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世界轨道交通资讯网
李中浩
李中浩,教授级高级工程师,国际项目管理协会国际项目管理大师(IPMP-A)。1975年兰州铁道学院机械系毕业,1981年铁道科学研究院电传动专业研究生毕业,1982年北京交通大学机车电传动专业工学硕士学位,1999年交通运输规划与管理学科工学硕士学位,2002年中国人民大学MBA学历。曾任戚墅堰机车车辆工厂工人、技术员,3287部队战士、放映员,株洲电力机车研究所工程师、高工、室主任,铁道部科技司机车车辆处处长、副司长,铁道部信息技术中心教授级高工、主任、党委书记,中铁信息工程集团董事长、总裁;中国城市轨道交通协会技术装备、信息化专委会副主任;中国电工协会、中国交通协会理事、中国计算机用户协会副理事长;西南交通大学、北京交通大学、兰州交通大学、同济大学兼职教授。

成 果

  
  长期从事轨道交通装备研发和铁路信息化的研发、组织、工程应用工作。在株洲所工作期间参加8K型电力机车技术引进与消化吸收、机车交流辅助变流器、微机控制、功率因素补偿、机车网络控制系统等研发工作,获国家科技进步3等奖一次,铁道部科技进步2等奖一次、3等奖一次。在铁道部工作期间参与铁路既有线提速的装备、交流传动机车、高速动车组、全国铁路客票系统、铁路运输管理信息系统(TMIS)等组织和研发工作,获得火车头奖章2次,国务院专家特殊津贴,铁道学会科技进步1等奖一次,2等奖一次。现任中国城市轨道交通协会专家和学术委员会副主任、技术装备专委副主任,在中国城市轨道交通协会工作期间,主持推进LTE-M车地通信、CBTC互联互通、城轨信息化工作,主持编制团体规范60余项,已经发布50余项,其中LTE-M和CBTC互联互通两部系列标准获得工信部2019年优秀团体标准奖,“智慧城轨信息系统架构和网络安全规范”获得工信部2020年优秀团体标准奖。

专 访

  2017年党的“十九大”作出建设交通强国的战略部署,吹响了交通强国建设的号角。根据部署,到本世纪中叶,我国将全面建成人民满意、保障有力、世界前列的交通强国。基础设施规模质量、技术装备、科技创新能力、智能化与绿色化水平位居世界前列,交通安全水平、治理能力、文明程度、国际竞争力及影响力达到国际先进水平,全面服务和保障社会主义现代化强国建设,人民享有美好交通服务。
 
  “交通强国,城轨担当”。近些年来,城市轨道交通在“安全、便捷、高效、绿色、经济”方面持续发力,助力交通强国梦想的实现。
 
  在这其中,中国城市轨道交通协会一直以顺势而为的眼界和有所作为的魄力推进行业标准制定、纲要引领、技术创新引导等工作,为城市轨道交通的发展保驾护航。
 
  当前,在新一轮科技革命和产业变革的浪潮推动下,我国城市轨道交通信息化建设步入快速发展阶段。行业信息化的健康发展和智慧城轨的有序建设亟需行业层面的顶层设计,中国城市轨道交通协会顺应形势需要,以强烈的使命感研究编制了《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》。2020年3月12日纲要正式发布,成为今后一个时期(2020-2035年)引领智慧城轨建设的指导性文件。
 
  纲要出台的背景是怎样的?两年来,在纲要的指导下,我国智慧城轨建设情况如何?“双碳”战略背景下,绿色低碳也是城轨发展遵循的主旋律之一,如何界定绿色与智慧的关系?“十四五”时期,城市轨道交通发展的着力点在哪儿?带着这些问题,《世界轨道交通》杂志采访了中国城市轨道交通协会专家和学术委员会副主任李中浩。
 
  用顶层设计引导智慧城轨建设
 
  目前,我国城市轨道交通已经达到一定规模,进入到网络化发展的新阶段。但是一条地铁线路包括车辆、通信、信号、供电、票务等多个专业系统,各个系统各自为政形成信息孤岛不利于网络化建设和运营。所以城市轨道交通有引入云计算、大数据、5G等新一代信息技术实现数字化转型的现实需求。
 
  信息化最早被应用在铁路客、货运领域,2014年借着国家发展市域快轨、市郊铁路的契机被引入到城市轨道交通领域。在《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》发布之前,我国城市轨道交通信息化建设已经初具规模。但是,鉴于全国城轨交通建设起步不一,所处阶段不同,特别是对“城轨交通+信息化”的认识程度深浅有别、信息化标准因地而异,致使各个城市轨道交通的信息化进程参差不齐,应用程度和水平差异较大,服务产品开发和管理信息应用不适应当前形势发展的需要。包叙定会长综合研判形势,敏锐地发现了问题:从信息化角度去推动整个城轨智慧化是行不通的,缺乏智慧城轨定义、内涵、顶层设计,缺乏明确的网络化智慧城轨需求,缺乏全局引导规范,需要智慧城轨发展纲要的指导。与此同时,随着云计算、大数据、物联网、人工智能、5G、卫星通信、区块链等新兴信息技术的飞速发展,京沪穗哈等先行城市的智慧车站、智能运维等建设已经起步,一批后发城市跃跃欲试呈遍及全行业的态势。行业对于加强引导、进行顶层设计的渴求呼之欲出,“行业的事情协会做”,中国城市轨道交通协会以顺势而为的使命感和敢于担当的责任感承担起了这份重任。
 
  智慧还是智能?
 
  “我们现在看到的《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》是博采众长、字斟句酌、审慎研究的结果。首先要确定是叫‘智慧’还是‘智能’,当时汇集众智讨论最终决定用‘智慧’。”李中浩说道:“‘智能’是通过‘先进技术给物质(设备)赋能’,以期实现自动化、无人化从而质变提升为智能装备、智能系统等智能物体;‘智慧’是通过‘先进技术同时赋能于人和物质(设备)’,以期实现自主采信、学习、决策达到更高效能从而迭代升华为智慧城市、智慧城轨等智慧群体。”李中浩补充,“智能更多地侧重生产力要素,而智慧则涉及到生产关系、生产经验、管理能力,智慧涵盖了智能的含义,而又比智能的意思更进一步,更贴合我们对城轨未来发展趋势的想象,所以我们决定用智慧这个词语。”
 
  参照其他行业的规划,同时结合城市轨道交通行业自身的现实情况,纲要确定了两个目标时间节点:一是2025年,中国式智慧城轨特色基本形成,跻身世界先进城轨国家行列;二是2035年,进入世界先进城轨国家前列,中国式智慧城轨乘势领跑发展潮流。
 
  为了实现这两个目标,纲要从建设路径、保障措施等方面进行了详细阐述。概括起来就是“1-8-1-1”,即铺画一张智慧城轨发展蓝图;创建智慧乘客服务、智能运输组织、智能能源系统、智能列车运行、智能技术装备、智能基础设施、智能运维安全和智慧网络管理八大体系;建立一个城轨云与大数据平台;制定一套中国智慧城轨技术标准体系。
 
  “智慧城轨”生机焕发
 
  纲要发布以后得到全行业热烈的响应,李中浩说:“实践中做的比较多的主要是以下三个方面:一是路网的调度,多地进入网络化发展时期,开始主动思考城轨和城市的融合问题;二是智慧车站,包括智慧旅客服务、智能设备管理维护、应急响应等功能;三是智能化的运维体系,包括车辆、信号、机电设备、工务系统、售检票系统、旅客导向系统等。除此之外,绝大多数有轨道交通的城市都在参照协会发布的基于城轨云架构的信息化规范建设统一的数字化底座,即城轨云与大数据平台。新建线路无一例外都在用城轨云的平台去支撑,原有线路可通过升级改造加入。这些将构成行业信息化的‘骨架’,为今后城市轨道交通的网络化、绿色化、智能化奠定基础。”
 
  2020年,《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》发布实施,“智慧城轨”破土而出;两年后,在全体城轨人的精心培育下,“智慧城轨”必将茁壮成长,生机焕发,并结出一系列硕果。一是以纲要为引领,北京、上海、广州、深圳、重庆、南京、武汉、西安、郑州等20多个城市相继编制智慧城轨发展规划、信息化建设规划或推进智慧城轨建设白皮书等。二是智慧城轨示范工程建设初显成效:燕房线全自动运行系统顺利投入运营,具有完全自主知识产权,整体达到国际领先水平;重庆轨道交通CBTC互联互通达到国际领先水平;青岛列车自主运行系统、上海车辆智能运维、广州智能主动运维体系、地铁标准车辆等示范工程进展顺利;呼和浩特、太原等基于城轨云的网络化运营系统顺利投产等。三是在协会组织下,各会员单位积极踊跃参加重点体系深化研究,20多座城市,160多个单位提报135项研究申请。四是城轨云数平台建设夯实“智慧底座”,目前,北京、武汉、深圳、西安等20多个城市先后启动城轨云招标和建设,并有多家城轨企业紧随跟进。
 
  从行业管理角度,建设智慧城轨需要注意哪些问题?李中浩指出了两点。
 
  首先,如何恰当处理共性与个性的关系。“城轨有其特殊性,各个城市自成体系,这是个性,但是从行业管理角度讲又相互联系,这是共性。城轨跟铁路不一样,铁路出台一个政策可以在全国推广,城轨则不行,只能引导。我们做出一个样板,由各个城市自己决定是否采纳,如果采纳,则要遵守一系列规章制度。由此我们又编制了‘1-3-5-2’的中国城轨信息化规范体系,分四个层级,即一个总体规范,三个上位规范、五个关键技术规范,两个实用技术规范。规范体系还在不断的补充、完善过程中。
 
  其次,数字化转型的本质是生产力和生产关系的重构,进而促进生产力的发展。数字时代的生产力需要数字化的生产关系与之匹配。在李中浩看来,“数字化转型难在转型。数字化是以区块链、物联网、大数据、人工智能、云计算等先进的IT技术建设城轨,这代表的是先进生产力,转型指的是生产关系为适应先进的生产力而发生的转变。信息系统或信息化建设提升生产力,是建立在调整生产关系基础上的。生产关系的调整可以采取温水煮青蛙、迭代发展的方式,是可以慢慢地渐入佳境的。所以,要适当解耦数字化底座建设和智慧化应用,各个智慧化应用不可能当即就是完备的,需要时间。我们这代人的职责首先是奠定好基础。”
 
  
 
  “绿”“智”融合智慧化赋能绿色化
 
  在李中浩看来,数字化转型在建设绿色城轨,实现双碳目标领域,离不开节能增效生产关系的调整,我们讲‘绿’‘智’融合,是用智慧化赋能绿色化。智慧赋能绿色城轨,是建设绿色城轨的主要技术手段之一,以智能化技术装备为基础,能有效支撑城轨行业绿色低碳发展,智慧城轨建设为绿色城轨提供了强大创新动力。
 
  未来,以5G、物联网、云计算、大数据、人工智能、区块链为代表的新一代信息技术将大大提升城市轨道交通的数字化及智能化水平,为发展绿色城轨提供新技术支撑。例如,全自动无人驾驶技术可以减少管理、维护、车辆驾驶的人员数量,实现节能运行,有效降低运营成本;BIM与位置定位技术,能够形成真实和直接的视觉展示,加强各参建、运行单位之间的沟通质量和效率,更利于施工问题的解决、运行效率的提升;移动支付技术无需纸质车票,结合生物特征识别、碳交易鼓励可以进一步提高乘客出行便捷性,提高轨道交通出行率实现低碳环保。以前车辆、信号、环境、机电、工务、票务等板块各自为政,未来智慧运维在云平台及大数据平台架构下将打破信息孤岛,实现各专业数据互联互通和业务主动关联,最终助力地铁运维实现全息感知、融合共享、效益驱动和主动安全的愿景。这里面,降低运维成本的空间很大。“绿”“智”融合可以实现城轨企业内部的能量智能调度,结合充分利用列车制动产生的能量、环境能量消耗,实现节能20%-25%的目的。
 
  在“碳达峰”、“碳中和”国家战略背景下,发展绿色城轨势在必行。顺应国家大势,也立足行业现状与需求,推动绿色城轨建设将是协会下一阶段的重点工作之一。采访中,李中浩告诉记者,由协会主持编制的《中国城市轨道交通绿色城轨发展行动方案》,已于8月18日正式颁布实施。方案提出,坚持智能智慧和绿色低碳协同的发展路线,大力推进“云、数、网、安、智”等新一代信息技术与绿色低碳业务深度融合,夯实数字底座,以推进城轨信息化,发展智能系统,建设智慧城轨为载体,以智慧赋能节能降碳关键核心技术攻关,助力城轨交通绿色低碳、高质量发展。
 
  事实上,以电力为动力,轮轨运行方式为特征,兼具运能大、速度快、安全舒适、节约能源、能缓解地面交通拥挤等诸多利于环保的因素,城市轨道交通已经被视为“绿色交通”的代表。如此一来,让绿色的城轨更加绿色,突破的空间在哪儿?李中浩根据“绿色城轨发展行动方案”重点强调了四点:一是全生命周期的绿色化,“从全生命周期的角度来讲,城轨绿色化大有可为”。在此,他特意强调了规划对于全局的引领作用。他讲到,可以从规划开始就提高轨道交通在整个公共交通中的比重,建设以轨道交通为核心的公共交通网,从而提升交通系统整体的绿色化水平。同时,应将绿色需求作为规划审批、线路建设的规范之一,引导城轨按照绿色设计建造标准进行工程规划、设计。二是把绿色城轨建设的重点放在节能降碳上,在每个环节节能,从采用先进的技术和加强节能管理上着力。三是开展绿色车站、绿色线路、绿色场段的建设。根据绿色城轨行动方案,绿色车站创建示范主要任务包括:研发应用基于群组站管理模式的智能装备和系统;研究并应用适合于城市轨道交通建设的智慧工地标准,实现数字化施工管理等。绿色场段创建主要任务包括:建设高品质星级绿色建筑;场段建筑装配式设计施工;场段地源热泵等综合能源应用等。绿色线路创建主要任务包括:研究并制定节能模式下客运服务质量标准;研究线路绿色创建及评价的标准体系。四是新的绿色能源的替代。根据智慧城轨纲要,绿色能源系统示范工程是智能能源系统的内容之一,指的是:引入绿色、多元、高效、低碳的可持续绿色能源应用,开展非化石清洁能源在轨道交通系统的应用及分布式智能供电技术研究,掌握分布式光伏发电、网络能耗动态监测、车站环境质量智能监测等技术,推动行业全过程、各系统贯彻绿色理念实施,支撑轨道交通系统绿色环保的可持续发展需求。
 
  我们已经大踏步走上实现城市轨道交通智慧化、绿色化的征途,在李中浩看来,技术更新、设备迭代、绿色能源的开发都需要时间和空间,我们会坚定不移地推进智慧城轨、绿色城轨建设,但是也应正视这是长期性的奋斗过程,不可能毕其功于一役。他认为很重要的一点:取得这场持久战的胜利需要制度加持,绿色化、智慧化都不是空架子,需要用制度将其量化,落实到具体。
 
  我们期待《绿色城轨发展行动方案》和《智慧城轨发展纲要》结伴施行,绿智融合,从不同维度共同创建新时代中国特色绿色化智慧型的城市轨道交通。
 
  
 
  智慧城轨建设是行业自主创新的重要平台
 
  当今世界正处在百年未遇之大变局,我们面临的国内外发展环境纷繁复杂,城轨交通产品技术乃至整个产业的安全可控成为头等大事。为此,研发并应用拥有自主知识产权的技术、产品、模式,掌握关键核心技术和知识软件,形成具有市场竞争力的民族品牌和中国标准,逐步建立自主可控、安全高效、主导发展的城轨交通技术链和产业链,将是我国城轨交通行业面临的主课题。而利用最新科技成果,推进城轨信息化,发展智能系统,建设智慧城轨,大力开创自主创新发展新局面,正可成为实现弯道超车的重要平台。
 
  我国城轨自主化现状如何?
 
  “城市轨道交通和高铁的生产厂家类同,高铁技术现在已经领跑世界,成为我国自主创新的一个成功范例,因此我国城市轨道交通技术、装备自主化也处于领先地位。如果不考虑供应链生态和经济规律等的问题,可以说我国城市轨道交通已经实现了百分之百的自主化。”百分之百的自主化是什么概念,李中浩做了一个形象的假设:在极端施压情况下,我们的列车还能跑350公里吗?我们的高铁、地铁还能维持正常运营吗?我们的生产能力还能达到生产计划纲领吗?答案是肯定的,肯定能行。
 
  自主化是城市轨道交通在当前阶段的一个显著特征,也是今后的发展趋势。根据智慧城轨发展纲要,到2025年,我们要成熟和完善自主化列车全自动运行,并大面积推广应用;轨道交通四网融合、互联互通取得重大突破,具有自主知识产权的全自动运行系统开始进入国际市场。自主化的技术装备研发制造能力大幅提升,部分关键核心技术进入世界先进行列,LTE-M综合承载广泛应用,5G+取得实质性的推广应用,通信技术进入世界领先行列。到2035年我们要实现区域全自动、互联互通列车运行系统广泛应用,智能全自动运行系统关键核心技术进入世界前列。自主技术创新创优能力强盛,拥有世界著名自主品牌,主要关键核心技术装备达到世界领先水平。
 
  “现在我们已经不怕被人卡脖子,但这不是最终目的,目的是为了更加自信地开放与包容。市场是开放的、公平的,要有自立的底气,也要有容人的气度,这才是大国风采。我们希望吸收全世界各地的先进经验,行稳致远。”
 
  在李中浩看来,技术和产品是自主化能力,而更高阶的是自主化需求。除了硬件,在建设智慧城轨的大背景下,自主化还更多地通过软件和管理体现出来。“所以我的理解是自主化应该体现为自主化的装备、自主化的运用、自主化的管理,在此基础上进一步智能化、智慧化、绿色化,实现世界领先水平的旅客服务水平和能力。”
 
  何谓自主化需求?李中浩阐述到:比如信号领域,过去我们比较落后,对待跨国大企业总是采取仰视的态度,人家生产什么我们就拿过来用什么,没有自己的思想。现在我们应该占据主动权,从运营需求出发,提出我们的要求,大家公平竞争。而且不是从一个产品、一条线、一个系统出发,而是从整个线网、整个体系,从安全、高效、便捷、绿色、经济,交通强国的高度提出需求,进行正向设计。
 
 
  结语
 
  李中浩感慨:“我们这一代人运气好,经历了中国高速铁路发展的黄金期,又经历了中国城市轨道交通发展的黄金期,这是百年难得的机遇。很庆幸,能在行业前沿工作,并且通过大家共同努力做出了一点成绩,自问没有辜负时代赋予的机遇。”中国城市轨道交通协会将继续在培训、统计、标准化、产品论证、科技奖的评定以及智慧城轨、绿色城轨建设引领等方面,为实现交通强国、城轨担当助力。
 
  对年轻一代的轨道交通工作者有什么寄语?“把想做的事情做成,把能做的事情做好。除却钱财和名利,人还是要有理想,要有喜欢并愿意为之奋斗的事业。”
 
  未来几年,轨道交通的着力点在哪儿?“其一是市域快轨、市域铁路,市域交通会是‘十四五’时期一个重要发展方向,以前我们是在城市内部为百姓和城市发展服务,现在是在城市圈、都市群范围打造一小时、半小时出行圈。此外,城轨的可持续发展也是需要关注的问题,如何平衡城轨的准公共产品属性与创收盈利需求。”
 
  采访最后,被问到心中理想的智慧城市轨道交通画卷是什么样子,李中浩用两个词语进行了总结:人畅其行、人乐其行。
 
  希望轨道交通成为人们出行时心动的选择,而不是权衡取舍、分析利弊后不得已的选择。这是李中浩心中的“完美”,也是我们所有轨道交通从业者心中的“完美”。
 
  

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专  题
 
 
 
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市场周刊
2022(6-7合刊)
出刊日期:2022(6-7合刊)
出刊周期:每月
总481期
出刊日期:(2014 07 08)
出刊周期:每周
 
 
 
 

李中浩

李中浩,教授级高级工程师,国际项目管理协会国际项目管理大师(IPMP-A)。1975年兰州铁道学院机械系毕业,1981年铁道科学研究院电传动专业研究生毕业,1982年北京交通大学机车电传动专业工学硕士学位,1999年交通运输规划与管理学科工学硕士学位,2002年中国人民大学MBA学历。曾任戚墅堰机车车辆工厂工人、技术员,3287部队战士、放映员,株洲电力机车研究所工程师、高工、室主任,铁道部科技司机车车辆处处长、副司长,铁道部信息技术中心教授级高工、主任、党委书记,中铁信息工程集团董事长、总裁;中国城市轨道交通协会技术装备、信息化专委会副主任;中国电工协会、中国交通协会理事、中国计算机用户协会副理事长;西南交通大学、北京交通大学、兰州交通大学、同济大学兼职教授。
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成 果

  

  长期从事轨道交通装备研发和铁路信息化的研发、组织、工程应用工作。在株洲所工作期间参加8K型电力机车技术引进与消化吸收、机车交流辅助变流器、微机控制、功率因素补偿、机车网络控制系统等研发工作,获国家科技进步3等奖一次,铁道部科技进步2等奖一次、3等奖一次。在铁道部工作期间参与铁路既有线提速的装备、交流传动机车、高速动车组、全国铁路客票系统、铁路运输管理信息系统(TMIS)等组织和研发工作,获得火车头奖章2次,国务院专家特殊津贴,铁道学会科技进步1等奖一次,2等奖一次。现任中国城市轨道交通协会专家和学术委员会副主任、技术装备专委副主任,在中国城市轨道交通协会工作期间,主持推进LTE-M车地通信、CBTC互联互通、城轨信息化工作,主持编制团体规范60余项,已经发布50余项,其中LTE-M和CBTC互联互通两部系列标准获得工信部2019年优秀团体标准奖,“智慧城轨信息系统架构和网络安全规范”获得工信部2020年优秀团体标准奖。

专 访

  2017年党的“十九大”作出建设交通强国的战略部署,吹响了交通强国建设的号角。根据部署,到本世纪中叶,我国将全面建成人民满意、保障有力、世界前列的交通强国。基础设施规模质量、技术装备、科技创新能力、智能化与绿色化水平位居世界前列,交通安全水平、治理能力、文明程度、国际竞争力及影响力达到国际先进水平,全面服务和保障社会主义现代化强国建设,人民享有美好交通服务。

 
  “交通强国,城轨担当”。近些年来,城市轨道交通在“安全、便捷、高效、绿色、经济”方面持续发力,助力交通强国梦想的实现。
 
  在这其中,中国城市轨道交通协会一直以顺势而为的眼界和有所作为的魄力推进行业标准制定、纲要引领、技术创新引导等工作,为城市轨道交通的发展保驾护航。
 
  当前,在新一轮科技革命和产业变革的浪潮推动下,我国城市轨道交通信息化建设步入快速发展阶段。行业信息化的健康发展和智慧城轨的有序建设亟需行业层面的顶层设计,中国城市轨道交通协会顺应形势需要,以强烈的使命感研究编制了《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》。2020年3月12日纲要正式发布,成为今后一个时期(2020-2035年)引领智慧城轨建设的指导性文件。
 
  纲要出台的背景是怎样的?两年来,在纲要的指导下,我国智慧城轨建设情况如何?“双碳”战略背景下,绿色低碳也是城轨发展遵循的主旋律之一,如何界定绿色与智慧的关系?“十四五”时期,城市轨道交通发展的着力点在哪儿?带着这些问题,《世界轨道交通》杂志采访了中国城市轨道交通协会专家和学术委员会副主任李中浩。
 
  用顶层设计引导智慧城轨建设
 
  目前,我国城市轨道交通已经达到一定规模,进入到网络化发展的新阶段。但是一条地铁线路包括车辆、通信、信号、供电、票务等多个专业系统,各个系统各自为政形成信息孤岛不利于网络化建设和运营。所以城市轨道交通有引入云计算、大数据、5G等新一代信息技术实现数字化转型的现实需求。
 
  信息化最早被应用在铁路客、货运领域,2014年借着国家发展市域快轨、市郊铁路的契机被引入到城市轨道交通领域。在《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》发布之前,我国城市轨道交通信息化建设已经初具规模。但是,鉴于全国城轨交通建设起步不一,所处阶段不同,特别是对“城轨交通+信息化”的认识程度深浅有别、信息化标准因地而异,致使各个城市轨道交通的信息化进程参差不齐,应用程度和水平差异较大,服务产品开发和管理信息应用不适应当前形势发展的需要。包叙定会长综合研判形势,敏锐地发现了问题:从信息化角度去推动整个城轨智慧化是行不通的,缺乏智慧城轨定义、内涵、顶层设计,缺乏明确的网络化智慧城轨需求,缺乏全局引导规范,需要智慧城轨发展纲要的指导。与此同时,随着云计算、大数据、物联网、人工智能、5G、卫星通信、区块链等新兴信息技术的飞速发展,京沪穗哈等先行城市的智慧车站、智能运维等建设已经起步,一批后发城市跃跃欲试呈遍及全行业的态势。行业对于加强引导、进行顶层设计的渴求呼之欲出,“行业的事情协会做”,中国城市轨道交通协会以顺势而为的使命感和敢于担当的责任感承担起了这份重任。
 
  智慧还是智能?
 
  “我们现在看到的《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》是博采众长、字斟句酌、审慎研究的结果。首先要确定是叫‘智慧’还是‘智能’,当时汇集众智讨论最终决定用‘智慧’。”李中浩说道:“‘智能’是通过‘先进技术给物质(设备)赋能’,以期实现自动化、无人化从而质变提升为智能装备、智能系统等智能物体;‘智慧’是通过‘先进技术同时赋能于人和物质(设备)’,以期实现自主采信、学习、决策达到更高效能从而迭代升华为智慧城市、智慧城轨等智慧群体。”李中浩补充,“智能更多地侧重生产力要素,而智慧则涉及到生产关系、生产经验、管理能力,智慧涵盖了智能的含义,而又比智能的意思更进一步,更贴合我们对城轨未来发展趋势的想象,所以我们决定用智慧这个词语。”
 
  参照其他行业的规划,同时结合城市轨道交通行业自身的现实情况,纲要确定了两个目标时间节点:一是2025年,中国式智慧城轨特色基本形成,跻身世界先进城轨国家行列;二是2035年,进入世界先进城轨国家前列,中国式智慧城轨乘势领跑发展潮流。
 
  为了实现这两个目标,纲要从建设路径、保障措施等方面进行了详细阐述。概括起来就是“1-8-1-1”,即铺画一张智慧城轨发展蓝图;创建智慧乘客服务、智能运输组织、智能能源系统、智能列车运行、智能技术装备、智能基础设施、智能运维安全和智慧网络管理八大体系;建立一个城轨云与大数据平台;制定一套中国智慧城轨技术标准体系。
 
  “智慧城轨”生机焕发
 
  纲要发布以后得到全行业热烈的响应,李中浩说:“实践中做的比较多的主要是以下三个方面:一是路网的调度,多地进入网络化发展时期,开始主动思考城轨和城市的融合问题;二是智慧车站,包括智慧旅客服务、智能设备管理维护、应急响应等功能;三是智能化的运维体系,包括车辆、信号、机电设备、工务系统、售检票系统、旅客导向系统等。除此之外,绝大多数有轨道交通的城市都在参照协会发布的基于城轨云架构的信息化规范建设统一的数字化底座,即城轨云与大数据平台。新建线路无一例外都在用城轨云的平台去支撑,原有线路可通过升级改造加入。这些将构成行业信息化的‘骨架’,为今后城市轨道交通的网络化、绿色化、智能化奠定基础。”
 
  2020年,《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》发布实施,“智慧城轨”破土而出;两年后,在全体城轨人的精心培育下,“智慧城轨”必将茁壮成长,生机焕发,并结出一系列硕果。一是以纲要为引领,北京、上海、广州、深圳、重庆、南京、武汉、西安、郑州等20多个城市相继编制智慧城轨发展规划、信息化建设规划或推进智慧城轨建设白皮书等。二是智慧城轨示范工程建设初显成效:燕房线全自动运行系统顺利投入运营,具有完全自主知识产权,整体达到国际领先水平;重庆轨道交通CBTC互联互通达到国际领先水平;青岛列车自主运行系统、上海车辆智能运维、广州智能主动运维体系、地铁标准车辆等示范工程进展顺利;呼和浩特、太原等基于城轨云的网络化运营系统顺利投产等。三是在协会组织下,各会员单位积极踊跃参加重点体系深化研究,20多座城市,160多个单位提报135项研究申请。四是城轨云数平台建设夯实“智慧底座”,目前,北京、武汉、深圳、西安等20多个城市先后启动城轨云招标和建设,并有多家城轨企业紧随跟进。
 
  从行业管理角度,建设智慧城轨需要注意哪些问题?李中浩指出了两点。
 
  首先,如何恰当处理共性与个性的关系。“城轨有其特殊性,各个城市自成体系,这是个性,但是从行业管理角度讲又相互联系,这是共性。城轨跟铁路不一样,铁路出台一个政策可以在全国推广,城轨则不行,只能引导。我们做出一个样板,由各个城市自己决定是否采纳,如果采纳,则要遵守一系列规章制度。由此我们又编制了‘1-3-5-2’的中国城轨信息化规范体系,分四个层级,即一个总体规范,三个上位规范、五个关键技术规范,两个实用技术规范。规范体系还在不断的补充、完善过程中。
 
  其次,数字化转型的本质是生产力和生产关系的重构,进而促进生产力的发展。数字时代的生产力需要数字化的生产关系与之匹配。在李中浩看来,“数字化转型难在转型。数字化是以区块链、物联网、大数据、人工智能、云计算等先进的IT技术建设城轨,这代表的是先进生产力,转型指的是生产关系为适应先进的生产力而发生的转变。信息系统或信息化建设提升生产力,是建立在调整生产关系基础上的。生产关系的调整可以采取温水煮青蛙、迭代发展的方式,是可以慢慢地渐入佳境的。所以,要适当解耦数字化底座建设和智慧化应用,各个智慧化应用不可能当即就是完备的,需要时间。我们这代人的职责首先是奠定好基础。”
 
  
 
  “绿”“智”融合智慧化赋能绿色化
 
  在李中浩看来,数字化转型在建设绿色城轨,实现双碳目标领域,离不开节能增效生产关系的调整,我们讲‘绿’‘智’融合,是用智慧化赋能绿色化。智慧赋能绿色城轨,是建设绿色城轨的主要技术手段之一,以智能化技术装备为基础,能有效支撑城轨行业绿色低碳发展,智慧城轨建设为绿色城轨提供了强大创新动力。
 
  未来,以5G、物联网、云计算、大数据、人工智能、区块链为代表的新一代信息技术将大大提升城市轨道交通的数字化及智能化水平,为发展绿色城轨提供新技术支撑。例如,全自动无人驾驶技术可以减少管理、维护、车辆驾驶的人员数量,实现节能运行,有效降低运营成本;BIM与位置定位技术,能够形成真实和直接的视觉展示,加强各参建、运行单位之间的沟通质量和效率,更利于施工问题的解决、运行效率的提升;移动支付技术无需纸质车票,结合生物特征识别、碳交易鼓励可以进一步提高乘客出行便捷性,提高轨道交通出行率实现低碳环保。以前车辆、信号、环境、机电、工务、票务等板块各自为政,未来智慧运维在云平台及大数据平台架构下将打破信息孤岛,实现各专业数据互联互通和业务主动关联,最终助力地铁运维实现全息感知、融合共享、效益驱动和主动安全的愿景。这里面,降低运维成本的空间很大。“绿”“智”融合可以实现城轨企业内部的能量智能调度,结合充分利用列车制动产生的能量、环境能量消耗,实现节能20%-25%的目的。
 
  在“碳达峰”、“碳中和”国家战略背景下,发展绿色城轨势在必行。顺应国家大势,也立足行业现状与需求,推动绿色城轨建设将是协会下一阶段的重点工作之一。采访中,李中浩告诉记者,由协会主持编制的《中国城市轨道交通绿色城轨发展行动方案》,已于8月18日正式颁布实施。方案提出,坚持智能智慧和绿色低碳协同的发展路线,大力推进“云、数、网、安、智”等新一代信息技术与绿色低碳业务深度融合,夯实数字底座,以推进城轨信息化,发展智能系统,建设智慧城轨为载体,以智慧赋能节能降碳关键核心技术攻关,助力城轨交通绿色低碳、高质量发展。
 
  事实上,以电力为动力,轮轨运行方式为特征,兼具运能大、速度快、安全舒适、节约能源、能缓解地面交通拥挤等诸多利于环保的因素,城市轨道交通已经被视为“绿色交通”的代表。如此一来,让绿色的城轨更加绿色,突破的空间在哪儿?李中浩根据“绿色城轨发展行动方案”重点强调了四点:一是全生命周期的绿色化,“从全生命周期的角度来讲,城轨绿色化大有可为”。在此,他特意强调了规划对于全局的引领作用。他讲到,可以从规划开始就提高轨道交通在整个公共交通中的比重,建设以轨道交通为核心的公共交通网,从而提升交通系统整体的绿色化水平。同时,应将绿色需求作为规划审批、线路建设的规范之一,引导城轨按照绿色设计建造标准进行工程规划、设计。二是把绿色城轨建设的重点放在节能降碳上,在每个环节节能,从采用先进的技术和加强节能管理上着力。三是开展绿色车站、绿色线路、绿色场段的建设。根据绿色城轨行动方案,绿色车站创建示范主要任务包括:研发应用基于群组站管理模式的智能装备和系统;研究并应用适合于城市轨道交通建设的智慧工地标准,实现数字化施工管理等。绿色场段创建主要任务包括:建设高品质星级绿色建筑;场段建筑装配式设计施工;场段地源热泵等综合能源应用等。绿色线路创建主要任务包括:研究并制定节能模式下客运服务质量标准;研究线路绿色创建及评价的标准体系。四是新的绿色能源的替代。根据智慧城轨纲要,绿色能源系统示范工程是智能能源系统的内容之一,指的是:引入绿色、多元、高效、低碳的可持续绿色能源应用,开展非化石清洁能源在轨道交通系统的应用及分布式智能供电技术研究,掌握分布式光伏发电、网络能耗动态监测、车站环境质量智能监测等技术,推动行业全过程、各系统贯彻绿色理念实施,支撑轨道交通系统绿色环保的可持续发展需求。
 
  我们已经大踏步走上实现城市轨道交通智慧化、绿色化的征途,在李中浩看来,技术更新、设备迭代、绿色能源的开发都需要时间和空间,我们会坚定不移地推进智慧城轨、绿色城轨建设,但是也应正视这是长期性的奋斗过程,不可能毕其功于一役。他认为很重要的一点:取得这场持久战的胜利需要制度加持,绿色化、智慧化都不是空架子,需要用制度将其量化,落实到具体。
 
  我们期待《绿色城轨发展行动方案》和《智慧城轨发展纲要》结伴施行,绿智融合,从不同维度共同创建新时代中国特色绿色化智慧型的城市轨道交通。
 
  
 
  智慧城轨建设是行业自主创新的重要平台
 
  当今世界正处在百年未遇之大变局,我们面临的国内外发展环境纷繁复杂,城轨交通产品技术乃至整个产业的安全可控成为头等大事。为此,研发并应用拥有自主知识产权的技术、产品、模式,掌握关键核心技术和知识软件,形成具有市场竞争力的民族品牌和中国标准,逐步建立自主可控、安全高效、主导发展的城轨交通技术链和产业链,将是我国城轨交通行业面临的主课题。而利用最新科技成果,推进城轨信息化,发展智能系统,建设智慧城轨,大力开创自主创新发展新局面,正可成为实现弯道超车的重要平台。
 
  我国城轨自主化现状如何?
 
  “城市轨道交通和高铁的生产厂家类同,高铁技术现在已经领跑世界,成为我国自主创新的一个成功范例,因此我国城市轨道交通技术、装备自主化也处于领先地位。如果不考虑供应链生态和经济规律等的问题,可以说我国城市轨道交通已经实现了百分之百的自主化。”百分之百的自主化是什么概念,李中浩做了一个形象的假设:在极端施压情况下,我们的列车还能跑350公里吗?我们的高铁、地铁还能维持正常运营吗?我们的生产能力还能达到生产计划纲领吗?答案是肯定的,肯定能行。
 
  自主化是城市轨道交通在当前阶段的一个显著特征,也是今后的发展趋势。根据智慧城轨发展纲要,到2025年,我们要成熟和完善自主化列车全自动运行,并大面积推广应用;轨道交通四网融合、互联互通取得重大突破,具有自主知识产权的全自动运行系统开始进入国际市场。自主化的技术装备研发制造能力大幅提升,部分关键核心技术进入世界先进行列,LTE-M综合承载广泛应用,5G+取得实质性的推广应用,通信技术进入世界领先行列。到2035年我们要实现区域全自动、互联互通列车运行系统广泛应用,智能全自动运行系统关键核心技术进入世界前列。自主技术创新创优能力强盛,拥有世界著名自主品牌,主要关键核心技术装备达到世界领先水平。
 
  “现在我们已经不怕被人卡脖子,但这不是最终目的,目的是为了更加自信地开放与包容。市场是开放的、公平的,要有自立的底气,也要有容人的气度,这才是大国风采。我们希望吸收全世界各地的先进经验,行稳致远。”
 
  在李中浩看来,技术和产品是自主化能力,而更高阶的是自主化需求。除了硬件,在建设智慧城轨的大背景下,自主化还更多地通过软件和管理体现出来。“所以我的理解是自主化应该体现为自主化的装备、自主化的运用、自主化的管理,在此基础上进一步智能化、智慧化、绿色化,实现世界领先水平的旅客服务水平和能力。”
 
  何谓自主化需求?李中浩阐述到:比如信号领域,过去我们比较落后,对待跨国大企业总是采取仰视的态度,人家生产什么我们就拿过来用什么,没有自己的思想。现在我们应该占据主动权,从运营需求出发,提出我们的要求,大家公平竞争。而且不是从一个产品、一条线、一个系统出发,而是从整个线网、整个体系,从安全、高效、便捷、绿色、经济,交通强国的高度提出需求,进行正向设计。
 
 
  结语
 
  李中浩感慨:“我们这一代人运气好,经历了中国高速铁路发展的黄金期,又经历了中国城市轨道交通发展的黄金期,这是百年难得的机遇。很庆幸,能在行业前沿工作,并且通过大家共同努力做出了一点成绩,自问没有辜负时代赋予的机遇。”中国城市轨道交通协会将继续在培训、统计、标准化、产品论证、科技奖的评定以及智慧城轨、绿色城轨建设引领等方面,为实现交通强国、城轨担当助力。
 
  对年轻一代的轨道交通工作者有什么寄语?“把想做的事情做成,把能做的事情做好。除却钱财和名利,人还是要有理想,要有喜欢并愿意为之奋斗的事业。”
 
  未来几年,轨道交通的着力点在哪儿?“其一是市域快轨、市域铁路,市域交通会是‘十四五’时期一个重要发展方向,以前我们是在城市内部为百姓和城市发展服务,现在是在城市圈、都市群范围打造一小时、半小时出行圈。此外,城轨的可持续发展也是需要关注的问题,如何平衡城轨的准公共产品属性与创收盈利需求。”
 
  采访最后,被问到心中理想的智慧城市轨道交通画卷是什么样子,李中浩用两个词语进行了总结:人畅其行、人乐其行。
 
  希望轨道交通成为人们出行时心动的选择,而不是权衡取舍、分析利弊后不得已的选择。这是李中浩心中的“完美”,也是我们所有轨道交通从业者心中的“完美”。
 
  

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