轨博会高峰论坛专家演讲（2） | 2018中国（湖南）国际轨道交通产业博览会高层论坛举行

在本届轨博会上举行了2018中国（湖南）国际轨道交通产业博览会举办轨道交通发展模式高层论坛，与会专家通过开放性、前沿性、国际性的议题，聚焦产业前沿，汇聚高端智慧，为加快发展我国轨道交通产业建言献策。 

11月15日下午，与会嘉宾就城市轨道交通发展趋势、智慧列车、车辆碰撞性能结构方法及应用、城市综合交通枢纽设计等方面做了深入分析。

专题回顾

轨博会高峰论坛专家演讲（1） | 2018中国（湖南）国际轨道交通产业博览会高层论坛举行

市域（郊）铁路发展趋势及关键问题

我们中国城镇人口大约是8亿，我们现在轨道交通的发展，最终一定是跟城镇化相结合的，我们城镇化从21世纪以来，呈现了速度快，总量大，规模大，当然也存在着东中部，西部发展不均衡，我们发展新增超过一千万人口进入城市，而这部分人口，特别是对于特大城市来讲，我们综合交通都要进行承担。

随着我们整个经济步入高质量发展阶段，我们城镇化速度会逐步下降，由过去每年超过一个百分点，一年超过一千万人，现在回到0.8，0.9的趋势，我们预计到2030年城镇人口70%，现在是由8亿增加到10亿左右，这也是我们从轨道从市域（郊）铁路来看需要重点关注的地方。

在这个背景之下，去年发改委和铁路相关部门提出了市域（郊）铁路的发展，刚刚成都也召开了市域（郊）铁路和城市论坛，我们需要市域（郊）铁路确实拉开了序幕，这是我们推进供给侧改革的重要举措。

市域（郊）铁路发展现状，北京、上海、广州排在前列，我们的市域（郊）铁路以后超过6千公里，目前最新数据是1300公里左右，这1300公里所承担的量并不是很高。

我们觉得市域（郊）铁路前景很广阔，能力需要扩张，我们这张图是代表我们国内发展两端缺失，我们现在以单一地铁，城轨的轨道确实很发达，但是我们这种快捷系统缺失，而且我们存在这种中低运量的这部分服务也缺失，这是我们面临的一个现实情况。

我们感觉未来发展，我们市域（郊）铁路现在呈现了一个很好的势头，我们这种需求如何导向，效益如何提升，这确实需要我们关注，我们的市域（郊）铁路跟沿线人口，跟我们的用地如何结合，我们跟车站开发如何结合，包括引入市场来源，怎么样多样化，怎么去规划，这都是我们下一步发展面临的一些形势。

下一步发展的5个关键问题。

关于大的体制机制的创新，我们重点是关于整个市场化的投融资体制，如何建立跟市域（郊）铁路市场化的投资运营模式，引入社会资本，进入多元化，多层次的市域（郊）铁路建设。还有市域（郊）铁路土地开发综合政策，因为市域（郊）铁路跟城市铁路不一样，因为它在外围用轨道来作为TOD的模式，具有先天性的条件。我们跟城市轨道不大一样，我们需要关注我们这种土地出让方式，包括新增用地的建设指标，这个跟城市更好结合才是关键。

智慧列车地铁车辆故障预测已与健康管理方案

我们所做的车辆创新和应用报告是去年跟深圳地铁做的一个合作方案，目前已经投入使用。

我们定义的智慧列车是具有自感知的，而且具有自故障的预测健康管理。一个列车有故障曝出来，所谓列车自诊断。我们的智慧列车在故障发生前期，很微小的状态就可以曝出来，同时可以给自身状态打分做评估的系统，这个组成比一般的列车多在哪里？包括传感、数据处理，状态评估，不简单是故障和非故障，它还分实时诊断和回到库里的检测，还有预测寿命，延期使用，决策给我们运维提供支持。我认为这个系统要实现，要包括硬件、软件、还有大数据的支持。

深圳地铁展开的项目，基于同一条线，要比其他车正线故障率减少25%。有这个检修系统以后，检修运营成本要下降20%，最终深圳地铁希望通过智慧列车的研制和这种PHM健康管理的实施，实现它的状态修，现在我们地铁不管怎么样，有定期一年一修，5年一修，10年一修，有些部件到期要扔掉。所以它就是有问题才修。最终难点在哪里？核心在于怎么样预测寿命，怎么样报废。

下面介绍一下智慧列车的总体方案，总体思路就是要监控列车的关键子系统的健康状态。这些系统还要进行数据融合，因为车载移动载体，移动工具，在车上把这些数据进行融合，同时还有跨专业的应用，我们有机电的，还有走形部，空调门等等，同时我们要感知乘客，我们实时一些乘客异动，还有应急。因为我们有反恐需求。

我们怎么定义列车的关键系统？我们跟地铁公司经过这么多年的运营经验和设计经验，命名了8个关键子系统，在地铁当中最影响故障率的是走行部、车门、电子、牵引系统、火灾报警、乘客制动系统，我们看它分布在车的各个系统中。我们一个智慧列车，车载有一千多个监控量，包括采样传感器，实时每两秒一次，我们通过手机，就是我们讲的一般的这种移动的4G网，我们一般的隧道里面，移动电信公司，为了保证信号通畅，我们有一个基站，我们列车等于把数据每两秒一次传输状态，并不是很多数据，大概有2K，但是一天下来数据非常惊人，有四五十兆。我们车辆段假设了局部的WIFI网，我们车停在库里的时候，可以把这个数据导下来。我们可以扫描图像，监测车底下设备是不有异常、松动，公网检测也是通过Wifi介入的，最终这些车辆汇入我们车辆健康管理器，最终进行诊断，这是一个托孤流程。

我们整个智慧列车方案要做什么？安全监控，远程监控，所有状态，视频都可以远程，保障报警联动。举个例子，深圳地铁有个人拿了个充电宝，它冒烟了，我们火灾系统检测到烟雾，我们可以实时切换视频，在车辆段可以看到车厢内部发生了什么往来，它可能可以智慧清客，到下一个站把车门打开，把乘客疏散。我们现在司机都比较年轻，他就在车上可以实时指导新手排除故障，同时通过这些数据的挖掘，包括一些预警，给健康打分，预测轴承能不能跑到下一次，是不是有些故障可以不修。最终指导我们的运维，这就是我们整个设计的思路和想法，既保证安全又能够指导上线率。

车辆碰撞性能结构方法及应用

首先是背景，列车碰撞会造成重大的人员和财产伤亡，做碰撞过程中一般要采取被动安全防护的措施，保护我们司机和成员的安全，所以我们要开展列车，普速列车，移动装备以及基础设施像防撞墙，防护墩，碰撞方面的安全保护措施，其中对列车本身而言，防护装置是非常非常重要的。轨道交通的列车碰撞安全问题，是一个单车和多车辆的耦合撞击问题，有直接折弯和穿透破坏，还有爬车颠覆一系列铁路碰撞难题。

一般情况下将采用撞击动能来吸收碰撞装置，设计出车辆吸能结构和车辆连接结构，来保证乘员的安全，和碰撞过程中的关键技术难题，来实现乘员的安全保护。

我们国家也发布了碰撞的标准。我们国家从六五开始到十五期间，我们研发了首列耐冲击吸能列车，以及列车可控吸能，我们也颁布了性能变通方法。

近年，我们研发了列车一维和二维的等效系统，爬车、撞车、跳车，以及一系列的加速度变形影响，这就是我们做的列车缩描实验。

我们把整节车放到我们碰撞台上，看整节车的变形状态，我们使用全尺寸实际列车的匀速，准静态五压溃实验。我们可以碰撞实验系统，实现了大吨位、高速度、高精度的碰撞实验。我们也能做全尺寸的车辆与钢芯墙的碰撞实验，我们能做两节车满足全尺寸对撞实验。这个实验台我们在88秒有效距离实现了120公里的钢心墙的碰撞，完成满足目前实验和评估，解决了车辆，轨道和人体的碰撞实验和技术评估难题。

目前，这些测试我们获得了CMA、CNAS，等国际权威机构认可，也都是出口车，在我们这里进行了全尺寸碰撞实验，获得了认可，实现了认证的全程覆盖。

有了上面的研究、设备和基础，我们开始研发了轨道车辆的设计结构碰撞方法，我们在国内首次提出了吸能车辆碰撞力学谱，通过优化结构、设置车辆结构、碰撞性能模式的难题，我们建立了多车辆碰撞和耦合动力学，以及混合算法，开发了包括城轨多车辆耦合状态分析软件，在我们目前城轨和高速列车上得到了应用。

在材料和结构方面，我们建立了铝蜂窝、钢蜂窝结构冲击塑变耗能方式，我们通过大量的典型薄壁吸能结构的仿真实验，提出不同型式力，能量级，诱导式等于零结构优化和优化方法。

我们的设备方法在高速列车进行了应用，在结构设计领域，已经应用到我们的复兴号的出口列车，城轨列车的耐撞性碰撞实验过程当中。我们完成了国产耐撞性评估，已经在北京，天津地铁一系列城市上得到了应用，我们的结构也出口到波斯顿、洛杉矶、墨尔本，也应用在国外的地铁车辆上面。

重构城轨ICT智慧地铁

中国城轨建设由线到网，运营模式亟需转变，人、车、设施的线性增加给生产、运营和服务带来的挑战;线与线之间的协同要通过规划、建设、管理的协同达到1+1>2的效果。城轨行业的数字化转型，需要城轨华为、生态、规范、流程的共同创新，华为坚持提供多样化个性化乘客服务、完善设备全生命周期管理、提升运营管理组织效率和服务效益，旨在描绘安全高效和优质服务的智慧城轨蓝图。

交通行业应用上云正在提速，城轨云于2018年试点落地，预计2019年规模应用，建设集中、共享的线网中心平台，实现两化融合。目前，华为城轨云成功助力上海地铁构建智慧线网运营中心，承载网络运营监控与应急指挥、网络电力调度、地铁服务热线、 NPIS系统，支撑线网级整体业务可视、智慧运营及应急指挥。

华为LTE-M解决方案市场占有率约67%，这其中很大一部分来源于华为和承希共同打造的LTE-M专业交付团队，不论是LTE专业知识技能、轨道交通行业业务，还是行业交付服务流程，都了如指掌;从轨旁合路器、光电交接箱，到车载无线终端TAU等设备，LTE-M专业配套件产品，成就真正端到端LTE-M解决方案。

从LTE-M、城轨云，到大数据、线网运营，标准持续引领智慧地铁建设，华为深度参与城轨交通标准制修定工作，主导智慧城轨信息化系列标准的立项、编制以及产业推广工作，包括《城轨信息化关键技术方案》、《智慧城轨信息技术架构和信息安全规范》、《市域快轨交通技术规范》等。

作为全球领先的ICT(信息与通信)基础设施和智能终端提供商。华为立志将数字世界带入每个组织，包括遍布全球的政府及公共事业机构,金融、能源、交通、制造等各个行业,构建万物互联的智能世界。面向未来，华为与承希等业内合作伙伴一起，以先进的技术和持续的创新，构建以安防、集中化运营为核心的信息化解决方案。将云计算、物联网等新技术应用到城轨信息化发展，为智慧城轨建设贡献力量。

综合交通枢纽设计与地下空间

开发利用的实践及探讨

AREP属于法国铁路总公司唯一的下属集团，所以法国本土的300多站房设计开发研究，包括招商等等，后期运营都是我们公司来做的，因为是个国企，我们在中国也有20年历史，大家经常去的京广高铁，武汉站、成都站都是我们设计的，我们目前正在承建2022年北京到张家口的奥运线，还有北京最后一个综合性的枢纽，雄安站，北京东边1号延长线和7号延长线换乘线正在建设。还有杭州的亚运会的赛场也是我们在做。

大数据、物联网、人工智能改变了人出行的习惯。全球化的进程，伴随着科学技术的发展，不停的发展变化，做设计领域一定要关注先进技术，把先进技术应用到日常生活中来。因为人的出行越来越关注舒适度，所以这块是我们关注的。

在这种情况下，我们怎样衡量和面对城市发展，城市快速扩张，以及我们在发展过程中所遇到的种种问题，包括城市分割的问题。所以这个是城市。这是前段北京拍的照片，变得不能呼吸了，在我们今天通过自己的设计理念，或者是技术手段，来改变我们的作为设计师，或者作为我们当代的人，我们怎么改变我们能改变的事物，这是我们设计中三个案例中所体现的。

我们出行当中出行人关注的一点，就是出行的舒适度，在座的相关联一点，尤其是轨道交通领域，这个列车是不是舒服，是不是准点。在站点，有一些很好的问询服务，自信服务，是否安全干净，有没有独立的空间，可以看的报纸，买东西，它实际上是很多不同功能在一起的载体，这是我们对车站的全新解释。

就北京服务中心的案例来看，我们去年投标，到中标整整花了一年时间，由4年联合体联合投标中标。这里承载了北京首都功能的疏解功能，即北京副中心的交通枢纽，它在北京的叫昆河，在东部的夹角地段，这个设计并不是很方便，一方面检验着北京市委市政府，还有一点我们在设计前期，解决京腾线，还有京哈的普通铁路，还有18号线，L1线和M6线这几条轨道交通枢纽，设计过程非常复杂，我们发现了一个陆城遗址，文化部门要求必须保留这个遗址，我们原来浅埋方案改成了深埋方案，从设计的30米改到了40米，埋得很深，它对轨道交通的震动对古城遗址的破坏，所以埋得很深。

它处在不同的标高，我们设计的时候要考虑到每条的换乘的便利性，还有运营的开发要求，还有整个地段，还有雾开河大街，我们中标的重要理念是三轴，也是充分考虑，我们的小间区，密集网的城市，一条非常重要的轨道。我们把轨道交通轴跟三条地铁线，跟三个高铁，城际铁路把所有换乘轴连接在一起，还有历史文化轴，主要是昆河，一方面是连接北京的绿心，把另一侧是连接北京的昆玉河这三条线，地上地下完全贯通，包括轨道交通，我们的连接的线，我们通过人的行为习惯来研究商业布局。

我们做了一些交通仿真研究，客流量分析，还有地下环隧，我们都是采用交通仿真模拟以后，来研究人的行为习惯。今后城市发展的时候，要节约化的城市，尽量利用现代技术，智能技术，把这些土地资源节约化使用，把城市做成节约化的城市和社会。