軌道交通的歷史沿革和主要形態(tài)

每一個(gè)階段，裝備一旦升級(jí)之后就會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)起作用，比如1815年出現(xiàn)了軌道交通之后，過(guò)去這么多年，列車還就一直在軌道上運(yùn)行，并沒(méi)有什么結(jié)構(gòu)性的變化。其他的方式——例如驅(qū)動(dòng)方式在變、控制技術(shù)在變、能源形式在變，從蒸汽機(jī)到內(nèi)燃機(jī)，再到電氣化等等，速度也在不斷地提高。

載運(yùn)工具決定了交通方式，還有一個(gè)重要的啟示就是:對(duì)于軌道交通而言，要在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)大的革命性變化，現(xiàn)在看來(lái)，可能性不大。如果按照“熱鬧程度”來(lái)看，鐵路行業(yè)是最不熱鬧的，其他的行業(yè)都發(fā)生過(guò)重大的變化，而我們的變化并不大。交通系統(tǒng)的每一次進(jìn)步和變化，都是由當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的技術(shù)所帶來(lái)的。

（圖片源于網(wǎng)絡(luò)）

軌道交通形態(tài)今后也會(huì)越來(lái)越多，不過(guò)有一點(diǎn)不變——它是導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)的，無(wú)論是有形還是無(wú)形的，它是以軌道為其運(yùn)動(dòng)約束的。那么我們現(xiàn)在面臨著什么挑戰(zhàn)呢?也就是系統(tǒng)集成化、系統(tǒng)越來(lái)越大，各自獨(dú)立肯定不行。所以說(shuō)，只有通過(guò)協(xié)同，軌道交通系統(tǒng)才能變成一體化的系統(tǒng)。之前拉到一個(gè)站臺(tái)，你走人。現(xiàn)在我們需要關(guān)注每一個(gè)人落地的過(guò)程，還有服務(wù)過(guò)程、運(yùn)營(yíng)過(guò)程的智能化變成了我們不可或缺的手段，那么相應(yīng)的安全保障也就無(wú)處不在了，也即安全保障的泛在化。

軌道交通發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)、趨勢(shì)與目標(biāo)

軌道交通面臨的挑戰(zhàn)

關(guān)于智能化，有什么追求呢?簡(jiǎn)單地說(shuō)，就可歸結(jié)為可測(cè)、可控、可視、可響應(yīng)。只有在可測(cè)的基礎(chǔ)上，才能做到可視，也就是可理解，理解這個(gè)狀態(tài)是怎么樣的，軟件在這個(gè)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)控制，社會(huì)不能失控,軌道交通也不能失控。只有在這個(gè)基礎(chǔ)上才算是安全的。最后鐵路是做服務(wù)的，要對(duì)于服務(wù)的需求要盡可能全面響應(yīng)。如何做到這四個(gè)“可”,這個(gè)四個(gè)“可”的水平綜合起來(lái)就代表了智能化的水平。把軌道交通有關(guān)的各種業(yè)務(wù)、環(huán)節(jié)，環(huán)境要素統(tǒng)一在一個(gè)大的體系當(dāng)中，這個(gè)體系對(duì)于任何一個(gè)人，一個(gè)行當(dāng)來(lái)說(shuō)，都可以找到自己的一個(gè)位置。現(xiàn)在我們所講的物聯(lián)網(wǎng)等等，基本上都在可測(cè)的層面上。

可控的層面也就是學(xué)習(xí) 推理等等。可視，就是對(duì)于業(yè)務(wù)的理解，也就是知識(shí)層面。最后是可響應(yīng)，使最終的安全、效率更高、可控性更強(qiáng)、可操作的程度更高，這個(gè)應(yīng)當(dāng)作為我們的目標(biāo)。這個(gè)趨勢(shì)實(shí)際上在15年前就已經(jīng)開(kāi)始了，到了現(xiàn)在仍然有迫切需要，而且越來(lái)越強(qiáng)烈。

軌道交通發(fā)展趨勢(shì)

以高速鐵路為骨架的一體化、更安全、更綠色、更高效、更智能的軌道交通技術(shù)成為發(fā)展的主要趨勢(shì)，高速化、智能化、高舒適度、節(jié)能環(huán)保、安全可靠、互聯(lián)互通等已成為未來(lái)軌道交通裝備的發(fā)展方向。

高速鐵路技術(shù)作為“走廊技術(shù)”、“替代技術(shù)”和“世紀(jì)技術(shù)”地位持續(xù)加強(qiáng)，擴(kuò)能和能力保持技術(shù)發(fā)展加速。

以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云/霧/邊緣計(jì)算、人工智能、增材制造、虛擬/增強(qiáng)/混合現(xiàn)實(shí)、新材料、新能源、無(wú)人操作和天基位置服務(wù)為代表的顛覆性新興使能/賦能技術(shù)與軌道交通的深度融合已成為歐日等發(fā)達(dá)國(guó)家構(gòu)建下一代軌道交通服務(wù)模式和技術(shù)體系的主要途徑。

軌道交通裝備需要更進(jìn)一步地譜系化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、綠色化和智能化；運(yùn)營(yíng)管理/運(yùn)輸組織/服務(wù)的一體化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化技術(shù)，鐵路清潔化、綠色化、智能化技術(shù)都受到空前重視；鐵路一體化系統(tǒng)安全保障技術(shù)已成為安全領(lǐng)域科技創(chuàng)新的重點(diǎn)方向。

基于新材料、新結(jié)構(gòu)、增材制造、數(shù)據(jù)科技和智能科技等領(lǐng)域的顛覆性新興技術(shù)的既有鐵路基礎(chǔ)設(shè)施性能提升和鐵路基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)、建造及運(yùn)維的一體化、智能化、綠色化技術(shù)正在形成體系。

發(fā)展目標(biāo)

到2025年，軌道交通網(wǎng)絡(luò)覆蓋進(jìn)一步擴(kuò)大，路網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，骨干作用更加顯著，實(shí)現(xiàn)以軌道交通為骨千的100公里范圍的通勤化交通、300公里范圍的同城化交通、500公里范圍的城際化交通、1000公里范圍的走廊化交通、2000公里范圍的大容量交通，更好發(fā)揮軌道交通對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的保障作用，其中鐵路網(wǎng)規(guī)模達(dá)到17.5萬(wàn)公里左右，其中高速鐵路3.8萬(wàn)公里左右。

到2030年，基本實(shí)現(xiàn)內(nèi)外互聯(lián)互通、區(qū)際多路暢通、省會(huì)高鐵連通、地市快速通達(dá)、縣域基本覆蓋。形成完善的廣覆蓋全國(guó)鐵路網(wǎng)，提供覆蓋廣泛的鐵路運(yùn)輸公共服務(wù)建成連接主要城市群的現(xiàn)代高速鐵路網(wǎng)；形成以軌道交通為骨干的一體化綜合交通樞紐體系，實(shí)現(xiàn)客運(yùn)換乘“零距離”、物流銜接“無(wú)縫化”、運(yùn)輸服務(wù) “一體化”；實(shí)現(xiàn)以軌道交通為骨千的200公里范圍的通勤化交通、500公里范圍的同城化交通、1000公里范圍的城際化交通、2000公里范圍的走廊化交通、800公里以上的高效快捷大容量貨物運(yùn)輸，提供安全可靠、優(yōu)質(zhì)高效、舒適便捷、準(zhǔn)時(shí)透明的客貨運(yùn)輸服務(wù)。

結(jié)束語(yǔ)

軌道交通是“走廊技術(shù)、替代技術(shù)”是歐洲人提出的，“世紀(jì)技術(shù)”是美國(guó)人的說(shuō)法。現(xiàn)在它們的地位比作用過(guò)去還要強(qiáng)烈，而且是越來(lái)越強(qiáng)。軌道交通更新?lián)Q代，樣子不變、但是內(nèi)涵需要有變化，現(xiàn)在或多或少地進(jìn)入到了未來(lái)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中了。還有裝備、服務(wù)、安全等等，這些都是鐵路要追求的主要目標(biāo)和方向，而每一個(gè)方向?qū)嶋H上都富含著大量的、新的技術(shù)，尤其是在應(yīng)用層面上。

未來(lái)應(yīng)該由哪些技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)呢?對(duì)于我們來(lái)說(shuō)也就是從智能化的角度來(lái)考慮。現(xiàn)在歐洲人又重新提起了“數(shù)字化”，這個(gè)目的也就是要實(shí)現(xiàn)可測(cè)、可控等等。充分?jǐn)?shù)字化的過(guò)程以及采用的技術(shù)都會(huì)發(fā)生重大的變化。而我們中國(guó)似乎對(duì)于數(shù)字化的叫法比較落后，不過(guò)實(shí)際上沒(méi)有數(shù)字化就不可能有智能化。

數(shù)字化變成了整個(gè)數(shù)字化鐵路的屬性，變成了完整的神經(jīng)系統(tǒng)，軌道交通變成了數(shù)字化交通的骨干。包括和信息技術(shù)的融合、和能源技術(shù)的融合，之后形成了一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。還有信息技術(shù)、能源技術(shù)、材料技術(shù)，未來(lái)將從根本上改變我們的軌道交通，這些方面，實(shí)際上也都在做。接下來(lái)的方向盡管非常簡(jiǎn)單，不過(guò)含義也非常豐富，優(yōu)先做什么、重點(diǎn)做什么，大家會(huì)在不久的將來(lái)看到國(guó)家對(duì)軌道交通方向性的明確。

最后，最重要的，也就是對(duì)于軌道交通來(lái)說(shuō)，第一、不能忘記使命，我們的使命是在軌道上面位移，安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟(jì)的位移；現(xiàn)在用了新的技術(shù)，面對(duì)新的需求，在位移的基礎(chǔ)上再加上什么呢？靠鐵路能夠提供的服務(wù)，這個(gè)地方的“+”就是位移的過(guò)程不應(yīng)該中斷參與位移的人的社會(huì)角色及其社會(huì)活動(dòng)；然后是技術(shù)供給能夠創(chuàng)造需求。當(dāng)你手里面拿著榔頭的時(shí)候，你總能夠找到釘子或者是讓榔頭發(fā)揮技術(shù)方面的作用。這個(gè)也就是技術(shù)驅(qū)動(dòng)的需求，這個(gè)也就為我們提供的另外的一些需求導(dǎo)向——未來(lái)的技術(shù)供給創(chuàng)造需求，這個(gè)為科技創(chuàng)新提供了“怎么走”的另外-種需求導(dǎo)向的模式，反正活都不會(huì)是白干的。從1840年之后，直到今天，中國(guó)就一直在“照貓畫貓”；接下來(lái)中國(guó)要怎么樣為全世界提供一個(gè)“原版的貓”呢？到了現(xiàn)在的階段，應(yīng)該融合發(fā)展，如果封閉起來(lái)的話，那是走不快的，也不可能走得好。與信息技術(shù)、材料技術(shù)、能源技術(shù)的的融合將塑造未來(lái)的軌道交通。