?您对如何做强轨道交通产业有什么见解?
冯爱军:对于轨道交通行业,我们提出七个方向的重点科技项目和成果转化项目,即:高端咨询服务、新型轨道交通车辆制造与维修、电子信息综合集成与监控、运营安全监控、节能环保、新型施工技术与装备以及安全认证和培训。
针对不同领域,我认为可以从以下方面着手:
做强做大高端咨询服务业,培育有国际竞争力的龙头企业。促进科研机构的科技成果向设计咨询机构的转移与转化,提高城市轨道交通规划设计咨询技术水平,实现设计咨询服务产业链的延展,开发系列高端咨询产品,培育轨道交通融资、规划、设计、建设、施工、运营的全链条咨询服务产业。对内推广多层次新型城市轨道交通系统的建设(轻轨及有轨带车项目)、新型高架桥及隧道设计及施工方法(如U梁、装配式地下工程设计施工技术等)、一体化城市综合体的规划设计、BIM及仿真计算等设计技术等。对外支持开拓设计咨询海外市场,打造设计咨询产业集聚基地,使咨询业成为城市轨道交通实施国家“走出去”战略的龙头产业,打造世界知名的咨询公司。
发展核心装备制造及系统集成产业。北京市选择的技术发展领域和重点项目应体现国家产业政策意图,对于国家重点支持的核心装备系统国产化、关键技术自主化项目给予支持。在发改产业【2010】2866号文件《国家发展改革委关于进一步推进城市轨道交通装备制造业健康发展的指导意见》中提出,"十二五"期间,自主开发和引进技术消化吸收再创新的产品成为城市轨道交通装备的主流产品,关键装备技术接近或达到国际先进水平。“在车辆、牵引传动系统、制动系统和信号系统的研发创新方面增加必要的设施”,“要把掌握系统集成技术和关键总成核心技术作为企业发展的重点”。
轨道交通产业链条的装备制造和集成环节最具有产业集聚效应。尤其是关键核心系统的集成,带动效果更强。在现阶段,选择一批带动产业集聚发展的装备集成项目进行支持,将产生较强的辐射带动作用。发挥市场优势,国内厂家进行大型隧道掘进设备、深大基坑开挖设备研发,形成大型机械设备的“中国制造”基地。
培育衍生增值服务业,促进产业集聚。推进运营服务的专业化和社会化,重点推进车辆故障检测、基础设施状态体检、数字化车辆段检修装备集成、运营资产管理的产业化,提高安全运营服务的技术水平,培育运营过程的咨询、培训、物流及信息化等新兴增值服务产业;重点建设面向全国的城市轨道交通安全验证评估实验基地和培训基地,建设核心重点装备的研究实验中心,延伸北京城市轨道交通产业链深度与广度。
选择科技示范工程,扩大科技产业规模。利用国家发改委及科技部对战略型新兴装备制造产业的扶持政策,配套地方支持,建设全生命周期的城市轨道交通的科技示范工程,推进车辆、信号、综合监控、信息集成及基础设施状态检测、节能技术的应用。
通过示范工程加大自主创新产品的推广应用力度,为企业做大做强提供条件。以车辆整车制造为核心,建设轨道交通装备制造与维修基地,重点研制新型国产100%低地板轻轨车、A型车、市域(速度目标值120-140公里/时)快速轨道交通车辆。开展轨道交通车辆维修技术的研究,以适应未来大量的车辆维修工作。形成新型车辆制造与维修研发基地及轨道交通车辆制造与维修的总部基地。
建设面向全国的城市轨道交通安全验证评估实验基地和培训基地。建设核心重点装备的研究实验中心,主要包括:城市轨道交通安全评估中心及检测验证实验基地;城市轨道交通培训中心。推进轨道交通安全风险全过程控制、完善轨道交通系统运行安全体系、培育第三方安全评估专业技术机构、搭建技术支撑平台、建立安全评估人员队伍、实现轨道交通安全认证国际互认。在国家授权、行业主管部门支持及国际国内认证机构监督指导下,以轨道交通培训机构及工作人员从业资质认证、师资培训、专业培训体系规范与标准研制为重点,通过开放运行集成国内优质资源,建成国内领先、国际知名的轨道交通培训认证权威机构。
近年来,我国轨道交通设备国产化取得了长足发展,这对我国轨道交通发展也起到很好的推动作用。冯爱军秘书长告诉记者,中国城市轨道交通发展用短短十几年的时间,便走完了发达国家百年的发展历程。如今,轨道交通的技术和装备也从原来的依赖进口走向自主化、国产化开发。尤其是设备的国产化,包括轨道交通通信信号系统、控制系统的国产化,近几年国家给予高度重视。这使得轨道装备的市场前景巨大,已经向建设健全产业链发展。随着轨道交通技术不断突破,我国轨道交通无疑迎来了发展的春天。中央关于制定“十二五”规划的建议中就指出,要加快城市轨道交通系统发展,保障城市交通的便捷快速服务。