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央视点赞!UCD株洲智轨打造行业标杆

央视点赞!UCD株洲智轨打造行业标杆 北京城建设计发展集团
2021-09-16
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导读:神农福地,动力之都。湖南株洲,永远充满创新活力,如湘江之水,源远流长。近日,央视《焦点访谈》报道株洲智轨,点赞其在服务株洲城市发展、助力中部崛起开新局中发挥的产业带动作用。

神农福地,动力之都。湖南株洲,永远充满创新活力,如湘江之水,源远流长。近日,央视《焦点访谈》报道株洲市智能轨道交通系统一期工程(下称“株洲智轨”),点赞其在服务株洲城市发展、助力中部崛起开新局中发挥的产业带动作用。

央视《焦点访谈》报道

从开通至今,仅仅4个多月,累计客流总量超过300万人次(含免费客流)。尽管疫情影响,株洲智轨依然交出欣喜的成绩单,这组数据是其作为客流主廊道作用最直接最有力的体现。


株洲智轨由UCD为株洲量身打造,在设计理念、技术攻关、运营模式等方面均为国内首创,为亟待改善城市公共交通系统的城市提供了一套可推广、易复制的新型解决方案,开创了国内中轻运量轨道交通系统新的应用场景。


该系统的成功落地运营,展示了UCD在“规划、设计、投资、建设、运营”全产业链综合实力,更加巩固行业领先地位,将推动企业持续创新发展。也是作为城市轨道交通行业引领者、践行社会责任、推动行业发展的又一个生动实践。


解决痛点

城市公共交通新选择

株洲智轨一期工程项目起于湖南工大站,止于向阳广场站,设车站15座。线路总长11.5公里,经过株洲河西、河东两大中心各个重要节点,服务了文化中心、行政中心、商贸中心,对于加快株洲新老城区融合发展,发挥对外联络作用至关重要。


2021年3月30日,历时近6个月建设,株洲市智能轨道交通系统一期工程(下称“株洲智轨一期工程”)正式开通载客运营。高空俯瞰,株洲智轨一期工程跨越湘江,串接株洲市东西向主干客流廊道,将城市紧密相连,成为一道靓丽的风景线。

拥堵缓解了,路上的时间大大缩短,乘坐平稳舒适。这是项目开通后,市民们普遍的切身感受。


“株洲智轨的按期顺利运营,为株洲市民带来了期待已久的福音,其作为客流主廊道的快速主通道效果立竿见影”城建设计副总经理夏秀江说。


株洲为什么要选择智轨系统,它有哪些优势,能为城市交通带来哪些改变?


这一切,要从株洲公共交通发展遇到的“痛点”说起。株洲具有良好的公共交通基础设施,但近年来随着城市发展,公交发展遇到瓶颈,交通拥堵不断加剧,公交客运量逐年下降,仅2018年降幅就达4.28%,以新华路和建设路走廊路段为例,高峰期运行时速低于10公里/小时,整体通行效率持续降低,改善城市交通环境刻不容缓。

然而,株洲的“烦恼”不止于此。一方面,城市主干客流廊道拥堵严重,原有公交系统运输能力不能满足需求,亟需对公交系统进行提质升级,呼唤更大容量的公共交通解决方案。另一方面,根据国家有关规定,株洲目前尚不具备建设中大运量城市轨道交通的审批条件。


实际上,像株洲这样同等规模的诸多三四线城市,甚至不少省会城市,也普遍面临这样的现实矛盾。而且随着国家城镇化进程快速推进,全国将新增约80个百万人口以上的地级市,可以预见,城市骨干客流廊道交通拥堵会愈发严重。


对很多城市而言,急需提供更好的公共交通服务,以满足公众日益增长的出行需求,但由于轨道交通规划和建设的周期长而且投资大,只能“望而兴叹”。


面对困境,城市公共交通该怎么发展?作为中国城市轨道交通引领者,城建设计一直以来不遗余力推动城市轨道交通发展,近年来特别关注三、四线城市公共交通发展现状,投入人力物力,探索新思路,积极推动问题解决。


“解决城市交通拥堵问题不能搞一刀切,每个城市情况不一样,甚至城市区域内也存在较大差异,要因城施策,量体裁衣”项目负责人张学欣说。

从实践中来,到实践中去。早在2018年,城建设计就介入了株洲公共交通系统设计前期研究工作。经过数月实地调查研究,项目团队收集了大量数据,为项目决策和实施提供了有力依据,最终 “以智能轨道交通系统为基础的多制式公共交通系统共用廊道综合解决方案”得以出炉。


智能轨道交交通系统属于电子导向胶轮系统,是城市轨道交通新制式,是一种双向行驶的多编组胶轮车辆,它是一个集自主导向、轨迹跟随、全电驱动、智能驾驶等功能为一体的安全、高效、绿色的中低运量轨道交通新制式。


据介绍,该系统综合造价和建设成本较低,以每公里造价为例,地铁为7-10亿元,普通有轨电车为1.5-2亿元,单轨胶轮有轨电车为1-1.5亿元,智轨系统仅为0.5亿元左右。同时,项目建设周期短,从项目开工到全部运力上线只需4-10个月。


从技术层面看,智轨系统首创了一种虚拟轨道精确感知方法,具有自主导向、轨迹跟随、全电驱动、智能驾驶等功能,自主智能“看得清”运行路径,感知偏差可控制在0.05米范围内,是中国轨道交通技术自主创新标杆。

此外,车辆“本身“肚量大”,3节车厢能载客300人,是普通公交车的4倍,还能根据实际情况灵活编组。尽管体形庞大,但却是一个灵活的“胖子”,在城市中穿行时,转弯半径和普通公交车并无差异,最小转弯半径仅为15米,同时采用类似高铁的双车头设计直接省去了掉头的困扰。


通过与地铁、有轨电车、BRT等中轻运量制式相比,智轨系统综合优势突出,更加符合城市实情。


“株洲智轨系统的成功运用,是城市保障公共交通高效优质服务快速实现的典范,有很强通用性,具备可复制、可推广的特点。”城建设计副总经理夏秀江介绍。


作为新型公共交通方式,其不仅拥有时尚的外观、科技感十足的内在,在提升运量、缓解拥堵方面效果更是显著,受到了越来越多株洲市民欢迎,成为株洲公共交通网络骨干主线路,助力提升城市形象。

大胆创新

国内首创融合新理念

提出方案很难,提出好的方案更难,但是真正推动方案落地难上加难。


通常情况下,新建公共交通意味着开辟新路线,建设新线需要更多的投入、更大的城市空间。但是,大多数城市已有道路尤其主要交通干线的道路资源极其有限,株洲面临同样的问题,道路不能搞大开挖,这从根本上决定了智轨系统不可能再新建一条专用道路。


面对新考验,项目团队只能“另辟蹊径”。项目团队认为,城市交通的根本目的是运输人,是解决人们的出行问题,而不是通行车辆。快速廊道不是简单地占用车道,而是对现有道路空间进行再分配,让更多的人通过更便捷的方式到达出行目的地。


交通理念的更新,为解决交通拥堵问题提供了新思路。考虑株洲中心区不可能建设新线的现实条件,项目团队经过数十次实地调研,反复推演论证。凭借城建设计数十年来对城市公共交通的深厚理解和经验,项目团队提出采用开放式运营模式——全国首创的“智轨+公交”多制式公共交通系统共用廊道综合解决方案。

这种方案通过采用“智轨+公交”、“专用走廊+灵活线路”、“主线+支线”运营方式,形成以智轨为骨干,常规公交为补充的鱼骨式公交运营网络,与城市既有公交系统融合度高,有效聚集分散客流,最大限度降低乘客换乘次数,进而提高智轨公交专用道运营效率,提升公交服务水平,增强客流吸引力。


“智轨+公交”多制式公共交通系统融合在全国范围内还没有先例。多制式交通方式融合发展本身就是一个难题,融合不畅,整个交通系统运行效率受影响,甚至带来安全隐患。


项目实施中,团队遇到的困难远远超乎预想,影响融合的因素很多,比如,城区交通十分复杂,交通组织方案需要反复论证研究;智轨系统与常规公交系统设计思路和控制系统架构大相径庭,需要加强顶层设计,融合智慧调度。而且,两者的系统运营组织模式思路存在较大差异,融合方案需要对株洲市区全市沿线公交线网进行大规模调整,对关联的公交线路逐条反复研究,避免给后期公交系统正常运营带来影响……


为此,项目团队对相关问题作进行了全面梳理,经过30多次论证分析,深入考虑到每个细节,最终确定融合方案。比如在交通组织上,体现公交优先原则,设置公交专用道;在调度管理等控制系统融合上,综合利用路网信号协同、廊道信号优先等先进技术,将现有公交系统与智轨系统进行融合设计。


“智轨+公交”多制式公共交通系统共用廊道的做法,实现了公交与智轨在同站台无缝免费换乘,在不降低公交覆盖区域的同时,降低公交重复系数,实现了干支线公交之间的串联,减少公交车辆对社会车辆通道的挤压,各条线路本身实现“微循环”,真正让公交“活”起来,同时降低了居民综合出行成本。

“线路设计从人的需求出发,以人为本,保证智轨与公交共享同一廊道运营,最大限度提高廊道运行效率,便利乘客乘坐。”项目团队设计负责人张正说,这种融合把整个城市公交都纳入系统化考量,提高了公交系统整体运行效率。


实践证明,这一创新理念认识与做法科学可行,是解决城市交通拥堵问题的有效方法。从实际运营指标看,株洲智轨已经将32条公交线路纳入专用廊道,共享路权运营。廊道建设前公交高峰期运营速度为8-14km/小时,廊道建成后平均运营速度提高至18-22km/小时,交通高峰期,廊道内公交比建设前提速60%左右。


除了解决“融合”问题,项目建设中的考验同样不小。在项目团队看来,在既有线路做改造施工难度比新建线路难度更大。株洲市既有主干道路沿线存在各类市政管网、通讯网线、军用光缆,产权单位多,沿线途径三个行政区,涉及道路、绿化、交警、燃气、路灯、电力、弱电、公安图侦、给水十余个专业,近十个关联单位,拆改协调难度很大。


线路穿株洲老城区、主要商业区,车流大,在中心城区地面实施,交通组织非常复杂,严重制约施工。由于施工期间交通不能停运,整条线路不能“线状”封闭施工,只能将线路划分成多个“块状”施工,分散意味着成本增加和管理难度加大。据统计,为了保证交通和行人安全,投入的交通疏导人员达1000多人次。

面对各种困难,项目团队通过优化施工组织,在施工关键阶段,管理人员24小时接力奋战,在城建集团内部协作单位的共同努力下,项目自2020年11月20日主体开工起,仅用120多天就完成竣工验收,并于2021年3月30日开通运营,创造了全国类似轨道交通项目建设速度的新记录。


 “智轨+公交”融合构想,到设计方案出炉,再到项目落地,直至开通运营,这个过程充分展示了UCD在全产业链方面的优势和巨大的创新潜力,而这只是UCD多年来不遗余力服务城市公共交通发展的一个缩影。

资源导入

协同发展共赢未来

UCD是国内城市轨道交通行业引领者,具备勘察、设计、投资、建设、运营全产业链能力,可为客户提供全过程、一条龙服务。2015年以来,先后在城市基础设施领域打造了多个政企合作典范项目,助力地方城市建设发展。


株洲作为中国轨道交通装备最大的产业集群地,同时是中国智轨产业发源地,在“新基建”的引领下,这座城市正积极布局符合发展方向的产业,推动智轨系统落地既是城市公共交通发展的内在需要,也是未来做大智轨产业规模的必然选择。


在此背景下,UCD投资建设株洲智轨一期工程,是政企双方发挥各自优势能力、共赢发展的选择,是坚持以人民为中心、携手造福株洲市民的新样板。


项目实施中,株洲政府给予各方面大力支持,协调解决问题。城建设计导入产业资源,深度参与线组网规划、可研方案编制和优化,帮助政府咨询决策,为项目全生命周期提供人才、资本、技术、管理、产品服务支撑。

智轨系统相当于一个升级版的有轨电车,系统复杂,专业化程度高,仅机电设备系统就包含有线传输、无线通信系统、视频监视系统、乘客信息系统、广播系统、电源系统等6大系统,11个专业接口,加之项目同公交共用廊道,调试工作必须得到公交系统配合支持,协调难度大,工作量重。


为了快速高质量完成系统安装、调试任务,UCD依托在昆明地铁4号线的人才、技术和管理经验,组建了由孟洪波、朱准等机电专家组成的10余名专家团队驻守现场,为智轨系统建设提供全过程指导和技术支持,按期完成单体调试、综合联调、试运行等各节点工作,确保保障项目顺利开通运营。项目团队攻坚克难的精神,卓越的履约能力、超前的服务意识,赢得政府相关部门一致好评。


以问题为导向,加大研发投入,激发创新活力。多制式公共交通共用廊道、共享路权,如何在确保安全的前提下,做到“你中有我,我中有你”,互为一体但各自相对独立并有序运行?

基于扎实的人才积累,参与项目建设的UCD科技产业化技术团队技术优势,按照纵向抽疏、横向加强、末端衔接的公交线路调整原则,对株洲全市公交线路进行全面优化,自主研发了国内独创的“智轨公交综合运营调度系统”。


系统融合公交智能调度管理系统和智轨车辆调度管理系统,深度集成乘客信息、视频监控、广播、电力监控、路口优先、综合维护等子系统,可实现融合调度、广播、车辆运行等17种服务功能,同时具有节省硬件投资、维护简单、更好的可靠性和安全性、方便运维,节省运维成本。


以信号为例,该子系统实现融合运营和智慧调度,总体协同专用廊道上智轨车辆和公交车辆的运行、计划、统计等资源调配,同步考虑社会车辆交通需求,对路口红绿灯配时进行智能优化,进而实现信号优先,保证廊道内的车辆、社会车辆有序通行。数据显示,智轨建成后,交通事故发生频率较2020年同期下降14.28%,社会效益显著。


此外,项目团队加强对外合作,开展技术攻关。智轨车长32米,总重量达40多吨,车辆轮压高、轮迹重复度高。从全国现有智轨运营情况来看,车辙是智轨道路最普遍、最严重的病害。因此如何提高道路智轨廊道路面的抗车辙性能,彻底解决影响智轨安全快速运行的道路车辙病害,成为最重要最迫切的技术难题之一。

经过路面方案比选,项目团队携手合作单位研发“半柔性路面施工工艺”,半柔性路面属于密实-骨架嵌挤型结构,是刚性水泥砂浆与柔性沥青混合料骨架的复合体,刚柔相济,刚表现在通过水泥基灌浆料实现刚性与高流态有机融合,水泥砂浆填充在沥青混合料内部的孔隙中,极大提高了高温条件下沥青混合料的抗推移变形能力。


“该施工工艺通过国家实验室实验模拟,以优异的抗车辙性能而著称,兼具有耐油蚀、免切缝、少维修、长寿命等优点。”项目技术质量负责人张洪剑说。


据介绍,在株洲智轨项目,半柔性路面使用近10万平米,这也是目前国内最大面积的半柔性路面的使用。目前项目团队正积极对半柔性路面技术进行科研立项做更深层次科研探索,推动建立半柔性抗车辙路面技术在智轨交通中的技术标准体系。


紧跟国家政策,把握新趋势,推动新发展。智轨系统的作用不仅体现在与既有公交系统融合,提升公共交通出行吸引力和城市形象上,对促进智能道路、智能驾驶技术发展也起到巨大带动作用。此外,智轨系统全电驱动积极呼应碳达峰、碳中和政策,贴合国内支持产业,成为传统基建与新基建的融合代表。

株洲智轨项目的规划、设计、建设和运营实践,直击低运量轨道交通发展的“痛点”问题,与现状城市公交系统深度融合,形成了多制式公共交通系统融合发展的综合解决方案,为类似项目的规划建设提供了参考,具有较好的推广价值。


新方案、再领航。株洲智轨一期工程的建成运营,再次奏响UCD协同、创新发展的最强音,开启了中轻运量市场新篇章。放眼未来,UCD不忘初心,牢记行业之责,以永无止境的创新精神,为城市公共交通发展贡献更多城建智慧、城建方案、城建力量。


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北京城建设计发展集团(01599.HK)是为城市建设提供专业服务的科技型工程公司,是国内第一家以城市轨道交通设计咨询为引领的H股上市企业。
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