我国城市轨道交通关键技术对策研究报告.ppt

1、,我国城市轨道交通关键技术对策研究报告,上海市隧道工程轨道交通设计研究院,目录,一、研究的指导思想与原则二、研究的技术路线三、研究的主要成果及作用四、主要研究结论五、有关建议及相关政策的支持,一、研究的指导思想与原则,立足于我国轨道交通建设和运营的实际经验，注重吸纳先进技术，力求研究成果达到先进性与实用性的统一； 立足于降低建设和运营风险，提高预防和处置突发事件的能力，创新安全管理模式； 立足于加速推进我国轨道交通设备国产化步伐，提高装备水平，为形成我国完整的城市轨道交通产业链创造条件； 立足于加强轨道交通网络化建设为前提，努力推进城市轨道交通的标准化建设，为实现最大程度的资源共享创造条件；

2、立足于提高轨道交通建设和运营中的节能、环保，为卓有成效地提高轨道交通的节能环保水平引导方向； 探索符合我国国情的关键技术发展对策，扭转不利于行业健康发展的技术导向； 探索有利于节省投资、确保安全、提高质量和运营效率的关键技术发展对策；,二.研究的技术路线,三、研究的主要成果及作用,通过对我国城市轨道交通各项关键技术国内外发展现状、发展趋势以及我国发展中目前存在问题的调查、分析、研究，提出了今后的发展原则、发展方向、需进一步研究解决的问题、需进一步追踪创新的技术、需政府支持的相关政策的具体意见和建议。,网络化技术； 防灾减灾技术； 新型施工技术； 车辆技术； 机电设备技术； 信号技术 自动化和智

3、能化技术 信息和服务技术 6.维修技术； 7.创新技术；,1.主要研究成果及关键技术,主要成果包含：,研究的主要意义是：,三、研究的主要成果及作用,明确在系统制式选择、技术标准采用、关键技术发展、新技术应用与研发等方面的发展方向； 可作为轨道交通设计、建设管理者的学习参考资料； 为制定轨道交通发展的一系列政策、规章、标准奠定基础，进而引导处于高速发展期的轨道交通建设进一步规范，步入健康、可持续发展之路；,2.主要作用,四、主要研究结论,（一）、我国城市轨道交通网络化技术发展对策 （二）、地下轨道交通防(火)灾、减灾关键技术发展对策 （三）、新型施工技术发展对策 （四）、轨道交通车辆技术发展对策

4、 （五）、轨道交通机电系统技术发展对策 （六）、轨道交通维修技术发展对策 （七）、追踪轨道交通最新技术成果，不断创新的技术对策,（1）我国城市轨道交通的网络规划概况,虽然由于我国各城市的规模不同，社会经济发展水平不同，其轨道交通建设发展的情况有较大差异，但在国办发200381号文的指导下，在建及拟建轨道交通的城市目前都已树立网络化建设的理念，编制了城市轨道交通网络规划，截止2010年底，我国已有近50个城市编制了轨道交通网络规划。并陆续编制建设规划，用以指导轨道交通的网络化建设。,1. 网络化发展概述,四、主要研究结论,（一）、我国城市轨道交通网络化技术发展对策,（2）我国城市轨道交通的建设及

5、运营概况,至2010年底，中国大陆已有12个城市共41条轨道交通线路运营，正线总里程近1504km； 有29个城市正在建设73条线路，总里程超过1700km； 有19个城市正在规划、筹建轨道交通； 北京、上海、广州等城市已进入网络化运营阶段； 深圳、南京、重庆等城市也即将实现网络化运营；,1. 网络化发展概述,四、主要研究结论,（一）、我国城市轨道交通网络化技术发展对策,形成网络规划建设运营城市发展的良性循环。,四、主要研究结论,2.网络化的主要内容,（一）、我国城市轨道交通网络化技术发展对策,四、主要研究结论,（一）、我国城市轨道交通网络化技术发展对策,3.网络化发展面临的主要问题,(1)规

6、划方面: 与城市总体规划的协调性有待加强； 线网总体规模的把握与城市实际需求尚存偏差，缺乏参照标准； 客流预测结果的准确度还有待进一步提高； 可实施性规划研究深度不够，有待加强； 规划约束力不强，用地控制有待强化； 规划一体化衔接的方案和机制有待完善、加强；,四、主要研究结论,（一）、我国城市轨道交通网络化技术发展对策,3.网络化发展面临的主要问题,(2)发展阶段： 规划、建设和运营将会面临一系列在单线阶段所无法遇到的问题： 关联线路技术标准不统一； 后建线路与运营线路间的系统兼容问题； 节点实施与预留原则难以把握； 一票换乘与票款分配问题； 与相关交通的衔接与协调问题（轨道交通、地面公交、铁

7、路等）； 网络功能体系与管理架构问题； 网络运营管理的统一协调与应急处置问题； 网络维护管理的统筹保障问题； 网络资源整合、资源共享问题； 网络互联互通问题、网络标准化建设问题； 网络一体化发展问题、网络节能环保问题、网络运营管理的效率问题等等。,四、主要研究结论,（一）、我国城市轨道交通网络化技术发展对策,4.网络化技术研究的目标,总目标：,通过科学规划、建设资源共享、互联互通、统筹管理等手段,实现安全、可靠、高效运营的轨道交通网络，达到网络资源利用的最优化和效益的最大化；,总策略： 以城市总体规划为依据，编制轨道交通线网规划，确立一个与城市规模、布局、发展规划相协调的，支持城市可持续发展的

8、线网规划。 以网络化运营功能需求为核心，构建一个系统完整、高效的网络综合体系。 以网络系统安全、可靠、高效运营为目标，建设网络技术支撑体系，形成网络化规划设计建设运营城市发展的良性循环。,四、主要研究结论,（一）、我国城市轨道交通网络化技术发展对策,5.网络化技术发展的对策分析, 线网规划方面:加强与城市总体规划的协调，强化规划的约束力加强线网规划设计，特别是线网结构形态、规模与城市总体规划布局、规划发展的协调，引导城市按规划方向发展、融入城市规划，强化规划的约束力。注重与区域交通及城市公共交通的一体化衔接研究，完善衔接机制加强与城市内、外交通的衔接规划研究，确定综合交通枢纽位置和衔接方案，同

9、步设计，并落实同步实施条件。同时，完善一体化的衔接机制。才能充分发挥轨道交通及其它交通系统的功能，提高城市交通的现代化程度和效益。加强线网规划方案的可实施性研究加强对线路走向、车站分布、敷设方式、车辆基地规划、用地控制规划等技术方案的研究，保证线网各线均可落地，具备可实施性。,四、主要研究结论,（一）、我国城市轨道交通网络化技术发展对策,5.网络化技术发展的对策分析,注重网络层面的资源共享和资源配置研究加强网络层面设备设施的资源共享和配置规划，注重功能、环境、安全、投资综合效益。加强重要换乘枢纽研究以及与周边开发的有机结合主要换乘节点是线网的锚固点，应加强其设置位置、换乘方案、与周边开发结合等

10、专题研究深度，保证换乘的便捷性和工程的可实施性。, 网络运营管理方面:,正确认识并认真研究客流网络化出行需求、特点，建立目标明确、便于乘客借助网络快速、高效出行的运营系统，提高线网运营方案的科学性，加强网络运营的整体性和服务水平。,四、主要研究结论,5.网络化技术发展的对策分析,（一）、我国城市轨道交通网络化技术发展对策,做好网络应急运营预案,通过制定周全、完善的网络运营应急预案，借助网络化出行路径、车站换乘及时疏散滞留乘客，恢复线路运营，以网络整体功能应对单线、单点轨道交通事故、故障，最大程度的化解其对正常城市交通的影响。,建设网络运营协调中心,基于各城市网络规划及运营管理模式，解决网络运营

11、协调中心建设模式、建设规模和接口标准；建立网络应急中心建设相关的建设标准和接口标准。,科学制定网络化运营方案,解决网络供电系统资源共享和系统的优化,建立网络共享主变电所标准模式以及共享方案；解决供电系统中压网络方案、完善牵引供电制式技术标准。,解决网络无线通信系统的互联互通,结合各城市路网和控制中心规划，解决无线交换组网架构规划，分布实施方案以及基于系统网络架构的路网无线频点的统一规划、编号计划、网络无线通信的互联互通技术标准。,解决网络信息传输和交换系统的统一,解决并落实网络传输系统总体架构，建立骨干传输网和相关的接口标准；解决并落实网络交换系统组网方案，统一信号方式及编码规则。,四、主要研

12、究结论,5.网络化技术发展的对策分析,（一）、我国城市轨道交通网络化技术发展对策, 网络技术支撑体系方面:,制定互联互通的CBTC技术标准,需从系统设计原则、系统架构、系统功能分配、互联互通接口制订标准，以实现不同线路、不同信号供应商提供的CBTC系统之间的车辆的联通联运；实现延伸线其他供应商提供的轨旁信号设备与既有线信号系统之间的兼容，并能受同一中心ATS设备监控管理，构成一个完整、统一的CBTC系统。,制定网络票务系统的运营规则和接口标准,基于各城市网络规划，提出建设时机及建设规模；建立自动售检票系统检测中心通用测试平台、制定网络AFC系统各项运营规则、接口标准和相关技术规范。,四、主要研

13、究结论,5.网络化技术发展的对策分析,（一）、我国城市轨道交通网络化技术发展对策,实现网络控制中心资源共享,基于各城市网络规划规模，解决控制中心规划布局、建设方式和管理模式，实现物理空间共享、人力资源、物力资源、管理体制与信息资源的资源共享。,实现网络车辆资源共享,相同功能定位、相似客流特征的轨道交通线路应统一车辆选型。明确网络车辆资源共享的基本条件，提出车辆资源共享基本内容，实现车辆各种资源得到最大化利用，最大限度发挥车辆专业的整体效益。,实现网络车辆基地资源共享,确立网络车辆基地的设置原则、建设规模、检修设备及人力资源配置等，实现网络系统检修设备、维修工艺及人力资源的合理配置。,四、主要研

14、究结论,5.网络化技术发展的对策分析,（一）、我国城市轨道交通网络化技术发展对策, 网络资源共享方面:,轨道交通安全性影响城市安全规划和布局：网络覆盖城市范围广； 地下联通体组成复杂、出口有限； 火灾风险大、损失重、社会影响大；针对地铁的恐怖袭击增多凸显轨交在城市安全中的重要性。,（二）、地下轨道交通防(火)灾、减灾关键技术发展对策,四、主要研究结论,1.防灾、减灾的重要性,（1） 轨道交通火灾特点：排烟困难，烟气影响范围大、漫延速度快；火灾易发生轰燃；人员疏散、扑救困难；消防联动、组织指挥困难；（2） 国、内外防灾减灾技术现状： 国内凸显矛盾：大型、超大型、深埋车站消防难题； 国内外差异:设

15、计手段有差异(“菜单式”与消防风险评估、性能化设计的差异)；疏散、救援设施配置要求有差异；消防规划、管理有待调研,（二）、地下轨道交通防(火)灾、减灾关键技术发展对策,2.火灾特征和防灾减灾技术现状,四、主要研究结论,（1）消防规划滞后或与轨交发展不匹配（2）消防设计枢纽车站、地下车站综合体的消防安全问题突出；深埋车站安全设计急待研究和规范；区间隧道安全措施有待加强；非常规结点消防安全论证和评估有待强化；（3）消防管理水平急待提高 （4）消防救援和应急体系消防救援通道不畅，救援装备 “入地”难；应急体系不能适应地铁规模急速扩张，应急演练效果有限；,（二）、地下轨道交通防(火)灾、减灾关键技术发

16、展对策,四、主要研究结论,3.突出的消防安全问题,（1）加强城市消防规划与轨道交通对接轨道交通纳入城市消防规划、消防布局；强化关键结点消防资源配置；研究适合轨交的安全管理和监督办法；（2）强化轨道交通的消防管理和消防文化建设严格消防设备维护管理；严格安全规章制度；加强管理专业培训,提高管理人员素质；加强地铁消防知识传播，提高乘客素质；,（二）、地下轨道交通防(火)灾、减灾关键技术发展对策,四、主要研究结论,4.解决方案和对策,（3）推进消防性能化设计和评估 鼓励支持开展轨交防灾减灾研究，促进性能化设计支撑技术的发展； 加强消防性能化专业人才和评估队伍的建设； 创造利于消防性能化推广的社会环境；

17、 （4）加强深埋车站、大型枢纽车站及综合体消防研究 强化下沉式广场、下沉式空间的设置规划； 规范地下车站综合体的功能规划； 规范地下车站各功能区接驳方式的规划； 加强地下车站综合体防灾等级研究; （5）强化地面出入口、 通风井、疏散、救援通道的设置研究 （6）加强特种消防装备和消防队伍建设 鼓励地铁特种消防装备的研制； 加强专业救援队伍训练，提高作战能力；,（二）、地下轨道交通防(火)灾、减灾关键技术发展对策,四、主要研究结论,4.解决方案和对策,5.急需攻关的项目,深埋车站、大型枢纽车站及综合体消防研究,四、主要研究结论 （二）、地下轨道交通防(火)灾、减灾关键技术发展对策,（1）地下工程施

18、工技术分类,以地下工程施工为主体 高度关注安全问题 高度重视环境保护问题,明挖法施工技术 暗挖法施工技术 盖挖法施工技术 盾构法施工技术 冻结法施工技术,特点：,发展现状：,四、主要研究结论,（三）、新型施工技术发展对策,1.现有施工技术的分类、特点及发展现状,（2）高架桥梁施工技术分类,高架桥梁基础工程施工技术, 高架桥梁上部结构施工技术,整体就地现浇施工法 预制拼装施工法 悬臂施工法 转体施工法 顶推施工法 横移施工法 提升施工法,1.现有施工技术的分类及特点,四、主要研究结论,（三）、新型施工技术发展对策,四、主要研究结论,2. 轨道交通施工技术的适应性,（三）、新型施工技术发展对策,（

19、1）地下工程施工技术的适用性,（2）部分城市适用的地下工程施工方法,四、主要研究结论,（3）高架桥上部结构施工技术的适应性,（三）、新型施工技术发展对策,四、主要研究结论,（4） 高架桥基础工程施工技术的适应性,（三）、新型施工技术发展对策,（1）地下工程施工技术,特殊地质情况下地下工程的施工方法 地下工程专用设备、器材和材料的研制与开发 地下工程的节能环保技术 地下工程的风险管理技术 地下工程的防灾减灾技术,（2）高架桥施工技术,施工设备 施工方法 高架桥梁施工风险,四、主要研究结论,3.突破现有技术的瓶颈分析,（三）、新型施工技术发展对策, 地下工程,研究新型非开挖技术 浅埋暗挖法 顶管法

20、或管幕法 异形盾构施工技术, 高架桥梁,研究桥梁节段施工技术 线形控制 安全性能和自动化程度高的架桥机,（1）新型施工技术的装备及工艺方面：,四、主要研究结论,（三）、新型施工技术发展对策,4.新型施工技术发展的具体对策, 施工方法的发展突破,明挖法：开发大型施工机械，完善围护施工技术，开发新型支撑结构 盖挖法：建立合理的施工管理网络、合理安排施工顺序至关重要，控制盖板体系的沉降为主要技术质量控制目标 浅埋暗挖法：浅层地基加固处理技术及可靠的临时支护措施和机具 盾构施工新方法：城市密集区域多条轨道交通线交叉的深埋车站采用两圆、三圆盾构暗挖掘进施工 暗挖施工新技术：有大跨度的预制块法、预切槽法、

21、微气压法的设计和施工技术,(2) 施工技术方面：,（三）、新型施工技术发展对策,四、主要研究结论,4.新型施工技术发展的具体对策,（三）、新型施工技术发展对策,四、主要研究结论,减少围护施工的环境影响 基坑开挖和时空效应原理结合 改进支撑安装施工方式 考虑环境因素的降水理念 地基加固新技术 重视监测技术及信息化施工 加强施工管理, 施工措施的发展突破,4.新型施工技术发展的具体对策,轨道交通结构混凝土防裂防水施工技术 地下车站与区间隧道防渗新技术与新型防水层技术 施工中的地下车站与区间隧道渗漏与损害的治理与修补技术 盾构隧道管片接缝防水材料与施工技术革新 高架桥面防排水材料与施工的革新,(3)

22、重视与加强新型防水材料及施工技术的综合研究,（三）、新型施工技术发展对策,四、主要研究结论, 重视与加强混凝土结构耐久性设计、检测与评估技术的研究与应用。 规范地下车站与区间隧道渗漏水调查、检测和治理。 开展以下新型防水材料与施工技术的研究,4.新型施工技术发展的具体对策,盾构施工新技术（多圆盾构工法）在地下铁道的车站部分，通常采用明挖法施工，但由于周围施工环境的限制，采用三圆盾构进行暗挖施工，一次性就可安全构筑起地铁车站，大大减少对周围建筑物的影响，减少施工噪声干扰和拆迁量。高架桥梁节段预制拼装施工技术节段预制拼装施工技术，是保证桥梁结构工程质量、缩短工期、降低总成本、降低施工安全风险、减少

23、施工对社会的负效应的最佳方式。对于都市地区，将可降低施工作业对周边环境的干扰，可有效减小拆迁量，减少施工场地占用面积和时间，对繁忙的交通要道无需进行交通疏解，既安全又适用。,（三）、新型施工技术发展对策,四、主要研究结论,5.急需攻关的轨道交通施工技术,加快TBM隧道掘进机、异性断面盾构掘进机、混合型盾构掘进机和架桥机等新型施工装备的研制和应用； 拓宽地下结构构件预制化、工厂化的研究范围； 开发多媒体监控和仿真系统、三维仿真计算机管理系统，实现管理信息化和智能化； 深入研究和充分利用信息技术，健全和完善施工风险管理机制； 加快新型防水材料及施工技术的综合研究；,（三）、新型施工技术发展对策,四

24、、主要研究结论,6.需国家产业政策扶持和重视的施工技术,(1) 界定不同车辆制式的适用范围和实用标准, 更好地引导车辆选型; (2) 促进车辆国产化、装备自主化、产业化； (3) 有利于车辆技术整体水平的提高；实现产品标准化、设备集成化和维修现代化。未来五年，将新增1700公里的轨道交通，预测车辆需求在12000辆到15000辆之间，年均新增约1500-1800辆。发展目标宏伟而艰巨，国内车辆产业既要提高产能，更要提升总体技术水平。,四、主要研究结论,1.研究车辆技术对策的重要性,（四）、轨道交通车辆技术发展对策,(1) 车辆类型 钢轮钢轨A型车、B型车、C型车； 跨座式单轨交通系统； 直线电

25、机系统； 低地板有轨电车； 中低速磁悬浮系统 胶轮导轨载客系统 (2) 发展状况 A型车、B型车：技术成熟、安全可靠、标准体系相对健全； 跨座式单轨:应用在山城重庆，形成约60公里的运营网络； 直线电机：应用于广州4、5号线和首都机场线，牵引能耗高，制约了发展； 低地板有轨电车、胶轮路轨系统：适合城市外围接驳系统，或者人口规模小的中、小城市发展，可以有效降低建设成本。100%低地板轻轨车辆是技术发展的方向。 中低速磁悬浮：还不成熟，视其示范应用效果决定是否适于商业推广。,四、主要研究结论,2.国内轨道交通车辆类型及其发展状况,（四）、轨道交通车辆技术发展对策,(1) 主流车型：钢轮钢轨A型车、

26、B型车 技术成熟、国产化水平较高； 运用可靠，使用经验丰富 ； 车辆采购成本相比较低 ； 车辆编组灵活，可适应的系统运能范围广 ； 容易实现网络互联互通和资源共享 有利于缩短建设周期，降低建设成本 (2) 补充车型：跨座式单轨、直线电机 (3) 可发展：100%低地板有轨电车、胶轮路轨 (4) 推广应用前景不明朗：中低速磁悬浮,四、主要研究结论,3.我国城市轨道交通主流车型,（四）、轨道交通车辆技术发展对策,四、主要研究结论,4.各类型城市发展轨道交通主流车型的选择,(1) 5.0万人/小时Q(高)6.8万人/小时：选择8A； (2) 3.98万人/小时Q(高)5.0万人/小时：选择6A；(3

27、) 2.6万人/小时Q(高)3.98万人/小时：选择6B； (4) 1.5万人/小时Q(高)2.60万人/小时：选择4B；(5) 1.0万人/小时Q(高)1.5万人/小时：选择有轨电车或胶轮系统; (6) 补充车型中,直线电机系统运输能力不宜超过远期高峰小时最大断面客流预测值4.5万人次/h ; (7) 跨座式单轨系统运输能力不宜超过远期高峰小时最大断面客流预测值3.0万人次/h. 注： Q高表示高峰小时高峰断面客流量,（四）、轨道交通车辆技术发展对策,我国城市轨道交通车辆发展的现状，与各城市轨道交通发展规划的要求，以及与世界轨道交通车辆的发展水平尚有一定差距，主要表现在以下几个方面： (1)

28、 车辆品种不能满足城市轨道交通分层、分级发展的需要。 (2) 车辆的核心系统如:交流传动装置、制动装置、微机控制及诊断系统已进入国产化生产和应用阶段，但是还未实现产品标准化。国产化进程还需加快。 (3) 车辆制造质量和技术水平有待提高。车辆设计、生产的模块化水平有待提高。 (4) 车辆选型的体系缺乏科学引导。同一城市的车辆类型品种繁多,建立统一的维修体系和实现资源共享有一定的难度。 (5) 车辆系统未形成国内的安全认证体系。,四、主要研究结论,5.我国轨道交通车辆发展状况及存在问题,（四）、轨道交通车辆技术发展对策,明确新型车辆技术的产业政策，提高整车及其主要部件设备产业化发展的可行性。形成适

29、合我国城市轨道交通发展的各类型车辆系列。(2) 加快对小运量轨道交通系统制式的研究，选择合适的系统技术并加以政策性鼓励和引导。 对新产品中关键技术的研发宜给予优惠的”首台套”政策。(3)重视车辆标准化工作。鼓励车辆向模块化、轻量化、灵活编组、节能运行等方向发展。(4) 认真把握系统功能定位，做好车辆选型，又好又快地建设轨道交通 。 按照国家发改委制定的相关政策，各城市在规划与建设轨道交通网络时，必须把握好各条线路的运能量级和功能定位，车辆选型应与之相匹配，不能贪大求全、“大马拉小车”。车辆选型必须从长计议，在网络发展的层面确定合理的方案。尤其是城市轨道交通网络中建设的第一条线路，其车辆选型对后

30、续线路的建设具有很强的引导作用，必须给予足够的重视，在技术层面进行细致、全面的调研、分析和论证工作，再确定系统制式和车型。,四、主要研究结论,6.国内轨道交通车辆发展方向,（四）、轨道交通车辆技术发展对策,(1) 规范市场，提高国内生产企业竞争力 生产企业不能停留在产品生产层面，搞零部件组装。而是要着力于产品核心技术的引进、自主设计能力的培养和产品技术标准的建立。国内轨道交通车辆厂家宜相对集中，规模适度，避免恶意竞争。(2) 设备国产化与市场经济原则之间没有矛盾 国产化过程中，国外商品仍然可以进入，不应设置贸易壁垒。国产化越成功，进口设备和引进技术的成本也会随之降低。(3) 国产化车辆在修程和

31、检修内容上相应调整 国产化后，有些零部件的使用寿命比起国外进口产品有差距，但是可以通过调整检修周期跟踪维护使用情况，保证系统使用功能。,四、主要研究结论,7.车辆国产化发展方向,（四）、轨道交通车辆技术发展对策,调整和完善国产化产业政策应统一组织体系，通过引进技术、吸收消化、合作研制、集中力量自我开发等手段发展我国轨道交通设备产业。变低水平的重复研制、资源浪费、恶意竞争为有序组织、分工协作、互利互赢、积极参与国际竞争。逐步实现车辆生产的国产化和现代化。同时，结合国际轨道交通技术装备的市场环境，对引进设备和国产设备进行综合评价，确定合理的国产化水平，从而进一步降低轨道交通建设投资，为今后轨道交通

32、运营维修、降低成本创造条件。 尽快制定各种轨道交通标准模式的政策法规，以改变轨道交通品牌繁多的局面。同时针对我国的具体情况，制定切实可行的轨道交通技术标准，建立和健全各项配套技术工业的标准化、国产化生产体系，以及国产化车辆安全认证体系。 国内车辆整车、牵引系统制造能力和技术水平有了长足进步，全国产化A车和B车的首台套均已上线运营。深化国产化和产业化已有良好基础。可适度提高车辆国产化指标。,四、主要研究结论,7.车辆国产化发展方向,（四）、轨道交通车辆技术发展对策,当前城市轨道交通信号系统有固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞列车自动控制系统（ATC）三种。随着计算机技术、通信技术和网络控制技术的飞跃

33、发展，基于无线通信的列车自动控制系统（CBTC）成为当今信号系统的技术发展方向，也是目前国内轨道交通信号系统的首选产品。其主要特点： 实现实时连续的车地双向通信，对列车速度进行监控。 在保证行车安全的前提下，可实现较短的行车间隔。 轨旁设备少，便于维护、安装。 易于实现互联互通。,四、主要研究结论,（五）、轨道交通机电系统技术发展对策,（1）技术发展,1.信号技术,由于我国城市轨道交通信号系统自主研发起步较晚，建设中大量采用引进国外成套系统方式，暴露出诸多弊端，主要表现在： 核心技术掌握在国外供货商手上，系统设计、功能需求、操作界面等缺乏主导权，导致与实际运用需求存在差异。 系统制式种类繁多，

34、导致在同一座城市不同制式或相同制式不同供货商的系统间无法实现联通联运，给运营管理和维护带来不便。 进口设备给系统维护和运营服务造成了困难，系统故障需要等待国外供货商长时间的响应周期，给正常运营代来极大的隐患。 系统设备、备品备件长期依赖于国外进口，致使信号工程建设投资居高不下，维护管理成本高。 对于系统的更新改造或延长线建设，受既有信号制式的制约，难以实现供货商间的平等竞争。,四、主要研究结论,（五）、轨道交通机电系统技术发展对策,1.信号技术,（2）存在的问题,近年来，国内有关研发单位均对基于无线通信的列车自动控制系统（CBTC）开展了技术研究，鉴于研究工作尚处在起步研发阶段，一些关键技术还

35、待攻克，为此建议从国家层面抓紧组织规划制定CBTC互联互通的技术标准，以标准来规范研发工作，使不同研发单位系统间能相互兼容，为今后建设、运营和维护管理创造更为有利的条件。标准制订可采取分步实施方式： 统一CBTC的性能和功能需求； 统一CBTC互联互通接口，制订CBTC互联互通技术标准； 进行实验室环境下的CBTC互联互通测试； 进行实际环境下的CBTC互联互通现场试验测试。,四、主要研究结论,（五）、轨道交通机电系统技术发展对策,1.信号技术,（3）解决方案及对策 抓紧互联互通技术标准的制定,系统闭塞设计技术研究 闭塞设计是整个ATC系统的理论基础和核心技术，掌握了闭塞设计技术即掌握了列车自

36、动控制（ATC）核心技术的基础。 ATP控制技术研究 自动列车控制作为信号领域的顶尖技术，其核心就是安全的自动控制列车运行，需要加以研究掌握，为ATP系统国产化设备的研发提供有益的支撑。 ATO速度控制算法技术研究 ATO的核心是列车速度自动控制，包括速度调整和站台精确停车两部分功能，速度控制算法是列车自动驾驶系统的关键技术。,四、主要研究结论,（五）、轨道交通机电系统技术发展对策,1.信号技术,（3）解决方案及对策 加快关键技术的攻关,尽快建立与国际接轨的城市轨道交通信号系统安全认证体系和安全认证机构，加大安全认证人员和研发人员的培训工作。以使我国信号系统整个研发过程受控在安全体系下运行，有

37、助于保证系统研发操作的规范化，保证研发产品的安全性，也可为研发产品上道试验和工程实际应用扫除障碍。,四、主要研究结论,（五）、轨道交通机电系统技术发展对策,1.信号技术,（3）解决方案及对策 尽早建立安全认证体系,实践证明“产、学、研、用”相结合自主研发方式是一条较为成功之路，通号公司、北京交大、上海卡斯柯、铁科院信号系统国产化所取得的成绩，都是走“研发建设使用”相结合的道路，只有做到产品研发与用户需求、市场需求相结合，研发产品与工程实际、与上道试验场地相结合，研发的产品才有生命力，国家应多扶持些类似于北京亦庄线示范工程项目，以加快研发产品转化为工程产品的步伐。,四、主要研究结论,（五）、轨道

38、交通机电系统技术发展对策,1.信号技术,（3）解决方案及对策 加大国产化的扶持力度,为保证轨道交通安全、高效的运营和管理，充分利用智能技术、信息处理技术、通信技术等新兴技术，加大城市轨道交通自动化、智能化应用是必然的，综合监控系统就是在运营需求的推动下和技术发展的促进下，集自动化和智能化一体的新型监控系统。,四、主要研究结论,（五）、轨道交通机电系统技术发展对策,第一阶段：以设备监控层面小范围集成方式，仅集成PSCADA、BAS、FAS三个系统。 第二阶段：以机电设备监控为核心适度集成方式，现普遍采用。 第三阶段：以行车指挥为核心完全集成方式，目前国内还没有应用实例。,2.自动化和智能技术,（

39、1）发展历程,四、主要研究结论,（五）、轨道交通机电系统技术发展对策, 系统集成、互联范围不统一 系统集成范围、程度和方式不尽相同，无可循的标准模式。建设与运营维护管理模式不匹配 运营调度指挥和维护管理界面，需按照集成范围、集成形式重新调整；需对专业技术人员重新培训；给运营维护造成较大困难。 关键技术国产化迟缓 关键设备进口、核心软件平台引进，前期投资和维护成本增大。,2.自动化和智能技术,（2）存在的问题分析,四、主要研究结论,（五）、轨道交通机电系统技术发展对策,抓紧制定技术标准利于系统的建设和维护管理 制定综合监控系统工程设计规范。 制定综合监控系统施工及验收标准，可加强工程质量管理，规

40、范工程质量的验收，保证工程质量。 建议从国家层面健全对系统集成商的评估标准，建立独立第三方评估机构，优化综合监控系统集成商队伍。 规范接口标准化文件，缩短系统开发时间，减少损失。,2.自动化和智能技术,（3）解决方案和对策,四、主要研究结论,（五）、轨道交通机电系统技术发展对策,加强与维修体制的匹配性提高国产化率，降低系统生命周期成本 硬件设备国产化政府部门应强化产业政策的导向作用；国内企业应提高产品质量和性能，逐步提高产品的竞争力。 软件国产化相关部门应建立与国际接轨的软件第三方认证机制，保证其可靠性；并为国内企业创造条件，提供参与和建设的机会。,2.自动化和智能技术,（3）解决方案和对策,

41、四、主要研究结论,（五）、轨道交通机电系统技术发展对策, 以行车指挥为核心的综合监控系统技术，将是轨道交通网络化运营环境下和运营管理现代化，实现行车指挥调度信息化、自动化的必然发展趋势。 综合监控系统与企业管理系统集成连接，实现生产调度（地铁运营）与企业管理的管控一体化，成为轨道交通综合监控系统的发展趋势。,2.自动化和智能技术,（4）技术发展方向,四、主要研究结论,（五）、轨道交通机电系统技术发展对策, 存在的主要问题 网络化标准建设欠缺，应急事件统一发布、协调、管理的能力欠缺，无法满足多线网络化运营的需要； 信息发布方式标准建设滞后 ，无法满足乘客多方位、多途径、主动实时获取信息的需求；

42、车地无线建设标准欠缺 ，存在与信号CBTC车地无线相互干扰和无法完全满足系统车地信息传输宽带的需求。,3.信息和服务技术,（1）乘客信息系统技术,四、主要研究结论,（五）、轨道交通机电系统技术发展对策,系统建设发展对策 系统应加强并逐步完善轨道交通路网指挥中心信息收集、处理、计算和发布功能 ，利用轨道交通路网指挥中心上层网和高度信息化的各专业职能系统，建立轨道交通路网指挥中心乘客信息采集、编辑、处理和发布平台，并结合既有乘客信息系统的建设，形成网络化乘客信息系统。,3.信息和服务技术,（1）乘客信息系统技术,四、主要研究结论,（五）、轨道交通机电系统技术发展对策,信息发布对策 应制订网络化运营

43、管理信息统一发布的机制，着手研发并逐步完善对轨道交通网络化运营状态信息描述的发布平台，实现实时反映运营状态信息的发布；并完善诸如网站、移动电视台、广播电台、手机等网络化信息发布方式。,3.信息和服务技术,车地无线技术对策应进一步研发并完善统一的轨道交通乘客信息系统车地无线技术，尽快统一系统车地无线标准和频点，提高设备可靠性，满足轨道交通乘客信息系统车地无线信息传输的需求。,（1）乘客信息系统技术,四、主要研究结论,（五）、轨道交通机电系统技术发展对策, 存在的主要问题 网络标准化标准建设滞后，导致对前期建设的系统进行网络化改造，造成大量人力和物力资源的浪费； 与城市“一卡通”的衔接问题；在建设

44、初期，未与城市交通系统之间有机衔接，无法充分发挥城市“一卡通”的社会效应； 关键设备和部件尚未完全国产化，建设投资和运营成本相对较高； 各线重复建设维修、培训及测试系统，资源共享程度有待进一步提高。,3.信息和服务技术,（2）自动售检票系统技术,四、主要研究结论,（五）、轨道交通机电系统技术发展对策, AFC技术发展方向 随着轨道交通的快速发展和相应技术的进步，AFC系统正朝着标准化、网络化、集成化、人性化方向发展。 线路之间以及与城市公共交通的联乘优惠、跨系统结算等对系统提出了更高的要求，建立统一、标准、跨平台、跨系统的应用平台是未来AFC系统发展的必然方向。,3.信息和服务技术,（2）自动

45、售检票系统技术,四、主要研究结论,（五）、轨道交通机电系统技术发展对策, 技术发展对策进一步加强轨道交通AFC系统的网络化标准建设，通过统一的技术标准规范设计、建设和运营管理，控制质量、控制风险、方便运营维护；系统技术标准的制订应具有前瞻性，不仅要兼顾当前的应用需求，更要适应今后的技术发展方向；政府部门应通过行政手段协调轨道交通与城市交通之间关系，实现轨道交通与城市交通之间无缝衔接和互联互通；应通过政策引导、企业积极参与的方式，加快系统设备的国产化进程。进一步提高系统国产化率。,3.信息和服务技术,（2）自动售检票系统技术,轨道交通维修包括车辆和土建、机电设备、设施的维修。 国内轨道交通车辆维

46、修策略具有下述特点 ： 车辆的低级修程维修在停车场、定修段进行 ； 车辆的高级修程趋向专业化集中修，多在车辆段进行 ； 维修方法多为互换修，更换下来的部件实行集中修。 车辆维修存在的技术发展瓶颈： 未实现全寿命周期成本的车辆运用体系。仍以计划性预防修为主，维修成本高，车辆利用率低。 车辆维修设施的配套，还存在车辆停时长、备车率高、车辆段规模大、建设成本高等等不足。改善与提高的突破口在于检修制度的改革与创新。,四、主要研究结论,（六）、轨道交通维修技术发展对策,1.现有维修工艺的局限性和技术发展的瓶颈分析,2.基于全寿命周期成本理论的互换修、均衡修体制,四、主要研究结论,（六）、轨道交通维修技术

47、发展对策,改善与提高的突破口在于检修制度的改革与创新。轨道交通车辆需要贯彻“以可靠性和舒适性为中心，实现部件寿命管理、单元部件互换修和主要部件专业化集中修相结合”的维修理念，提高车辆运用效率。具体体现在以下方面: 首先,车辆总体设计方案，应在高质量、安全性和可靠性要求的基础上，实现主要部件、设备的标准化和技术通用性，实现设备良好的可用性和可维修性。 其次,根据主要部件的大修期和寿命期确定合理的车辆检修制度；降低全寿命周期费用，包括牵引能耗、预防性维护成本和大修成本 。,现车维修方式的车辆检修工艺过程,四、主要研究结论,（六）、轨道交通维修技术发展对策,部件互换修方式的车辆检修工艺过程,四、主要

48、研究结论,（六）、轨道交通维修技术发展对策,采用部件互换修为主的车辆检修方式的优点 ：大大缩短车辆检修停运时间，提高车辆的利用率。为合理组织生产创造条件，从而有效提高劳动生产率。有利于部件专业化、规模化修理，提高车辆检修质量，提升车辆运行的可靠性。 上海地铁车辆修程演变,3.适合均衡修体制的维修工艺变革,四、主要研究结论,（六）、轨道交通维修技术发展对策,四、主要研究结论,（六）、轨道交通维修技术发展对策,随着新技术、新材料的使用,以及车辆制造技术、监控手段和检修水平的提高,实现均衡修,采用完全的互换修和状态修，是车辆检修发展的必然之路，也符合城市轨道交通车辆检修发展的趋势 。为了实现状态修，

49、对车辆检修工艺设备提两点建议： 应加强动态检测设备的研制、应用与推广，为实现状态修提供基本的技术和设备设施条件。 目前车辆检修工艺设备面临厂家多、品种杂、非标准、成本高的弊端。在车辆标准化、简统化、通用化工作基础上，建议国家相关部门开展设备标准化、系列化工作，提高工艺设备制造的整体水平，还可降低制造成本。,3.适合均衡修体制的维修工艺变革,四、主要研究结论,（六）、轨道交通维修技术发展对策,实际运用中，根据供货商建议的分级检修制度，借助列车故障诊断系统的数据采集和分析，实现互换修和均衡修，可提高车辆使用效率。比如，香港地铁采用的三线维修很好体现了这种体制。 第一线维修：低级修程(A、B列检)，主要是功能检查。包括设备状况检查、安全项目的检查,重点项目的检修、测试，小零件的更换、静动态调试和保洁工作等 。 第二线维修：高级修程(架修及厂修)。主要检修范围包括车顶、驾驶室各部设备，车内装外饰,制动及风源系统，车载的主要设备的检修和测试，拆卸和安装需要大修的部件，以及列车大修后的验收和测试 。第三线维修：车辆部件的维修。对由第二线维修工作人员拆下来的部件进行维护和修理。部件主要包括车钩、贯通道、转向架装置、轮对、制动系统、空调机组、牵引电机、蓄电池、气动和电子元件等 。,