加快我国轨道交通与信息集成的速度
我国国民经济的快速发展带动着轨道交通事业进入到一个空前繁荣的时期,“十一五”期间建设事业重点推广技术领域,确定城市公共交通技术领域的重点,是轨道交通线网规划、公共交通枢纽规划与建设技术、轨道交通施工技术与装备等。为了进一步推动轨道交通事业的发展,智能建筑在轨道交通中的应用非常巨大,加快我国轨道交通与信息集成的速度就变得极其重要的。
1 我国轨道交通现状与机遇
近年来,我国轨道交通发展速度非常快。现在,发展轨道交通的必要性、重要性已经成为人们的共识,研究的重点已转向技术、管理等具体领域。目前,轨道交通建设进入到了技术网络化、多样化的新阶段,如已经开通的重庆单轨、武汉轻轨以及广州采用的线性电机驱动系统,首都机场三期工程采用的自动导向系统等。目前,除了中低速磁悬浮与悬挂式之外,各种城轨的制式在中国各地发达城市都已出现了。
进入二十一世纪以来,轨道交通发展态势更为迅猛,我国400多座百万人口以上的特大城市中,已经有30多座城市开展了城市轨道交通的建设或建设前期工作,天津等十几个城市正处于轨道交通建设的关键时期。目前,我国轨道交通正处于繁荣时期,拟规划建设约1500多公里,近5000亿元投资,已经成为世界最大的城市轨道交通市场。以上海为龙头和江苏为核心省份的长三角经济圈,是中国最具活力的区域经济圈,上海获准在2005年至2012年间落实轨道交通网络建设,新建8条轨道交通线,新建线总长达389公里。而江苏省将轨道交通建设作为省“十一五”规划重点,近5年。将新建城际轨道450公里,城市轻轨 100公里左右,包括完成南京地铁2号线,启动建设苏州1号线、常州地铁1号线和南京地铁3号线等。随着以上海、江苏、浙江为代表的长三角地区的城市轨道交通、城际轨道交通的快速发展,长三角已经成为中国城市轨道交通的重要市场。为了加强轨道交通网络化建设,国务院采取了先批网络规划再立工程项目的审批规划方案。今后,我国的轨道交通发展将会进入到一个需要理性思考的成熟期。有鉴于此,我认为,有必要对轨道交通建设中的技术发展战略,特别是信息化、数字化、网络化、智能化(新四化)及系统集成予以更多地关注和思考。
2 我国轨道交通与国际轨道交通的差距及其原因分析
我国轨道交通的发展虽然只有40年的历史,但是,发展速度很快,大有后来居上之势。与发达国家100多年的历史相比,我国在设计、施工等许多技术方面并不落后,比如盖挖法、明挖法、盾构法和沉埋法等技术都已达到了国际先进水平,平顶直墙暗挖法和大跨度暗挖法也接近了国际领先水平。但在综合交通规划与设计及一些关键技术设备和运营管理水平等方面,与西方发达国家相比我国尚有较大差距。
首先,我国轨道交通的机械施工与国际先进水平存在一定差距,轨道交通用的盾构机目前多靠进口。其次,轨道交通用的技术设备需要进一步研制更新,尤其是通信及信号控制系统尚有差距。第三,轨道交通的技术管理水平与发达国家相比也存在差距。这突出地表现为,系统集成能力不强,缺乏具有对工程项目管理、设计咨询、施工、运行进行全过程管理的国际型工程公司。同时,受技术因素影响很大的运营管理方面,我国与发达国家的差距也较大,这主要表现在我国人工较多,自动化、信息化水平较低,国外先进国家每公里轨道交通管理人员在50人以下,而我国则要使用100—300人。最后,受大铁路检修工艺思路的影响,当前车辆段检修工艺设计较为落后,车辆段工艺流程不合理,确定的工艺、设备往往不能满足要求,造成了资源的浪费。
除了上述不足外,我国轨道交通的技术创新动力也显不足,尤其在新型交通系统研究与开发方面。目前,世界各国根据城市特点相继开发了轮轨系统、直线电机系统、跨座式单轨系统、无人驾驶新交通、磁悬浮系统、空中客车等制式,并在国际市场中占有了一定比例,而我国的轨道交通系统制式仍以大运量的轮轨交通为主,相关新技术的研发开展的比较缓慢。
3 信息与集成技术要素
信息与集成技术要素总共有4点,即“现代四化”:智能化、数字化、网络化、信息化。
智能化:所谓智能化就是用系统集成方法,将计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑优化组合,所获得的投资合理、合适信息社会需要,并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活的特点。
数字化:所谓数字是指包含一个工程施工所需的全部信息的数据集合。数字是一种以直接方式表达设计信息的数据体,可以用不同层次的形态模型和活动模型通过一定的关系组织起来以表示。形态模型能够完备地描述各构件的几何信息及拓扑信息,具备精确描述构件的属性信息(如材料、力学特性)的能力,而活动模型则能方便地描述设计和施工活动的能力。
网络化:这个概念最早由美国Cisco(中国)公司在2003年提出,认为所有建筑均可以网络化。思科的Net Building(网络化建筑)技术是一种全新的、利用网络构造未来智能化建筑的创新方法,它是网络技术、IT技术相结合的产物,可以更好的帮助开发商进行建设。
信息化:简单地说,信息化是指利用网络、计算机、通信等现代信息技术,通过对信息资源的深度开发和广泛利用,不断提高生产、经营、管理、决策效率和水平,从而提高经济效益和核心竞争力的过程。 21世纪的将是高度信息化、高度自动化的。未来建筑物,不仅拥有高度信息化、高度自动化的硬件系统,而且还拥有能支撑极复杂的硬件系统的高度智能化软件系统
4 我国轨道交通与“现代四化”无缝连接是中国特色轨道交通发展的核心与亮点
举个现成的例子吧:具有南京城市特色的地铁建设。南京城市发展目标是:充满经济活力的城市——长江下游现代化的中心城市;富有文化特色的城市——国际影响较大的历史文化名城;最佳人居环境城市——人与自然和谐共生城市。
设计工作有四大理念:理念指导行动。只有正确的理念,才会带来有价值的行动。针对以上南京城市特色及南京地铁建设的基本点,提出了南京地铁2号线设计工作的四大理念。
(1)“安全地铁”的理念:贯彻安全服务意识,建造安全保障设施,建立安全运营体系。地铁运营安全。
(2)“公众地铁”的理念:设计为了建设服务;建设为了运营服务;运营为了乘客服务。以人为本,便捷服务,实现建设地铁的社会效益。
(3)“绿色地铁”的理念:提高地铁艺术水平,体现南京历史文化,实现人与自然共生。环保节能,美化环境,实现建设地铁的环境效益。
(4)“经营地铁”的理念:创造地铁经营资源建设运营成本,提高运营经营收入。资源共享,综合开发,实现建设地铁的经济效益。这四个理念贯穿着“现代四化”的思想,是我国轨道交通与“现代四化”无缝连接的一个范例,是中国特色轨道交通建设的一个亮点!
5 对我国轨道交通信息集成发展方向的思考与建议
轨道交通从技术研发、装备到管理运营应当视作一个完整的系统工程。在这个系统过程中,无论是技术的国产化,还是技术的信息化智能化等等,都摆脱不了相关主体的管理。轨道交通技术的发展需要管理制度的支持和协调,以期能制订出科学合理的远近期相结合的技术发展与管理战略,从而能进行有效的技术开发。目前,国际上针对轨道交通技术的管理已经有了突飞猛进的发展,制造资源计划、企业资源计划、准时生产、精益生产、敏捷制造等管理手段的使用也比较广泛。相较之下,我国的技术管理制度虽然经过几十年长足发展,但整体制度仍然不够健全,明显落后于美国、英国和德国等国家。从整体上看,管理制度的不完善已经成为制约当前轨道交通技术创新与发展的原因之一,轨道交通技术的发展对管理提出了更高的要求。因此,我国轨道交通的某些管理环节中的某些制度需要得以强化与完善。
(1)轨道交通的管理部门应当会同规划、技术、运营等部门,协调轨道交通发展中的重大技术问题,在引进、消化和吸收国外先进经验的基础上,制定轨道交通系统的发展战略、发展规划及实施计划,明确轨道交通发展战略的相关产业政策、技术政策、建设标准。政府在时机成熟的时候,可以制定相关的法规,加强对轨道交通建设标准和工程质量的监督和管理。同时,立法中明确规定相关主体的轨道交通技术发展与管理权力,负责轨道交通设备国产化等技术工作及监督、检查。
(2)应当加强技术开发项目的管理。轨道交通科研机构、管理部门与运营商应该就技术开发项目的立项、筹资、设计、风险、采购、财务、资产、人员、信息、后评估、鉴定、知识产权管理及持续改进等达成一致性意见,并密切合作,以促进技术开发项目管理的规范化、标准化。
(3)应当促进技术整合并加强协同管理。技术整合是技术创新活动的一种形式,是轨道交通发展过程中解决技术创新问题的一个有效途径,它是通过系统集成的方法评估、选择适宜的新技术,并将新技术与轨道交通现有技术有机地融合在一起,从而推出新产品和新工艺的一种创新方法。技术整合的过程管理注重新旧技术的相融,其核心就是合作各方的协同管理。
(4)加强技术联盟的管理。随着国际化进程的发展,为了完成轨道交通中一些高投入的技术研究开发项目,有必要联合国外有关机构或企业一起组建技术联盟进行研究开发。当然,国内各城市之间更应该加强技术联盟。技术联盟可以通过共同的研究开发信念,将联盟内各地的研究开发人员紧密联系起来,所以它已成为新技术、新产品研究开发的最新方式,但其间问题也不少。所以,技术联盟的构成方式及管理模式有待继续研究与深化。
总之,未来轨道交通的技术发展及相应管理,要靠全体业内人士的努力。不久的将来,标准化、模块化的系统模式体系,智能化、信息化的建设与运营控制系统,智能化的事故防范预警系统和应急疏散系统,便捷、安全、环保、节能、低维护的新型交通体系必然会形成。
