科学和技术早报:辛辛那提城市轨道交通特色单轨手艺扫描

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总结跨座式单轨交通成功经验
发展城市轨道交通装备制造业坚持经济安全环保理念
推进城轨交通因地制宜多制式协调发展—“创新驱动与城市轨道交通多制式协调发展”座谈纪要本报记者
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云在推进城镇化的大背景下,我国的城市轨道交通如何进一步发展?如何推进我国城市轨道交通多制式协调发展?如何在发展城市轨道交通事业的同时,积极推动我国轨道交通装备制造业产业集群的迅速发展?11月下旬以来,本报在重要版面连续刊登专题报道,介绍了重庆轨道交通集团20多年来大力发展跨座式单轨交通的创新历程及其多制式协调发展的规划构想,引起广泛关注和社会反响。12月12日,本报以重庆轨道交通的创新发展为案例,以“创新驱动与城轨交通多制式协调发展”为题,邀请专家学者、企业家和政府管理部门负责人座谈,以集体对话采访的形式,进一步深入探讨当前我国城市轨道交通多制式选择和相关产业发展问题。大家一致认为,我国每个城市的轨道交通项目都是当地的民生工程、民心工程。而就这些工程项目涉及巨大的装备制造产业集群而言,这又是一项关系国计民生和国家经济发展的巨大产业工程、利税工程。城市轨道交通装备产业属于国家战略性新兴产业。在我国城市轨道交通装备制造的关键核心技术已基本实现自主创新的情况下,国家应该在大力推进城市轨道交通多制式协调发展的同时,积极推进相关装备制造业产业集群的发展。1.当前我国城市轨道交通对多制式发展的现实需求新的城市化、城镇化必将掀起我国城市轨道交通新的建设高潮。前一阶段,我国的城市轨道交通主要以地铁为主,主要是要解决大型、特大型城市人口密集中心区的交通拥堵问题。下一阶段的城市轨道交通将向大城市的边缘区、城市新区和二线城市延伸。这种情况下原来的地铁制式将被轻轨、单轨等新的交通制式取代。北京、天津、兰州三个城市的情况典型地反映了这一趋势。吴铀铀:北京轨道交通现在发展到了一个新阶段,我们已经开通了456公里的地铁线。地铁线主要集中在主城区,而且基本上都是以大运量的地铁B型车、A型车这种地铁制式建设的,主城区的范围现在也没有个准确的定义,大致应该在四环以里。我们发展到这种程度的时候,基本上轨道交通的骨干网在主城区就算支起来了,我们过去的研究主要集中于骨干网、换乘站怎么建。这个网现在要加密,这是一个新问题。另外一方面,这个网要向主城区之外的边缘区去支。边缘区是一个什么情况呢?边缘区在北京基本上是四环到五环、到六环之间。这中间有一些城市居住组团、高新技术开发区的功能组块。这些组团组块,人口密度不如主城区大,其间还有一些绿化隔离带。当前我们的任务一个是要将这些组团区的人引到城区来,另外组团之间也要提供一种比较好的交通形式相互连通。我们现在需要一种中等运量的交通制式来解决这个问题,使我们这个网在主城区向边缘扩散的时候有一个合理的运力配置。完全都靠主城区建地铁这一套,都修在地下,造价太高了。而且边缘区的人口没有这么大的运力需求,我们现在想找这么一个轨道交通的形式。对于新制式的选择我们有几个标准,造价要低,建设速度要快,还要环保。此外,核心技术要已经国产化,设备配套在国内已经形成了整体生产的能力,还要有工程示范和运营的经验。这几点重庆的跨座式单轨交通都有。我们前一段时间不同部门都到重庆来学习过,我们感到跨座式单轨确实是种比较好的交通制式。朱敢平:天津1、2、3号线都已经通车了。1、2、3号线是中心城区的3条骨干线。在2004年,我们把中心城区跟滨海新区连接起来。去年10月15日,津滨轻轨与中心城区的3条线也连起来了。应该说天津的城市布局有一定的特殊性。它有两个城区,一个是老城区,我们叫中心城区,同时还有一个滨海新区。滨海新区与中心城区之间有50公里的距离。2008年,我们对新一轮的线网规划做了调整。其中最大的变化就是,我们规划了4条市域线。有2条线把滨海新区与中心城区联系起来,另外海河南北岸各一条线。具体怎么选择制式,没有决定。领导多次交代我,要研究一下采用什么制式的问题。用一般地铁制式可能还得一个多小时才能到,那跟高速公路没有区别,也疏导不了地面交通。用高铁制式,高铁的造价和运量也都是问题。我们预测,这两个城区以后每天的出行客流量应该都在80、90万,甚至上百万,一条高铁解决不了。用什么制式解决?坦白说,这是我自己到现在为止一直在关注的问题。这次到重庆来,在车上重庆轨道公司的总工范总已经给我指点了方向。刚才仲建华董事长的介绍也都提到了,一个是单轨交通、一个是都市快轨,还有一个互联互通。我个人觉得这几点对天津轨道交通、对整个行业的发展,都有特别重要的意义。段廷智:兰州市的轨道交通起步较晚,我们是2008年年底开始着手编制线网规划的,2009年7月份完成了线网规划,到2010年我们开始向国家申报。当时李国勇司长几次到兰州指导。我们现在的建设规划在2012年6月份得到了国家发改委的批准,整体里程是36公里。我们在上一版线网规划中,核心区有3条线,1、2号线主干线是A型车,3号线是辅助线,开往郊区、中川机场,另外东市区、北市区还规划有2条市域线。去年8月20日兰州新区获批成为第五个国家新区之后,市委市政府加快了对周边发展的部署,省里也提出了新的要求。今年“新丝绸之路经济带”这个概念提出之后,省市也都要求我们轨道公司开展进一步的研究,修改兰州市的城市轨道交通线网规划,以便对上述的区域能够有很好的带动作用。近期我们已经开了几次会,就下一个轨道交通线网规划修编提出了一些新的思路,特别是兰州新区和兰州中川机场所在地离兰州市区有50公里的距离,中间都是山脉,南北的高差将近500多米。按照原有的思路实施下去有很大的困难和问题,所以我们也计划下一步在多制式方面做一些探讨。2.城市轨道交通多制式协调发展的具体含义多制式协调发展是一种网络概念、主辅概念、因地制宜的概念。关键是要看城市轨道交通的实际需要。过去建设单位的关注点都集中在城市中心人口密集区,只有一种地铁形式,当然也就无所谓多制式。一旦走向城市的边缘和郊区,就要根据不同情况做多重选择,可以是地铁,也可以是直线电机、跨座式单轨,多制式就成为必然。仲建华:到现在为止,重庆已经开通运营的轨道交通的里程是170公里,4条线路,其中2条地铁、2条跨座式单轨交通。重庆现在续建的里程38公里,今年新开工的里程140公里,也就是说在建的工程是178公里。建完以后的2017年,重庆市就可以达到350公里的轨道交通运营线路,其中跨座式单轨交通是100公里,目前已经建成的跨座式单轨交通有2条线路,是75公里。正在建设的还有2号线延伸段和3号线的延伸段单轨线路。单轨线路的这种交通方式优点非常突出,因为跨座式单轨交通采用的是橡胶轮胎和混凝土的轨道梁。重庆市第一轮建设规划200公里建设已经接近尾声,第二轮建设规划215公里,已经全面启动。总结第一轮建设规划的建造经验、运行经验,我们认为一个城市的轨道交通多制式协调发展非常有必要。重庆第二轮建设规划地铁比较多,也有轻轨和单轨,在地铁方面,我们提出来网络化运营这一理念,就是要因地制宜,实现都市快轨、单轨交通、大型地铁等多制式的协调发展,不同的地区、不同的客流圈采用不同的交通制式,同一种交通制式要做到标准统一。重庆是山地城市,平面城市的地铁标准不适应重庆地铁的发展。所以我们重庆轨道现在制定的标准,爬坡能力必须达到千分之五十,转弯半径不大于250米,已经形成地方标准。其次,网络化的概念。我们的第二轮建设规划,包含对第一轮建设规划的一些改造,要实现互联互通,每一条线路可以跨线运营、越线运营和都市快轨贯通运营。都市快轨是连接主城地铁和郊区地方铁路的纽带。通常说高速铁路的速度在每小时200公里以上,地方铁路是160公里以上,地铁一般在100公里以下。速度在130到160之间的都市快轨采用直流和交流的“双流制”,既可以和地铁贯通运营,也可以和城市铁路、地方铁路贯通运营,这样的话就形成了城乡一体化的轨道交通网络。吴波:我们国家幅员辽阔,每个城市的地形情况、线路情况等都不一样。选择什么样的交通制式需要因地制宜。重庆与全国其他兄弟城市不太一样,是一个山水城市,两江穿城而过。除了两江以外,还有山脉。城市结构组成也不一样。重庆有多中心组团式这样一个特征。跨座式单轨交通制式是一种适合重庆自身实际情况的慎重选择。对我们国家来讲,每个城市情况不一样,多制式选择的方式也可以不一样,这与每个城市的发展特征、发展时期不一样也有关系,需要通过多制式协调发展创新轨道交通。但是对一个具体的城市来讲,这个“多制式”还是要有所限制。我们认为一个城市最好应该在三种制式左右,别超过四种。为什么?如果太多了,我们后面的网络化运营、资源共享、维护费用等,都会带来很大的困难。随着对轨道交通认识的不断发展,这个过程是不断深化的。10年前、20年前是那个样子,现在不一样,今后可能还不一样,我们的认识应该在原来的基础上不断发展。宁滨:我认为在我们这么大一个国家,下一步城市轨道交通还有一个大的发展。发展城市轨道交通不可能是单制式的,或简单几个制式,而应该是多制式协调发展,因为的确没有一种制式和几种制式能够全部满足我们国家城市交通所有的需求。只有多制式并且相互之间优势互补、综合利用,才能够解决好我们国家轨道交通的发展问题。地铁、轻轨、直线电机,还有跨座式单轨、高中低速磁悬浮,等等,这些轨道交通制式在一个城市里如何进行选择?我同意刚才专家讲的,不可能制式太多,太多了将会带来网络互通互联、共线运行和维护成本的问题。但是一个城市也不可能就一种制式。现在地铁、轻轨、直线电机、跨座式单轨都已经有了,磁悬浮正在做,这些制式之间如何进行协调,我觉得可能是我们需要很好研究的一个课题。另一方面,现在轨道交通作为城市交通的骨干已经形成共识了,没有问题。但是在城市综合交通运输体系中,轨道交通与其他交通形式如何衔接?如何把城市轨道交通定位好、发挥好作用?我觉得这个文章还做得不够。现在从发展的比较好的城市来看,城市轨道交通作为一个体系,需要适应城市综合交通和绿色交通的需求,这个研究还需要加强。单单就城市轨道交通来讲,我觉得下一步要和干线铁路、高铁、城际铁路等进行衔接,目前可能还存在这方面不足。李国勇:中国城市轨道交通协会的包叙定会长,原来是发改委副主任,在重庆当过市长,他多次讲过城市轨道交通多制式发展这个问题,科技日报登了对他的采访。我们在给国务院起草的文件里面也特别强调了多制式发展。由于国家推进城镇化建设,我们今后城市轨道交通规划的面积可能要扩大一些。刚才北京市的吴总说到这个问题,我们过去更多的是关注城区、主城区的交通,那里人口密集,交通拥堵,所以更多的是建设地铁。发改委徐绍史主任来了以后,感觉到我们规划的地铁比重太大,所以我们的范围可能要扩大到市域范围,而且我们现在已经遇到这个问题,很多地方要建市域快线。像北京就从中心城区往外跑了,房山、顺义、大兴等很多新线都在规划之中,现在又规划5条快线。刚才天津也提到了,滨海新区和老城区之间需要加强联系。这都是目前我们轨道交通空白的地方,现在这些新的线路老的标准和制式都不太适用了,我们需要加大科技创新的力度。从国家层面上讲,我们态度很明确,就是支持因地制宜多制式协调发展。3.重庆跨座式单轨交通的成功经验重庆的经验其实就是做到了因地制宜、实事求是。根据当事人介绍,重庆当初如果照搬北上广等大城市的地铁建设经验,车子都得开到江里去。因为重庆是山城,许多地方没法建地铁,所以选择了跨座式单轨。但是重庆也建有地铁。该建地铁的地方就得建地铁。现在还准备建设都市快轨试验线。重庆还有产业化、标准化的成功经验。仲建华:重庆2号、3号线的成功建设和安全运营为跨座式单轨交通的推广起到了很好的示范作用。重庆轨道交通的2号线是我国首次引进跨座式单轨交通的示范性工程。在2005年6月份开通运营,到现在已经是第9个年头。这样一种快速、方便、准点、安全的系统,目前在重庆深受老百姓的认可。重庆为什么选择跨座式单轨?实际上我们前后一共考察了5、6种制式,包括今天大家谈的地铁、直线电机、直线马达、新交通、悬挂式等,都进行过考察。我们确定采用单轨,第一是因为它爬坡能力强。它爬的坡度能够达到8%,这一点对重庆很重要;第二是因为拐弯半径比地铁小,地铁一般是300米,它小到150米、100米,这个可以帮助我们节约用地;第三点是经济性,因为我们没钱,它的投资比地铁等省30%到50%;第四是它的环保性能好,透气、没噪音。我们在现场做过实验。晚上在25米外,声音在60分贝以内,感觉非常好。与此同时,因为它是高架的,周围环境绿化很好,这点对我们也很有吸引力;第五点就是安全性。我们对安全性很重视,胶轮轮胎爆了怎么办?紧急情况下单轨车不像人在平地上,怎么从高架上下来等等安全问题,必须都考虑好,我们都有危机管理方案。这些都是它的优点。不足的地方,它是一种中运量系统,运量与地铁不能比。王根芳:在上世纪80年代初,重庆提出轨道交通的时候很早,当时我在市公用事业局当局长,沈晓阳、仲建华、李秀敏他们都属于事业局下属公共交通研究所。我们当时定了三个目标,第一是要建设一条交通线来,第二,我们一定要带出一支队伍,第三,要推进发展一个产业。现在看来,第一点我们是实现了的,第二点也是实现了的,第三点部分实现,而且会继续深化。但是在商务模式的创新上,我认为存在一定的缺憾。日本广岛的新交通线是为十一届亚运会准备的。他们告诉了一个很好的商业模式。轨道交通沿线的城区规划的时候不公开,周边的地拿来开发。如果一个建筑商要地可以,你拿100%的钱来买,但只能得75%的土地,或者你拿125%的钱来拿100%的土地。政府拿这25%的土地置换成钱,作为对城轨交通的投入,不再回收。工程需要的东西通过招商。政府不需要更多的投入,换得了社会的发展,这是一个很好的模式。因为当时国内人们思想观念有差距,没成功。如果商业模式跟上了,我相信重庆现在的发展更健康,发展更快。王志强:应该说重庆轨道交通做到了因地制宜、创新发展。从因地制宜来讲,我们采取了内轨外铁的发展模式。我们的城市轨道有单轨也有地铁,是根据我们重庆的地形进行选择的。从创新发展来讲,应该说我们跨座式单轨从引进、消化、吸收、自主创新,走过这么一条不平坦的路。现在我们对跨座式单轨技术已经完全掌握了,而且还有很多创新,使我们这个跨座式单轨交通能够发展起来。我们还走了一条产业化的道路,我们现在从设计、装备制造,到建设、运营,建成了一个完整的产业链。我们引进了长客在重庆制造轨道车辆,还引进了其他相关一些装备制造企业,通过轻轨交通的需求带动装备制造业的发展。刚才朋友们都讲到了跨座式单轨的很多好处,其实归结起来就是小半径、大坡度、低噪音、低成本、低能耗,确实值得推广。徐景坤:近年来重庆市先后组织承担了跨座式单轨交通装备研发、国家科技支撑计划项目和15项市级科技计划项目。通过技术攻关,掌握了跨座式单轨交通装备系统集成、单轨车辆整车集成、单轨道岔等关键技术与工艺,填补了我国在跨座式单轨交通装备关键技术上的多项空白。其中车辆牵引、制动、新型车载、平移道岔等核心技术经中国工程院专家鉴定达到国际领先水平。制定国家和地方标准30余项,获得授权专利40余项,发表论文80余篇,形成了多项自主知识产权成果,多次获得重庆市科技进步奖等奖励。通过技术创新成果的成功转化,车辆转向架、单轨道岔等关键零部件成功实现了自主研发,车辆国产率达95%,大大降低了车辆制造成本、购置成本和运行维护成本,为单轨交通建设在车辆方面节约了20%以上的费用。单轨装备产业整车与关键零部件企业从无到有快速发展,形成了车辆整车与关键零部件的研发、制造、实验、评价的基本体系,直接间接效益达100亿元以上,为我国和重庆市轨道交通事业的发展和单轨交通车辆产业提供了重大设备支撑和技术支撑。宁滨:这几年北京交通大学参与了重庆单轨交通发展过程中许多技术问题的解决。在这个过程中我的体会是,重庆在这么短的时间内,建成了世界上最大的跨座式单轨线路,并且能够安全地运营,很不容易,很了不起。更重要的一点,他们在运营的过程中,对跨座式单轨在我国的应用,在标准化、自主创新和产业化方面做的工作,值得我们城市轨道交通行业进行很好的总结和推广。跨座式单轨交通发展的经验,在我们国家当前城镇化发展的背景下非常有意义。4.跨座式单轨科技创新及其产业发展重庆跨座式单轨交通的成功不是一个单位、一家企业的成功。在作为建设运营单位的重庆轨道交通集团的背后,是一个协同创新的产学研战略联盟和一大批科研院所及高新技术集团企业的大力支持。这些科研设计单位、装备制造企业和建设施工单位,都通过市场机制广泛参与到跨座式单轨技术的引进消化吸收、自主创新及其产业化的过程之中。仲建华:跨座式单轨交通以重庆的2号线、3号线作为依托,主要有三大关键技术,第一是提升轨道梁精度的技术,包括制造精度、架设精度、桥梁精度;第二,机电一体化的产品与道岔系统;第三,单轨车辆的转向架技术。通过产学研用协同创新,我们攻克了单轨交通的核心技术,掌握了单轨交通各个系统的关键技术,填补了我们国家单轨交通产业化和装备制造的空白,创建了一系列的国家标准、行业标准和自主知识产权成果。推广单轨交通有三个必要条件,一是标准,二是成果,三是成功运行的经验。现在我们国家,都是国家级标准规范,分别在2008年、2009年和不久前正式颁布实施,填补了国家和行业标准的空白,也使中国成为目前世界上唯一拥有跨座式单轨交通国家标准的国家。地方标准现在正在不断完善。同时,重庆在单轨交通的发展、地铁的发展过程中,专门组织制定了,这个纲要的制定、评审、完成得到了中国工程院,还有国家有关部门的大力支持。当时审查发展纲要提纲的时候,工程院组织了10多位院士来把脉,在最后咨询的时候,工程院的院长、副院长带领很多院士亲自来到重庆,为重庆轨道交通的发展出谋划策。另一方面,我们地方的主管部门高度重视,建委、科委、发改委一起组织大家开展研究,重庆轨道集团、北京交通大学共同完成了围绕发展纲要的10多个研究课题,为我们单轨交通的顺利推进和发展起了很大的支撑作用。跨座式单轨交通现在已经形成了一个完整的产业链,国产化率达到了90%以上。重庆单轨交通产业从无到有,逐步培育,现在形成了比较完善的单轨交通产业链,组成了单轨交通产业技术创新战略联盟,成立了重庆国际单轨协会。今年4月份,专门召开了协会主办的国际论坛,世界上拥有单轨的国家和城市、地区到重庆一起进行经验交流。协会现在有会员45家,17家理事单位,包含了车辆、信号、供电以及机电设备、轨道梁桥等专业企业,形成了一个产业链条。现在重庆单轨交通对外推广的产业化和技术条件已经成熟,国内已经有部分城市正在积极采用重庆的单轨制式,同时我们正在走向海外。包括韩国大丘、巴西、印尼等等很多国外城市都运用了重庆单轨技术,韩国最近建的单轨应用了我们的道岔模板,我们为他们提供了工程设计和施工技术咨询等等支持,为在国内进一步推广奠定了坚实的基础。卢西伟:我们和重庆轨道集团合作很多年,从第一条单轨开始到现在,我们为重庆单轨提供了530多辆车,同时为重庆地铁也提供了400多辆不锈钢B型车。总体上讲,给我们感触颇深的就是,我们重庆轨道集团在创新方面做出了很多有益的尝试,为我们这个行业带来很多新的思路。这几年我们企业与重庆轨道集团一道,在技术创新方面做了很多工作。单轨交通满足了重庆山城的特殊需求。国外单轨车过去只有4辆车编组,考虑到重庆的人口密度比较大、客流也比较大,我们增加到6辆车编组,这在世界上都是没有的。现在又提出了8辆车编组的可能性问题。车辆编组越长对车体的承载能力要求越高,意味着车与车之间的相互作用力会越大。作为长客来讲,我们要于立足于用户的需求进行不断创新。另一方面,在关键设备的国产化、本地化方面我们也做了很多工作。其中最关键的转向架和齿轮箱技术,是我们和重庆本地的汽研所合作开发的,而核心技术牵引和制动系统是我们分别和北车四方所、铁科院等单位共同完成的。这些都为我们独立自主开展单轨车的设计打下了坚实的基础。同时,为了适应重庆山城地貌的特点,我们还专门制造了山地城市A型车和都市快轨列车。其中山地城市A型车的一个特点满足了千分之五十的坡道要求和小半径小曲线的山城特点。都市快轨的最大特点是采取交流、直流“双流制”,直接和地铁、大铁路兼容,是我们的一个新的追求。孔军:我们作为重庆轨道集团公司多年的合作伙伴,也有幸全程参与了重庆单轨交通系统整个国产化创新的过程,亲眼目睹了重庆轨道公司在跨座式单轨、城市快轨项目上取得的很多成绩。从一开始,我们主要参与的是关键部件的国产化,从车钩连挂系统到转向架上的减震系统,包括地面的一些减震装备。实际上这几年我们重点做的是牵引系统,主要解决了与原装的国外系统的进口替代的问题,解决了设备长期维护的后顾之忧。通过这个项目的合作,不但使我们供应商的技术水平得到了提升,也使我们真正参与到以重庆轨道交通集团为主导的自主创新过程中去,我们的收获非常大。有一个很深的感触,在自主创新的过程中,我认为用户所起的主导作用非常重要,也是不可替代的。为什么?从两方面说,一方面用户提出问题都是从实际需要提出来的,实践性非常强;另一方面,题目出来以后,作为供应商,我们研发才能有了精确的方向。在这个过程中用户承担了很大的风险。只有经过了实践检验的环节,我们这些所有参与到创新过程的战略联盟的成员才能够取得今天的进步。所以说,这种自主创新要依靠我们用户主导来进行。陈高华:在参与重庆跨座式单轨交通建设过程中,感谢重庆市科委和重庆轨道交通集团给了我们一个机会,开发替代日本进口的轨道线路。在这个任务接到之后,其实我们还有一个想法,要超越日本的那套系统。在过去几年的开发中,首先在整个牵引系统上、系统的构成上,我们把日本的系统彻底做了一个解构,在系统的可靠性上有很大的提升,经济成本上大大的降低。另外,在原来的基础上,我们把数字控制移到了功率控制的最前端,完全用程序做这个控制,这是一大进步。另外,在网络控制方面,我们把日本网络的可靠性进行了很大的提升,使得整个系统减重了400公斤,这是我们给重庆地铁、重庆轨道集团做的工作中的一个亮点,也是我们对原来日本系统的创新和超越。曹云:说起单轨交通,应该说10多年了,不是一个新业务。但是正如刚才各位领导和专家所讲的,轨道交通,特别是城市轨道交通是一个蓬勃发展的产业。重庆齿轮箱有限责任公司是一家具有48年历史、研制专业齿轮传动、军工背景的大型国有企业。40多年来,通过引进德国的齿轮箱设计制造技术,为国家提供了大量可靠的国防装备。公司也和重庆的轨道交通建设同步发展。轨道公司在建设重庆2号线的时候,把我们作为一个合作伙伴,一同自主研制道岔系统里的驱动装置。同时,国家科技部、重庆市科委、经信委等多个政府部门也给了我们大力支持,使得我们今天可以参与到这么一个蓬勃发展的产业中来。从90年代末期开始,我们自主研发的道岔驱动系统,已经向重庆的2号线、3号线提交了50余组单开的、关节性、可绕型的道岔,目前最新的多开可绕道岔已经完成了鉴定工作,争取能够应用到新的线路上去。从2004年第一组道岔投入2号线使用以来,在近10年的时间里,重庆单轨轨道交通验证了我们创新产品的先进性、可靠性和安全稳定性。谢跃红:在参与跨座式单轨设备国产化技术创新的过程中,我们坚持了几条原则。第一,不低于日本人的技术水平和可靠性;第二,坚持高强度、大力度的科研投入。这两个我觉得缺一不可。因为没有第一条客户不愿意要,中国制造为什么比日本差?而要保证高质量科研成果必须要有高强度、大力度的科研投入。这中间在具体技术路线上我们比较注重基础材料配方的研究。我算了一下,在整个转向架关键零部件研究过程中,我们对基础配方的研究高达30几次,因为机电产品国内差的东西主要在基础材料上;通过数十年的艰苦攻关,无论是在可靠性还是质量上,我们和长客一起研制的产品全面达到和超过了日本进口产品。重庆单轨的2号线是全套进口日本的,3号线搞国产化,但线路状况完全不一样。我做过仔细的比较,3号线的平直度,没有坡度的跟2号线一模一样,坡度长的大概超出2倍以上的指标,比2号线多出2倍。所以当时我们在做基础制动、在做承载强度的时候,我们做了详细的技术梳理,发现3号线增加的技术难度,相当于2号线的3倍。2号线原来1个人背100斤的东西,3号线变成了1个人背300斤的东西。所以,这种技术路线的梳理、基础材料的研究检验了我们中国人技术创造的实力。在这个过程中,我们发明了几十项专利,取到了一大批科技成果。郜春海:如何把科技创新的东西真正结合到重大工程里面去?大家都在说企业是创新的主体,企业创新什么?怎么去创新?我觉得对于重大技术装备来说,需要政府去搭台,用户做牵引,产学研用相结合。原来是产学研三结合,没有“用”。事实上,因为没有“用”,基本没有用,所以有人说“产学研”没有用。创新的过程要结合我们的重大工程,也就是要与用户或业主紧密结合。我们国家现在这一轮一轮的大规模建设,对于技术创新来说是多好的机会!我们不抓住现在这个机会,再过10年,等建设高潮都过去了,许多自主创新的新技术到时候都用不上。所以自主创新的东西,我们自己要积极采用,虽然使用国外技术可能会省事省心一些。反过来说,与使用国外的成熟技术比较,重庆在单轨交通建设上大量采用自主化技术和国产化设备可能会累一些,因为使用新技术有个成熟的过程。但是使用新技术本身,后面的红利是会很快到来的。当时我们重庆建设3号线的时候,我们的CBTC信号系统还没有完全成熟,CBTC的示范工程北京亦庄线到2008年才开始做。但是,作为CBTC信号系统的很多技术已经在重庆3号线开始用了。可以说CBTC的示范线在北京,但第一次工程应用是从重庆开始的。5.如何推进中国城轨交通相关产业发展怎么样通过大项目大工程来带动大产业的发展?重庆给我们树立了成功的范例。当前我国的城市轨道交通建设,每年投入几千亿,能不能形成我们自己的装备制造业?别等我们建完了,钱全给老外拿走了,最后我们的财政全靠卖房子。这样的经济能不能可持续发展?庞绍煌:我们认为自己制定游戏规则是最重要的,核心技术提高国产化才是关键。为什么我们要制定游戏规则?外国的大公司进来的时候,他们都会把自己的网络、软件加密了带进来,如果我要换牵引系统,物理的东西可以看见,可以仿制。但是软件却没办法破译,因为每个数据包都加密了,很难知道它的原代码。这样的话,我们招标的时候可能价格不是太高,但是后来我们买备件的时候价格会很高。因为买别公司的挂不上去,网络是他的,必须买他的。我们算过价格,卖给我们的价格是原来价格的20倍,比我们招标的时候高了20倍。我们还算是老关系,就是说你们是老客人才给你20倍的价格,别人不止,香港的去了要40倍。所以,我们认为核心技术掌握在自己手上是很重要的。比如说网络自主化,实际上在网络中有三层,物理层、数据链层、协议层,前两层都有国际标准,在国际上都可以采购。唯一不同的就是他们的协议层,每个大公司的协议层都各不相同。后来在国家发改委的推动下,我们和株洲所一起,从2007年开始完成了对协议层的标准化。现在在行业中,已经发布了车载网络传送协议的标准。这个协议得到了国内各个大厂的响应,现在各个大企业都有自己的网络,并且协议都按照我们自己的协议来,直接的结果是国外各大公司目前都表态,他们完全可以响应这个协议。这样一来我们就掌握主动了。郜春海:我觉得重庆通过单轨交通的建设,建成了一个百亿产值的单轨交通产业,这很了不起。不然的话,不但我们重庆的单轨交通设备全部都要买国外的,我们其他城市今后要建设单轨交通线路,也都得到国外购买。那是一个多么可怕的情况啊!作为信号系统制造商,我也给大家报告一下。与车辆一样,信号也是单轨交通的主要装备之一,我们公司也已经落地重庆。不管我们CBTC今天推广到哪里,不管在哪用,都是从重庆出去的。什么意思?我们大家应该形成一个聚集效应,制造车辆的长客落地重庆已经5、6年了,今天在座的还有很多机电设备的厂家。大家实际上都属于一个大的单轨产业链条。正是因为有了重庆单轨交通建设,才有了我们这些相关企业的成长和发展。在这个意义上,我国的城市轨道交通建设,也应该带动作为战略新兴产业的城轨交通装备产业的发展。如果我国的城轨交通建设都像重庆这样,能够通过推动行业自主创新,带动中国相关产业的发展的话,对我们国家来说,这一轮新的城镇化建设和轨道交通建设,可能还会形成更多的产业,形成新的产业集群。刚才广州地铁的同志说了,外商后续备件的价格是原来价格的20倍,工程建设项目的后期维护,可能是10年、50年、100年,那就得不断往里面扔钱。问题是如果一旦别人不卖给你,情况将更加不可设想。相反如果使用的是自主化的设备就不会出现这种情况。当然从新技术新设备的推广角度来说,我们也不能走向另外一边,将不稳定、不可靠的技术设备推广应用到工程里。我们要形成一系列的标准和规范,在使用行业标准上国内国外企业必须同等对待,自主化不应成为质量低劣的借口。李国勇:城市轨道交通行业应该坚持经济实用、安全可靠、环境保护、造价适中的理念,因为当前我们的轨道交通发展还是面临着造价比较高、运营费用比较高,以及噪音、振动扰民等问题。我觉得我们在加快发展的同时在这些方面要注意改善。重庆的跨座式单轨,我们感觉是一种非常好的模式,非常符合我们重庆的地形地貌。刚才董事长介绍了他的爬坡能力强,可以达到8%,这比磁悬浮还要厉害,磁悬浮现在好像是7%。还有就是拐弯半径小,噪音比较小。尤其是我们重庆,把这个产业做起来了非常好,也希望你们能够走出去。最近这一段时间,李克强总理也去海外推销中国的高铁。中国的高铁产能过剩,我们批的城铁产业相对少了一些。但是我们也很担心,我们的轨道交通产业不要过剩,我们过去是6个定点生产厂,现在已经达到了14个。今天中央正在开城镇化工作会议。前两天是经济工作会议,今天和明天是城镇化工作会议。会后我们的城市化进程会加快,在学习三中全会决定的时候,我们也看的很清楚,下一步的新型城镇化就是城乡统筹,还有一个城市群的发展,不是单独一个城市去发展,而是一个城市群的发展,这两个需要我们的轨道交通来支撑。大家提到了,将来我们到乡里面去也要通过轨道交通,城市群之间都要通过轨道交通,方便、快捷、安全,节能环保,这些特点千万不要丢了。下一步我们中国的轨道交通发展会有一个大好形势,面对新的形势确实需要不断加大科技投入,大力开展自主创新。我们也希望重庆的单轨能够走向世界,我们国家不仅要开展商业贸易,还要开展技术输出,这是我们国家新的战略。吴忠泽:重庆的经验启示我们,第一,要按照产业链来部署创新链。要深入推进轨道交通产业集群和产业技术创新战略联盟的发展,加强轨道交通产业共性技术成果的扩散转移、技术研发平台的建设,还应该探讨、创新一些新的商业模式,要围绕企业的需求来建立产学研用的结合机制,引导创新的要素向企业聚集;第二,我们要通过支持轨道交通企业承担国家和地方的重大项目,加大国家创新平台在企业的布局,健全国有企业技术创新考核的机制和政策措施,积极探索企业研发后补助的机制,引导企业加大研发的投入,促进从研发到产业化之间的有机衔接。重庆的经验还告诉我们,要强化企业在技术创新中的主体地位,要发挥大型企业的创新骨干作用,提高企业技术集成的能力,特别要建立和完善产学研协同的创新机制,进一步探讨用户或者说业主主导重大工程技术创新的协调机制。在轨道交通装备的制造业里,国产化和自主创新中起到引领和推进的作用,要十分重视提升两个能力,一个是轨道交通核心技术的竞争力,一个是轨道交通产业可持续发展的能力。十八大三中全会提出要发挥两个作用,一个是市场在资源配置中的决定作用,一个是要更好地发挥政府的作用,各级政府要为城市轨道交通行业实施创新驱动发展战略营造良好的环境。

在国家大力推进城镇化、大力发展城市轨道交通的背景下,城市轨道交通建设工程如何降低造价、提高经济效益?跨座式单轨:比地铁更经济更环保——重庆城市轨道交通特色单轨技术扫描威尼斯官方网站 20重庆3号线:现代都市中的跨座式单轨交通威尼斯官方网站 21单轨交通与公路车流对比优势明显威尼斯官方网站 22单轨交通在城市楼宇间穿行威尼斯官方网站 23重庆已经建成全球第三的跨座式单轨交通产业基地□
本报记者
冷德熙我国城轨交通的发展,应该从市情出发,根据不同区域交通需求特点,因地制宜地选择地铁、轻轨、单轨、现代有轨电车、市域铁路和中低速磁浮交通等不同制式,多制式协调发展。重庆的跨座式单轨是一种有特色的城轨交通制式,创造了许多全国第一。单轨交通有它独特的优势,噪音小、爬坡能力强、转弯半径小等,比较适合像重庆这样的山区城市。——中国城市轨道交通协会会长包叙定地铁全地下线每千米综合造价6亿至8亿元,高架线为4亿至5.5亿元,轻轨或跨座式单轨为2.8亿至3.2亿元,现代有轨电车为1亿至3亿元,不同制式和铺设方式的造价相差很大。线网规划中地铁比例过大,必然造成工程造价高,投资大。因此,线网规划在满足城市发展、环境保护、交通顺畅的前提下,能地面不高架,能高架不地下、能远期上的近期不上。特别是二、三线城市,能用轻轨的不用地铁,构建多层次、多制式的轨道交通网,合理确定地铁、轻轨、现代有轨电车的构成比例,使线网架构经济适用。——中国工程院院士施仲衡:,见,2014年第1期城市轨道交通制式很多,远不只有地铁一种。不管是地铁、跨座式单轨、磁悬浮、直线电机列车或现代有轨电车,适合自己城市实际情况的才是最好的。重庆的跨座式单轨交通为其他城市发展轨道交通,提供了一种新的思路。单轨交通在全国各个城市不一定都适合,但对于二、三线城市,尤其是山城、坡度较大的城市,效果最佳。——北京交通大学校长宁滨现代城市轨道交通如何降低工程造价、提高经济效益?城市轨道交通建设项目造价极高,如地铁,在有些城市每公里的造价高达6亿至8亿元,如果建设规划不科学不合理,不但不能推动城市经济社会的发展,反而会给城市、给国家和人民带来巨大的损失。截至2013年底,我国已有50多个城市开展了城市轨道交通规划,19个城市开始了运营。目前总运营里程2539公里,其中地铁2074公里,占总里程的81.7%。是全球地铁线路最长、占比例最高的国家,并还有继续升高的趋势。据统计,全球现有62个国家建立了城市轨道交通,总的运营线路32600多公里。其中地铁里程,占三分之一。其他的制式,包括轻轨、单轨、现代有轨电车、市域快轨等,占三分之二。与国外城市相比,在我国已经建成的城市轨道交通里程中地铁的比例明显过大。城市线网规划中,地铁比例过大必然造成工程造价过高。正如有关专家指出的那样,我国城市轨道交通应该走因地制宜、多制式协调发展的路子。在多种交通制式中,跨座式单轨为现代城市在地铁之外,提供了一种全新的交通选择。由于单轨一般建在地上,没有地铁地下照明、通风、能耗高等要求,是一种比地铁更为经济环保的轨道交通制式。目前在世界上,跨座式单轨交通在欧美国家和日本发展迅速。我国西部直辖市重庆,经过20多年的引进消化吸收和自主创新,建成了两条跨座式单轨交通线路2号、3号线,其中3号线是我国目前已经建成的世界上最长的单轨交通线路。创业故事:重庆跨座式单轨交通从无到有20年前,当北上广深等大城市都在建地铁的时候,重庆选择了跨座式单轨。因为重庆是山城,道路崎岖,弯多坡陡。选择能爬坡、易拐弯、造价较低的跨座式单轨,不但解决了公共交通的问题,还增加了城市景观;不但成就了经久耐用的城市基础设施,还“无中生有”,建成了百亿级的城市轨道交通产业。说起重庆跨座式单轨交通,不能不提起两个名字。一个是包叙定,一个是仲建华。包叙定,现任中国城市轨道交通协会会长。曾经担任国家发改委副主任、重庆市市长、机械工业部部长。他在发改委副主任任上批准了重庆市建设跨座式单轨示范线2号线,作为我国西部大开发几大基本建设工程之一。后来他调任重庆市市长,此工程进而成为他的“市长一号工程”。仲建华,重庆轨道交通集团董事长。这是重庆轨道交通界一位传奇性人物。30年前,许多人还不敢想像重庆会有地铁时候,他已经在日本专门学习轨道交通;20年前,重庆轨道交通公司成立,他开始担任公司总工程师。此后他先后担任过副总经理兼总工程师、总经理和董事长,一步也没有离开过他的城市轨道交通事业。2000年,重庆单轨交通建设工程终于上马,此前已经历经10年研究、论证。仲建华和他的团队充分使用了作为项目业主单位的独特优势,组织国内相关单位科技力量投入到跨座式单轨的科技攻关。这些单位既包括重庆本地的科研力量,也包括来自当时铁道部、国内著名院校和一些著名的设备制造企业。“用户是上帝”,大型建设工程项目的业主就是用户。当时的重庆地铁建设部门利用业主的有利地位,有效地组织了跨座式单轨产学研结合的协同创新,在2号线开始建设之前已经取得一批重要科技成果。除了早期从日本进口的两辆单轨列车,以及相关的电气牵引和制动系统是使用日本的设备,其他许多零部件已经实现了国产化:绝大部分的编组列车是当时的长春客车厂制造的——通过引进消化吸收和创新,当时的重庆地铁公司和长春客车厂一道共同实现了跨座式单轨列车的国产化、自主化。到2007年,世界上里程最长的重庆单轨3号线开工兴建,2011年9月一期工程建成,2013年3月3号线全长55公里全程贯通。车辆、转向架、轨道梁等一大批自主创新重要成果在3号线上得到应用,使得3号线的国产化率达到95%以上。山城重庆的轨道交通创造了许多国内外第一就重庆市轨道交通的跨座式单轨特色而言,在国内是独一无二的。由于是第一家选择跨座式单轨交通制式,作为中国西部直辖市的重庆,获得了多项中国和世界第一:重庆2号线,全长19.15公里,是国内建成最早的跨座式单轨交通示范线;重庆3号线,全长55.5公里,是当今世界上线路最长、客流量最大的单轨交通线;建成了世界上第一座公路单轨两用城市大桥——菜园坝长江大桥,它的钢箱拱梁跨距世界最长,也是第一座采用缆索吊机安装的大桥;建成了世界上最大的跨座式单轨交通车辆停靠、维修、检测中心“童家院子车辆段”;创立了全球第一个跨座式单轨交通标准体系,其中部分标准已被多个国家译成本国文字参照采用。到现在为止,重庆已经开通运营的轨道交通的里程是170公里,4条线路,其中2条地铁、2条跨座式单轨交通。在建的工程178公里。建完以后的2017年,重庆市的轨道交通运营线路就可以达到350公里,其中跨座式单轨交通是100公里,目前已经建成的跨座式单轨交通有2条线路,是75公里。正在建设的还有2号线延伸段和3号线的延伸段单轨线路。单轨线路这种交通方式的优点非常突出,因为跨座式单轨交通采用的是橡胶轮胎和混泥土的轨道梁。重庆市第一轮建设规划200公里已经接近尾声,第二轮建设规划215公里,已经全面启动。总结第一轮建设规划的建造经验、运行经验,一个城市的轨道交通多制式协调发展非常有必要。重庆第二轮建设规划地铁比较多,也有轻轨和单轨,在地铁方面,重庆提出了网络化运营这一理念,就是要因地制宜,实现都市快轨、单轨交通、大型地铁等多制式的协调发展,不同的地区、不同的客流圈采用不同的交通制式,同一种交通制式要做到标准统一。重庆是山地城市,平面城市的地铁标准不适应重庆地铁的发展。所以重庆轨道现在制定的标准,爬坡能力必须达到千分之五十,转弯半径不大于250米,已经形成地方标准。其次,网络化的概念,重庆的第二轮建设规划,包含对第一轮建设规划的一些改造,要实现互联互通,每一条线路可以跨线运营、越线运营、和都市快轨贯通运营。都市快轨是连接主城地铁和郊区地方铁路的纽带。通常说高速铁路的速度在每小时200公里以上,地方铁路是160公里以上,地铁一般在100公里以下。速度在130到160之间的都市快轨采用直流和交流的“双流制”,既可以和地铁贯通运营,也可以和城市铁路、地方铁路贯通运营,这样的话就形成了城乡一体化的轨道交通网络。重庆的城市轨道交通除了有跨座式单轨,还有地铁,现在还规划在渝西郊县与主城区之间修建速度超过地铁的都市快轨。这样,整个城市轨道交通就将形成新的网络。而围绕城市轨道交通网络,重庆人还在建设“P+R”(私车停车场加换乘点),发展城市轨道经济。跨座式单轨交通的基本特点:广泛的适应性所谓跨座式单轨交通是一种轨道为一条带形梁体,车辆跨座于其上行驶的交通系统。世界上第一条跨座式单轨线诞生于1888
年, 由法国人设计,
由蒸汽机车牵引。在第二次世界大战以后,跨座式单轨技术逐渐完善和成熟起来。1952
年,
德国人在科隆附近的菲林根成功建造了一条单轨线。后来美国、日本和意大利等许多国家都修建了这种形式的单轨,其中尤以日本建成的线路最多。目前世界上普遍使用的德国ALWEG
型跨座式单轨系统,采用跨座式、混凝土轨道和橡胶充气轮胎相结合的建造方式。重庆2号、3号线的成功建设和安全运营为跨座式单轨交通的推广起到了很好的示范作用。重庆轨道交通的2号线是我国首次引进跨座式单轨交通的示范性工程。在2005年6月份开通运营,到现在已经是第9个年头。这样一种快速、方便、准点、安全的系统,目前在重庆深受老百姓的认可。重庆为什么选择跨座式单轨?实际上重庆前后一共考察了5、6种制式,包括地铁、直线电机、直线马达、新交通、悬挂式等,都进行过考察。重庆确定采用单轨,第一是因为它爬坡能力强。它爬的坡度能够达到8%,这一点对重庆很重要;第二是因为拐弯半径比地铁小,地铁一般是300米,它小到150米、100米,这个可以帮助重庆节约用地;第三点是经济性,因为重庆过去比较穷,它的投资比地铁省30%到50%;第四是它的环保性能好,透气、没噪音。重庆在现场做过实验。晚上在25米外,声音在60分贝以内,感觉非常好。与此同时,因为它是高架的,周围环境绿化很好,这点对重庆也很有吸引力。第五点就是安全性。重庆对安全性很重视,胶轮轮胎爆了怎么办?紧急情况下单轨车不像人在平地上,怎么从高架上下来等等安全问题,必须都考虑好,重庆都建有相应的危机管理机制。这些都是它的优点。一些山区城市、二线城市、旅游城市选择建设单轨,既不需要太大的财力,成本相对较低,又有建设周期短、提高城市观赏度的优点,同时解决了城市拥堵的问题,每小时运送客人在两三万人之间。事实上,即使是北京、上海这样的特大型城市,也可以在一些郊区或风光带建设跨座式单轨。据了解,北京已经决定今明两年在东四环、玉泉路建设两条跨座式单轨交通线。重庆创造了国际上第一个跨座式单轨交通标准体系重庆跨座式单轨交通以2号线、3号线作为依托,主要有三大关键技术。第一是提升轨道梁精度的技术,包括制造精度、架设精度、桥梁精度;第二是机电一体化的产品与道岔系统;第三是单轨车辆的转向架技术。自2007年开始,为了进一步推进重庆单轨交通装备的自主创新,科技部将“跨座式单轨交通装备研发”
项目列入国家科技支撑计划。重庆市科委和重庆轨道交通集团联合主持了这个重庆有史以来最大的科技项目,重庆市轨道交通设计研究院、重庆交通大学、长春轨道客车公司等有关机构均参与到项目中来。2011年该项目通过国家验收,在单轨交通车辆整车系统集成、转向架关键技术等十大方向及其应用上取得一系列重大成果,掌握了单轨交通各个系统的关键技术,填补了我们国家单轨交通产业化和装备制造的空白,创建了一系列的国家标准、行业标准和自主知识产权成果。推广单轨交通有三个必要条件,一是标准,二是成果,三是成功运行的经验。重庆已经向国家成功申报,都已经成为国家级标准规范,分别在2008年、2009年和不久前正式颁布实施,填补了国家和行业标准的空白,也使中国成为目前世界上唯一拥有跨座式单轨交通国家标准的国家。地方标准正在不断完善。同时,重庆在单轨交通的发展、地铁的发展过程中,专门组织制定了,这个纲要的制定、评审、完成得到了中国工程院,还有国家有关部门的大力支持。当时审查发展纲要提纲的时候,工程院组织了10多位院士来把脉,在最后咨询的时候,工程院的院长、副院长带领很多院士亲自来到重庆,为重庆轨道交通的发展出谋划策。重庆轨道交通建设管理部门对跨座式单轨交通的安全保障进行了大量的专门研究,开发了专门的安全保障设备,构筑起完整的单轨交通安全保障系统,大大提高了单轨交通事故快速反应能力和快速处置能力。另一方面,重庆地方的主管部门高度重视,建委、科委、发改委一起组织大家开展研究,重庆轨道集团、北京交通大学共同完成了围绕发展纲要的10多个研究课题,为重庆单轨交通的顺利推进和发展起了很大的支撑作用。2013年,由重庆轨道交通集团牵头的“跨座式单轨交通装备关键技术研发及产业化”项目荣获重庆市科技进步一等奖。重庆跨座式单轨交通装备产业位列全球前三甲目前重庆已经在两江新区建成我国第一个、也是最大的跨座式单轨交通产业基地,与日立、庞巴迪并列,位居全球单轨交通车辆制造企业前三甲,并因此成为世界城市轨道交通车辆十大制造商之一,直接经济效益超过100亿元。目前重庆单轨交通产业从无到有,逐步培育,形成了比较完善的单轨交通产业链,组成了单轨交通产业技术创新战略联盟,成立了重庆国际单轨协会。2013年4月份,重庆专门召开了协会主办的国际论坛,世界上拥有单轨的国家和城市、地区到重庆一起进行经验交流。协会现在有会员45家,17家理事单位,包含了车辆、信号、供电以及机电设备、轨道梁桥等专业企业,形成了一个完整的产业链条。目前重庆单轨交通对外推广的产业化和技术条件已经成熟,国内已经有部分城市正在积极采用重庆的单轨制式,国外也有不少合作伙伴,包括韩国大丘、巴西、印尼等等很多国外城市都运用了重庆单轨技术,韩国最近建成的单轨应用了重庆的道岔模板,同时在工程设计和施工技术咨询等方面开展了合作,为今后在国内外进一步推广跨座式单轨交通奠定了坚实的基础。

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