在過(guò)去的幾年里,中國(guó)的城市軌道交通建設(shè)獲得了飛速的發(fā)展。自動(dòng)化、信息化技術(shù)作為建設(shè)中的顯著亮點(diǎn)正在得到越來(lái)越多的關(guān)注。“軌道交通是城市公共交通系統(tǒng)的骨架,擁有著城市中最強(qiáng)大的運(yùn)能。”中國(guó)鐵道科學(xué)研究院研究員孫寧在接受記者采訪時(shí)這樣向記者介紹,“我國(guó)城市軌道交通正處在持續(xù)發(fā)展的階段,雖然軌道交通的建設(shè)在一線城市多已形成了網(wǎng)絡(luò),但仍然有建設(shè)和發(fā)展的空間。”
他指出,城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速了軌道交通的發(fā)展。而伴隨著城市軌道交通的發(fā)展和成熟,軌道交通為了適應(yīng)新的交通需求,衍生出了新的模式,如輕軌和現(xiàn)代有軌電車等。這些新的交通模式方便了人們的出行,同對(duì)也對(duì)現(xiàn)代交通的科技水平提出了新的要求。
“更綠”——新材料和新技術(shù)讓軌道交通更節(jié)能
中國(guó)正在從輪子上的國(guó)家變成軌道上的國(guó)家,軌道交通正是其主要形式之一。而軌道交通作為城市命脈,其主要能源為電力,不僅耗電量巨大,其帶來(lái)的運(yùn)行成本壓力也同樣不容忽視。以北京為例,2015年軌道交通預(yù)計(jì)能耗將達(dá)14億千瓦時(shí),占全市總能耗的1.2%。如何在保證運(yùn)能的前提下節(jié)約更多的能源,是行業(yè)發(fā)展的方向和追求的目標(biāo)。
“在大中城市建設(shè)軌道交通是發(fā)展低碳交通的必由之路,但新材料和新技術(shù)的應(yīng)用可以使綠色交通更‘綠’,”談及軌道交通的節(jié)能,孫寧認(rèn)為軌道交通仍然存在很大的節(jié)能空間,“城市交通系統(tǒng)的復(fù)雜性,使得城市軌道交通的進(jìn)一步節(jié)能成為了可能。”他認(rèn)為,軌道交通的節(jié)能降耗可以從本質(zhì)節(jié)能、控制節(jié)能和評(píng)估節(jié)能三個(gè)方面著手進(jìn)行,再佐以先進(jìn)的管理措施,從而實(shí)現(xiàn)能耗的最小化。
據(jù)介紹,本質(zhì)節(jié)能即通過(guò)新材料和新工藝的應(yīng)用來(lái)提高能量利用率,如新型隔熱材料,新型牽引系統(tǒng),地?zé)豳Y源的利用等;控制節(jié)能即通過(guò)運(yùn)用控制技術(shù)來(lái)節(jié)約不必要的能耗,如變頻技術(shù)和車輛再生制動(dòng)能量吸收系統(tǒng)等;評(píng)估節(jié)能即通過(guò)遠(yuǎn)程測(cè)試對(duì)節(jié)能措施的效果進(jìn)行評(píng)估,通過(guò)對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來(lái)進(jìn)一步完善節(jié)能的措施。
“軌道交通的綠色節(jié)能是自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域。”孫寧對(duì)記者說(shuō),“放眼全球,經(jīng)濟(jì)危機(jī)過(guò)后,伴隨著東南亞軌道交通的興起和歐洲對(duì)自身軌道交通體系的改造和提升,世界軌道交通的發(fā)展正處在持續(xù)復(fù)蘇和發(fā)展的階段。而隨著能源帶來(lái)的壓力不斷加大,無(wú)論是對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家而言,推進(jìn)軌道交通建設(shè)并促進(jìn)節(jié)能減排都將是一個(gè)重要的課題。”
“更安全”——信息化和自動(dòng)化技術(shù)保證出行安全順暢
中國(guó)軌道交通建設(shè)的不斷加速,與之相關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)水平也在不斷升級(jí)。但對(duì)于龐大而繁忙的城市軌道交通系統(tǒng)而言,安全是頭等大事。隨著城市軌道交通的發(fā)車間隔時(shí)間不斷縮短和運(yùn)行速度迅速提高,軌道交通對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)的功能及可靠性要求也越來(lái)越高。在這種情況下,數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)FAS(FireAlarmSystem)和車站環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)BAS(BuildingAutomationSystem)等一系列監(jiān)控和安防系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
據(jù)介紹,現(xiàn)在在城市軌道交通中運(yùn)行的列車已經(jīng)普及了黑匣子,并備有在緊急情況使用的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策。當(dāng)車輛出現(xiàn)起火、驟停等特殊情況時(shí),將觸發(fā)應(yīng)急預(yù)案,列車將會(huì)自動(dòng)斷電并開啟臨時(shí)照明,安全系統(tǒng)將在自動(dòng)報(bào)警的同時(shí)對(duì)乘客進(jìn)行引導(dǎo)和疏散,并將煙霧向相反方向排出。
“安全技術(shù)在預(yù)防事故發(fā)生方面起到了很大的作用,在軌道交通運(yùn)營(yíng)過(guò)程中應(yīng)用的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析能夠?qū)κ鹿实陌l(fā)生起到很好的預(yù)防作用。”孫寧認(rèn)為當(dāng)前發(fā)生的軌道交通事故大致可以分為兩類,一類源于安全技術(shù)的缺乏,另一類則是由于管理的疏漏。
孫寧認(rèn)為,在保證軌道交通運(yùn)行的安全順暢方面,高度自動(dòng)化和信息化的監(jiān)控系統(tǒng)和安防系統(tǒng)功不可沒(méi)。“運(yùn)用自動(dòng)化和信息化技術(shù)還可以對(duì)在運(yùn)營(yíng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理、分析、評(píng)估從而進(jìn)行決策和判斷,可以從根本上降低事故發(fā)生的可能性。”
“沒(méi)有自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,軌道交通行業(yè)將無(wú)法發(fā)展。”孫寧再次強(qiáng)調(diào)了自動(dòng)化技術(shù)的重要性,“國(guó)際和國(guó)內(nèi)的一些大型自動(dòng)化企業(yè)大多設(shè)有軌道交通事業(yè)部,這也從側(cè)面凸顯了自動(dòng)化技術(shù)的重要性。”
“更人性化”——智能交通讓服務(wù)更加貼近需求
在信息時(shí)代高節(jié)奏的生活環(huán)境下,乘客希望能夠更加高效地獲取各類出行資訊,并使得自身的出行變得更加快捷。今天的城市居民坐在家里動(dòng)動(dòng)手指就可以在幾分鐘內(nèi)完整地規(guī)劃一次短途旅行,雖然這在幾年前是不可想象的,但是今天的我們已經(jīng)能夠非常熟練地使用這些服務(wù)了。近年來(lái)的信息科技發(fā)展都在推進(jìn)著軌道交通系統(tǒng)的技術(shù)變革,未來(lái)的智能交通又將是怎樣一幅圖景?
據(jù)記者了解,智能交通通過(guò)利用現(xiàn)代電子信息技術(shù)而為交通運(yùn)輸提供服務(wù),能夠?qū)煌ㄟ\(yùn)輸中的信息進(jìn)行收集、處理、發(fā)布、交換、分析和利用,為交通參與者提供多樣的服務(wù)。孫寧認(rèn)為,信息技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)兩個(gè)方面,通過(guò)對(duì)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、對(duì)運(yùn)量的分析可以很好地提高軌道交通的服務(wù)品質(zhì),而這些行為的實(shí)現(xiàn)都有賴于信息技術(shù)的發(fā)展。因此,信息技術(shù)的應(yīng)用在促進(jìn)軌道交通的健康發(fā)展方面有良好的促進(jìn)作用。
除提供與交通信息相關(guān)的應(yīng)用與服務(wù)外,智能交通還能夠提高現(xiàn)有交通設(shè)施的運(yùn)行效率,在未來(lái),智能化將成為軌道交通建設(shè)發(fā)展的亮點(diǎn)。據(jù)孫寧介紹,隨著近年來(lái)科技的進(jìn)步,軌道交通中引入了自動(dòng)售檢票系統(tǒng)AFC(AutomaticFareCollectionsystem)和車站乘客資訊系統(tǒng)PIS(PassengerInformationSystem)等一系列服務(wù)乘客、提高效率的服務(wù)系統(tǒng),并成為了城市軌道交通機(jī)電系統(tǒng)的重要組成部分。
對(duì)于未來(lái)智能交通的發(fā)展,孫寧提出了自己的設(shè)想,“針對(duì)各條線路運(yùn)量不平衡的現(xiàn)狀,未來(lái)的服務(wù)系統(tǒng)將與軌道交通的運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)完全互聯(lián),通過(guò)對(duì)每輛列車的到達(dá)時(shí)間和乘客數(shù)量的分析,由系統(tǒng)智能判斷并給出最快捷路線和最舒適路線,甚至給出最經(jīng)濟(jì)路線。此外,為了保證列車安全順暢收發(fā)信號(hào)并方便乘客使用網(wǎng)絡(luò),還可以在列車上設(shè)置無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。”孫寧認(rèn)為,服務(wù)是一個(gè)沒(méi)有止境的話題,針對(duì)不同乘客的需求將會(huì)有越來(lái)越多的個(gè)性化的服務(wù),這將是一個(gè)極富想象力的課題。
“任何一個(gè)新技術(shù)的應(yīng)用和成熟都會(huì)對(duì)行業(yè)產(chǎn)生促進(jìn)的作用;同時(shí),一項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用和成熟又會(huì)促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展;而隨著行業(yè)需求的發(fā)展和變化,應(yīng)用本身的適用性也將會(huì)有很大的提高。”孫寧認(rèn)為,新興科技的應(yīng)用最終將獲得三贏的結(jié)果。
隨著軌道交通市場(chǎng)需求的進(jìn)一步釋放、更多新興工藝的研發(fā)和創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用,綠色、安全、人性化的“智能交通時(shí)代”已經(jīng)漸行漸近。