論我國軌道交通與信息集成

時間:2008-12-23

來源:中國傳動網(wǎng)

導語:本文闡述了我國軌道交通的現(xiàn)狀,分析了我國軌道交通與國外發(fā)達國家的差距和原因,并以南京地鐵工程為例子提出了軌道交通的四個要素

本文闡述了我國軌道交通的現(xiàn)狀,分析了我國軌道交通與國外發(fā)達國家的差距和原因,并以南京地鐵工程為例子提出了軌道交通的四個要素,最后對我國軌道交通與信息集成的發(fā)展方向提出了幾點有益的建議。 我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展帶動著軌道交通事業(yè)進入到一個空前繁榮的時期,“十一五”期間建設(shè)事業(yè)重點推廣技術(shù)領(lǐng)域,確定城市公共交通技術(shù)領(lǐng)域的重點,是軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃、公共交通樞紐規(guī)劃與建設(shè)技術(shù)、軌道交通施工技術(shù)與裝備等。為了進一步推動軌道交通事業(yè)的發(fā)展,智能建筑在軌道交通中的應(yīng)用非常巨大,加快我國軌道交通與信息集成的速度就變得極其重要的。 1 我國軌道交通現(xiàn)狀與機遇 近年來,我國軌道交通發(fā)展速度非??臁,F(xiàn)在,發(fā)展軌道交通的必要性、重要性已經(jīng)成為人們的共識,研究的重點已轉(zhuǎn)向技術(shù)、管理等具體領(lǐng)域。目前,軌道交通建設(shè)進入到了技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化、多樣化的新階段,如已經(jīng)開通的重慶單軌、武漢輕軌以及廣州采用的線性電機驅(qū)動系統(tǒng),首都機場三期工程采用的自動導向系統(tǒng)等。目前,除了中低速磁懸浮與懸掛式之外,各種城軌的制式在中國各地發(fā)達城市都已出現(xiàn)了。 進入二十一世紀以來,軌道交通發(fā)展態(tài)勢更為迅猛,我國400多座百萬人口以上的特大城市中,已經(jīng)有30多座城市開展了城市軌道交通的建設(shè)或建設(shè)前期工作,天津等十幾個城市正處于軌道交通建設(shè)的關(guān)鍵時期。目前,我國軌道交通正處于繁榮時期,擬規(guī)劃建設(shè)約1500多公里,近5000億元投資,已經(jīng)成為世界最大的城市軌道交通市場。以上海為龍頭和江蘇為核心省份的長三角經(jīng)濟圈,是中國最具活力的區(qū)域經(jīng)濟圈,上海獲準在2005年至2012年間落實軌道交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè),新建8條軌道交通線,新建線總長達389公里。而江蘇省將軌道交通建設(shè)作為省“十一五”規(guī)劃重點,近5年。將新建城際軌道450公里,城市輕軌100公里左右,包括完成南京地鐵2號線,啟動建設(shè)蘇州1號線、常州地鐵1號線和南京地鐵3號線等。隨著以上海、江蘇、浙江為代表的長三角地區(qū)的城市軌道交通、城際軌道交通的快速發(fā)展,長三角已經(jīng)成為中國城市軌道交通的重要市場。為了加強軌道交通網(wǎng)絡(luò)化建設(shè),國務(wù)院采取了先批網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃再立工程項目的審批規(guī)劃方案。今后,我國的軌道交通發(fā)展將會進入到一個需要理性思考的成熟期。有鑒于此,我認為,有必要對軌道交通建設(shè)中的技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略,特別是信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化(新四化)及系統(tǒng)集成予以更多地關(guān)注和思考。 2 我國軌道交通與國際軌道交通的差距及其原因分析 我國軌道交通的發(fā)展雖然只有40年的歷史,但是,發(fā)展速度很快,大有后來居上之勢。與發(fā)達國家100多年的歷史相比,我國在設(shè)計、施工等許多技術(shù)方面并不落后,比如蓋挖法、明挖法、盾構(gòu)法和沉埋法等技術(shù)都已達到了國際先進水平,平頂直墻暗挖法和大跨度暗挖法也接近了國際領(lǐng)先水平。但在綜合交通規(guī)劃與設(shè)計及一些關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備和運營管理水平等方面,與西方發(fā)達國家相比我國尚有較大差距。 首先,我國軌道交通的機械施工與國際先進水平存在一定差距,軌道交通用的盾構(gòu)機目前多靠進口。其次,軌道交通用的技術(shù)設(shè)備需要進一步研制更新,尤其是通信及信號控制系統(tǒng)尚有差距。第三,軌道交通的技術(shù)管理水平與發(fā)達國家相比也存在差距。這突出地表現(xiàn)為,系統(tǒng)集成能力不強,缺乏具有對工程項目管理、設(shè)計咨詢、施工、運行進行全過程管理的國際型工程公司。同時,受技術(shù)因素影響很大的運營管理方面,我國與發(fā)達國家的差距也較大,這主要表現(xiàn)在我國人工較多,自動化、信息化水平較低,國外先進國家每公里軌道交通管理人員在50人以下,而我國則要使用100—300人。最后,受大鐵路檢修工藝思路的影響,當前車輛段檢修工藝設(shè)計較為落后,車輛段工藝流程不合理,確定的工藝、設(shè)備往往不能滿足要求,造成了資源的浪費。 除了上述不足外,我國軌道交通的技術(shù)創(chuàng)新動力也顯不足,尤其在新型交通系統(tǒng)研究與開發(fā)方面。目前,世界各國根據(jù)城市特點相繼開發(fā)了輪軌系統(tǒng)、直線電機系統(tǒng)、跨座式單軌系統(tǒng)、無人駕駛新交通、磁懸浮系統(tǒng)、空中客車等制式,并在國際市場中占有了一定比例,而我國的軌道交通系統(tǒng)制式仍以大運量的輪軌交通為主,相關(guān)新技術(shù)的研發(fā)開展的比較緩慢。 3 信息與集成技術(shù)要素 信息與集成技術(shù)要素總共有4點,即“現(xiàn)代四化”:智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化。 智能化:所謂智能化就是用系統(tǒng)集成方法,將計算機技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)與建筑藝術(shù)有機結(jié)合,通過對設(shè)備的自動監(jiān)控,對信息資源的管理和對使用者的信息服務(wù)及其與建筑優(yōu)化組合,所獲得的投資合理、合適信息社會需要,并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活的特點。 數(shù)字化:所謂數(shù)字是指包含一個工程施工所需的全部信息的數(shù)據(jù)集合。數(shù)字是一種以直接方式表達設(shè)計信息的數(shù)據(jù)體,可以用不同層次的形態(tài)模型和活動模型通過一定的關(guān)系組織起來以表示。形態(tài)模型能夠完備地描述各構(gòu)件的幾何信息及拓撲信息,具備精確描述構(gòu)件的屬性信息(如材料、力學特性)的能力,而活動模型則能方便地描述設(shè)計和施工活動的能力。 網(wǎng)絡(luò)化:這個概念最早由美國Cisco(中國)公司在2003年提出,認為所有建筑均可以網(wǎng)絡(luò)化。思科的Net Building(網(wǎng)絡(luò)化建筑)技術(shù)是一種全新的、利用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造未來智能化建筑的創(chuàng)新方法,它是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、IT技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,可以更好的幫助開發(fā)商進行建設(shè)。 信息化:簡單地說,信息化是指利用網(wǎng)絡(luò)、計算機、通信等現(xiàn)代信息技術(shù),通過對信息資源的深度開發(fā)和廣泛利用,不斷提高生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、決策效率和水平,從而提高經(jīng)濟效益和核心競爭力的過程。 21世紀的將是高度信息化、高度自動化的。未來建筑物,不僅擁有高度信息化、高度自動化的硬件系統(tǒng),而且還擁有能支撐極復雜的硬件系統(tǒng)的高度智能化軟件系統(tǒng) 4 我國軌道交通與“現(xiàn)代四化”無縫連接是中國特色軌道交通發(fā)展的核心與亮點 舉個現(xiàn)成的例子吧:具有南京城市特色的地鐵建設(shè)。南京城市發(fā)展目標是:充滿經(jīng)濟活力的城市——長江下游現(xiàn)代化的中心城市;富有文化特色的城市——國際影響較大的歷史文化名城;最佳人居環(huán)境城市——人與自然和諧共生城市。 設(shè)計工作有四大理念:理念指導行動。只有正確的理念,才會帶來有價值的行動。針對以上南京城市特色及南京地鐵建設(shè)的基本點,提出了南京地鐵2號線設(shè)計工作的四大理念。 (1)“安全地鐵”的理念:貫徹安全服務(wù)意識,建造安全保障設(shè)施,建立安全運營體系。地鐵運營安全。 (2)“公眾地鐵”的理念:設(shè)計為了建設(shè)服務(wù);建設(shè)為了運營服務(wù);運營為了乘客服務(wù)。以人為本,便捷服務(wù),實現(xiàn)建設(shè)地鐵的社會效益。 (3)“綠色地鐵”的理念:提高地鐵藝術(shù)水平,體現(xiàn)南京歷史文化,實現(xiàn)人與自然共生。環(huán)保節(jié)能,美化環(huán)境,實現(xiàn)建設(shè)地鐵的環(huán)境效益。 (4)“經(jīng)營地鐵”的理念:創(chuàng)造地鐵經(jīng)營資源建設(shè)運營成本,提高運營經(jīng)營收入。資源共享,綜合開發(fā),實現(xiàn)建設(shè)地鐵的經(jīng)濟效益。這四個理念貫穿著“現(xiàn)代四化”的思想,是我國軌道交通與“現(xiàn)代四化”無縫連接的一個范例,是中國特色軌道交通建設(shè)的一個亮點! 5 對我國軌道交通信息集成發(fā)展方向的思考與建議 軌道交通從技術(shù)研發(fā)、裝備到管理運營應(yīng)當視作一個完整的系統(tǒng)工程。在這個系統(tǒng)過程中,無論是技術(shù)的國產(chǎn)化,還是技術(shù)的信息化智能化等等,都擺脫不了相關(guān)主體的管理。軌道交通技術(shù)的發(fā)展需要管理制度的支持和協(xié)調(diào),以期能制訂出科學合理的遠近期相結(jié)合的技術(shù)發(fā)展與管理戰(zhàn)略,從而能進行有效的技術(shù)開發(fā)。目前,國際上針對軌道交通技術(shù)的管理已經(jīng)有了突飛猛進的發(fā)展,制造資源計劃、企業(yè)資源計劃、準時生產(chǎn)、精益生產(chǎn)、敏捷制造等管理手段的使用也比較廣泛。相較之下,我國的技術(shù)管理制度雖然經(jīng)過幾十年長足發(fā)展,但整體制度仍然不夠健全,明顯落后于美國、英國和德國等國家。從整體上看,管理制度的不完善已經(jīng)成為制約當前軌道交通技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展的原因之一,軌道交通技術(shù)的發(fā)展對管理提出了更高的要求。因此,我國軌道交通的某些管理環(huán)節(jié)中的某些制度需要得以強化與完善。 (1)軌道交通的管理部門應(yīng)當會同規(guī)劃、技術(shù)、運營等部門,協(xié)調(diào)軌道交通發(fā)展中的重大技術(shù)問題,在引進、消化和吸收國外先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,制定軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略、發(fā)展規(guī)劃及實施計劃,明確軌道交通發(fā)展戰(zhàn)略的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)政策、建設(shè)標準。政府在時機成熟的時候,可以制定相關(guān)的法規(guī),加強對軌道交通建設(shè)標準和工程質(zhì)量的監(jiān)督和管理。同時,立法中明確規(guī)定相關(guān)主體的軌道交通技術(shù)發(fā)展與管理權(quán)力,負責軌道交通設(shè)備國產(chǎn)化等技術(shù)工作及監(jiān)督、檢查。 (2)應(yīng)當加強技術(shù)開發(fā)項目的管理。軌道交通科研機構(gòu)、管理部門與運營商應(yīng)該就技術(shù)開發(fā)項目的立項、籌資、設(shè)計、風險、采購、財務(wù)、資產(chǎn)、人員、信息、后評估、鑒定、知識產(chǎn)權(quán)管理及持續(xù)改進等達成一致性意見,并密切合作,以促進技術(shù)開發(fā)項目管理的規(guī)范化、標準化。 (3)應(yīng)當促進技術(shù)整合并加強協(xié)同管理。技術(shù)整合是技術(shù)創(chuàng)新活動的一種形式,是軌道交通發(fā)展過程中解決技術(shù)創(chuàng)新問題的一個有效途徑,它是通過系統(tǒng)集成的方法評估、選擇適宜的新技術(shù),并將新技術(shù)與軌道交通現(xiàn)有技術(shù)有機地融合在一起,從而推出新產(chǎn)品和新工藝的一種創(chuàng)新方法。技術(shù)整合的過程管理注重新舊技術(shù)的相融,其核心就是合作各方的協(xié)同管理。 (4)加強技術(shù)聯(lián)盟的管理。隨著國際化進程的發(fā)展,為了完成軌道交通中一些高投入的技術(shù)研究開發(fā)項目,有必要聯(lián)合國外有關(guān)機構(gòu)或企業(yè)一起組建技術(shù)聯(lián)盟進行研究開發(fā)。當然,國內(nèi)各城市之間更應(yīng)該加強技術(shù)聯(lián)盟。技術(shù)聯(lián)盟可以通過共同的研究開發(fā)信念,將聯(lián)盟內(nèi)各地的研究開發(fā)人員緊密聯(lián)系起來,所以它已成為新技術(shù)、新產(chǎn)品研究開發(fā)的最新方式,但其間問題也不少。所以,技術(shù)聯(lián)盟的構(gòu)成方式及管理模式有待繼續(xù)研究與深化。 總之,未來軌道交通的技術(shù)發(fā)展及相應(yīng)管理,要靠全體業(yè)內(nèi)人士的努力。不久的將來,標準化、模塊化的系統(tǒng)模式體系,智能化、信息化的建設(shè)與運營控制系統(tǒng),智能化的事故防范預警系統(tǒng)和應(yīng)急疏散系統(tǒng),便捷、安全、環(huán)保、節(jié)能、低維護的新型交通體系必然會形成。 (陸偉良: 教授,南京工業(yè)大學建筑智能化研究所所長,研究方向為建筑智能化。) 參考文獻: [1]2006-2007年中國城市軌道交通行業(yè)投資及市場分析研究報告.2006 [2]童劍軍. 智能交通與嵌入式系統(tǒng). 《中國交通信息產(chǎn)業(yè)》,2003 [3]楊浩,趙鵬.交通運輸?shù)目沙掷m(xù)發(fā)展.北京:中國鐵道出版社,2001 [4]北京城建設(shè)計研究總院編制. 南京城市特色與地鐵建設(shè)基點,2001 [5]佚名.城市軌道交通建設(shè)與城市可持續(xù)發(fā)展思考,2006.7.7 [6]何宗華. 我國城市軌道交通技術(shù)需要研究解決的主要問題.城市軌道交通研究,1998 [7]佚名.城市軌道交通信息系統(tǒng),2006.7.8
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