關(guān)鍵詞： 軌道交通 現(xiàn)狀分析 關(guān)鍵技術(shù) 智慧化 發(fā)展趨勢

中圖分類號： U121 文獻標識碼： A 文章編號： 1672-3791（2023）16-0051-06

城市軌道交通是我國市內(nèi)大交通系統(tǒng)的重要組成部分，基于信息技術(shù)背景下的城市軌道交通，具備許多先進的設(shè)備技術(shù)，能夠充分發(fā)揮其作用與優(yōu)勢，實現(xiàn)交通網(wǎng)絡(luò)化，更利于各城市走可持續(xù)發(fā)展道路，提高整體水平，推動城市乃至國家的經(jīng)濟發(fā)展。

自20 世紀50—90 年代，我國經(jīng)歷了從北京開始為期10 年的地鐵規(guī)劃建設(shè)，到北上廣這些大城市相繼建設(shè)真正意義上以改善交通為目的的軌道交通，再到政府參與，逐步形成城市軌道設(shè)備國產(chǎn)化的政策[1]。這個階段我國的城市軌道交通發(fā)展仍是處于緩慢前進的過程。進入21 世紀，國家支持鼓勵各城市形成、發(fā)展自己的軌道交通，這讓軌道交通的發(fā)展進入繁盛時期，開通投入的軌道運營線路數(shù)量逐年增加[2]。僅用10 年時間，就有約14 個城市建立建成軌道交通，線路多達54 條，總長度為1 688 km，到2015 年“十二五”規(guī)劃結(jié)束，這個數(shù)量就已接近2 600 km。我國軌道交通不斷發(fā)展，逐漸走向多元化，形成快速輕軌、跨座式單軌、磁懸浮等獨特的軌道交通形式，再次刷新了國際對我國軌道速度的認知[3]。近幾年軌道線路數(shù)量如圖1所示。

1 我國城市軌道交通的發(fā)展模式

我國作為人口大國，城市多，交通密集，在大規(guī)模發(fā)展軌道交通的背景下，逐漸形成具有中國特色的城市軌道交通發(fā)展模式[4]。

1.1 適應(yīng)型軌道交通系統(tǒng)發(fā)展模式

此模式大多適用于政治中心或發(fā)達城市，這些地區(qū)經(jīng)濟繁榮，線網(wǎng)規(guī)模大，線路密集，在快節(jié)奏的生活壓力下，人們的出行換乘極易造成交通擁堵。為此，就需要不斷加長行車線路，利用軌道交通將整個城市連接起來形成網(wǎng)絡(luò)，起到縮短出行時間和中途換乘的停留時間的作用，從而減輕城市的交通壓力，實現(xiàn)市民綠色出行。

1.2 引導(dǎo)型軌道交通系統(tǒng)發(fā)展模式

此模式的軌道交通發(fā)展主要由城市發(fā)展推動。為吸引人們來到城市經(jīng)濟發(fā)展中心，軌道交通的發(fā)展通常與城市發(fā)展規(guī)劃布局相結(jié)合，軌道將沿著城市主干道進行建造，呈現(xiàn)其周圍的徑向擴散模式。而為了集中人口和崗位布局，引導(dǎo)人們在城市周邊發(fā)展，便在城市周圍形成多個軌道集群，讓軌道交通驅(qū)動土地開發(fā)，以此達到城市軌道沿線發(fā)展的目的。

1.3 混合型軌道交通系統(tǒng)發(fā)展模式

此模式適用于具備超大客流量與充足財政支持的特大城市。為與整個城市同地布局相結(jié)合而在中心地帶修建軌道從而緩解該地區(qū)的交通壓力；在郊區(qū)建設(shè)軌道交通，提高土地資源利用率和空間開發(fā)率。此模式就是以軌道交通發(fā)展為主，其他公共系統(tǒng)發(fā)展為輔，形成完備的城市軌道交通系統(tǒng)，從而促進城市更好地發(fā)展。例如：上?，F(xiàn)在就已具備地鐵、輕軌、磁懸浮、有軌電車以及市郊快速鐵路構(gòu)成的軌道交通網(wǎng)絡(luò)。

為適應(yīng)國家經(jīng)濟發(fā)展，各城市積極投入軌道交通建設(shè)中，為提升自身城市建設(shè)發(fā)展，盲目追求軌道交通建成的速度和規(guī)模，忽略了長遠發(fā)展背后的意義。在城市軌道規(guī)劃和執(zhí)行時，會存在規(guī)劃依據(jù)趕不上城市發(fā)展變化的問題，許多城市的土地規(guī)劃、交通綜合規(guī)劃以及整體規(guī)劃都不能為軌道交通提供可靠依據(jù)，導(dǎo)致“計劃趕不上變化”的偏差[5]。

為確定軌道建設(shè)規(guī)模的大小，城市軌道交通在進行規(guī)劃建設(shè)前，通常需要對該地區(qū)進行合理的客流預(yù)測。由于預(yù)測時會存在各種不確定因素，如上下班高峰期客流就會急劇增多，就會影響客流預(yù)測結(jié)果，導(dǎo)致最后呈現(xiàn)的預(yù)測客流量數(shù)據(jù)與實際客流量不符且可能存在較大差距，而這一結(jié)果會造成后續(xù)建設(shè)大量浪費土地和資金資源，防礙城市發(fā)展。

隨著軌道交通逐漸成為人們出行的一部分，交通服務(wù)水平也應(yīng)緊跟軌道發(fā)展，服務(wù)人員在職業(yè)責任、職業(yè)技能、職業(yè)道德等方面有全面認知，以乘客需求為價值導(dǎo)向，堅持以人為本，為乘客提供全面且滿意的服務(wù)。近年來，許多軌道交通工作人員疏忽大意、態(tài)度惡劣等新聞層出不窮，甚至出現(xiàn)因安檢問題而導(dǎo)致乘客生命安全受到威脅的現(xiàn)象。軌道交通的不斷發(fā)展，與其相關(guān)的服務(wù)也應(yīng)做到同步發(fā)展，給乘客提供舒心的出行體驗[6]。

2 信息技術(shù)在軌道交通中的應(yīng)用

軌道交通的發(fā)展不斷趨向規(guī)?；?、多元化。新時期的信息技術(shù)高速發(fā)展，信息技術(shù)的加入讓軌道交通更為便捷、安全、高效，形成了綜合化的發(fā)展模式。信息技術(shù)在軌道交通中的代表性應(yīng)用如下。

2.1 無線通信系統(tǒng)

對于城市軌道交通來說，其建設(shè)空間敷設(shè)電纜是很困難的，而無線通信系統(tǒng)的引入不僅解決了這個問題，還能保證列車運行時的安全和為城軌提供乘客信息。此外，隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，城市軌道交通的無線通信信號也逐漸趨向穩(wěn)定化，具備實現(xiàn)城市資源共享、提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度以及進一步滿足社會的需求的意義。無線通信系統(tǒng)具體包括車載閉路電視系統(tǒng)（Closed Circuit Television，CCTV）、移動電視、列車自動控制系統(tǒng)（Communication Based Train Control System，CBTC）、乘客信息顯示系統(tǒng)（Passenger Information Display System，PIDS）等。而軌道交通的通信系統(tǒng)主要分為專用通信、民用通信和公安通信系統(tǒng)[7（] 如圖2所示）。無線通信系統(tǒng)中有許多典型的技術(shù)，首先，3G/4G 技術(shù)，它能夠?qū)σ纛l，圖像進行處理并且可以實現(xiàn)信息服務(wù)的需求，如網(wǎng)頁瀏覽、會議電話等。但3G/4G在現(xiàn)在并不普及，僅用于站臺及站廳。其次，無線局域網(wǎng)絡(luò)（WirelessLocal Area Networks，WLAN）技術(shù)，它的射頻技術(shù)使其具備極高的數(shù)據(jù)傳輸效率，WLAN 技術(shù)在使用時無須授權(quán)，各移動終端間直接通信，抗干擾性強，兼容性好，組網(wǎng)靈活，給軌道交通帶來了極大的便利。最后，Zigbee（紫蜂協(xié)議），是一種基于IEEE802.15.4 協(xié)議發(fā)展起來的，短距離、低復(fù)雜度、低能耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術(shù)，在城市軌道交通中對于備電系統(tǒng)電池工作運行狀態(tài)的監(jiān)控和地鐵供電系統(tǒng)的正常運行起著舉足輕重的作用[8]。

2.2 無人駕駛系統(tǒng)

城市軌道交通發(fā)展迅速，客流與日俱增，不斷增設(shè)的線路和相關(guān)崗位也帶來了更多運營成本，因此，全自動化代替人工作業(yè)的的無人駕駛技術(shù)逐漸興起[9]。無人駕駛?cè)诤狭巳斯ぶ悄?、計算機視覺、導(dǎo)航組合、信息融合、自動控制和體系結(jié)構(gòu)等多種信息技術(shù)，核心首先在于盡量減少人員的參與，用機器設(shè)備代替原始人工作業(yè)，即實現(xiàn)所有運營駕駛環(huán)節(jié)的全方面自動化；其次是減小信號系統(tǒng)的后備運行模式，列車行駛模式分類（如圖3 所示），無人駕駛系統(tǒng)在減員增效、環(huán)保節(jié)能，全面提高軌道交通自動化運營方面起著重要作用，可以優(yōu)化車輛的駕駛性能，減小交通事故的發(fā)生率，是軌道交通發(fā)展的必然選擇。

2.3 BIM 技術(shù)

BIM 的作用貫通了城市軌道交通建設(shè)的整個過程[10]。前期規(guī)劃時BIM 的作用體現(xiàn)在成本控制和場地規(guī)劃方面；在設(shè)計階段，BIM 通過三維可視化直觀可靠地展示待建工程的空間結(jié)構(gòu)和細節(jié)特征，同時能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計平臺地建立以及各項數(shù)據(jù)的整合，極大程度上方便了設(shè)計人員后續(xù)的信息查閱，提高了設(shè)計過程的效率和質(zhì)量；在施工階段，BIM 能夠在各類復(fù)雜節(jié)點通過虛擬建模提早發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場存在的隱患問題并加以解決優(yōu)化，更好地規(guī)避了建設(shè)風險，提高了施工的安全性?？梢姡珺IM 在城市軌道交通建設(shè)的全過程具有切實、有效的可行性，能夠提升軌道交通運營管理的效率，促進軌道交通行業(yè)的發(fā)展進步。

3 城市軌道交通發(fā)展趨勢

3.1 實現(xiàn)多元便捷的出行方式

信息技術(shù)的不斷發(fā)展，給城市軌道交通的智慧化建設(shè)帶來了更多方向，系統(tǒng)制式多元化趨勢更加明顯，除了傳統(tǒng)的、廣為人們所選擇的地鐵、有軌電車、輕軌，以及磁懸浮列車、新能源空鐵、氫能源有軌電車等軌道交通系統(tǒng)也逐漸被人們所知，人們能夠根據(jù)自己的實際情況選擇適合的出行方式，具體內(nèi)容如圖4 所示。而信息技術(shù)的運用，還能夠?qū)崿F(xiàn)定位查詢、線上購票的功能，人們可以通過互聯(lián)網(wǎng)及時掌握列車信息，選擇最優(yōu)線路最優(yōu)班次，為人們出行帶來了極大便利。

3.2 促進資源合理配置

信息技術(shù)能夠通過大數(shù)據(jù)計算分析選擇出城市軌道交通建設(shè)的最優(yōu)選線，減少冗余用地，具體流程見圖5，且軌道交通較公路交通占用土地面積少，地下段僅出入口、車輛段占用少量用地，可以最大程度地提高土地的利用率；軌道交通還能夠促進城市形成地下空間，使商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)和住宅區(qū)區(qū)分開來，為城市新城的形成提供了交通方面的支持；各類換乘關(guān)系的研究也能夠?qū)崿F(xiàn)客運資源最優(yōu)化，自動化技術(shù)的運用也能夠節(jié)約人力成本，讓資金得到合理配置。

3.3 實現(xiàn)城市綠色發(fā)展

軌道交通采用電力牽引，能耗低，在城市中能夠?qū)崿F(xiàn)零排放，減輕城市熱污染，有利于改善城市的空氣質(zhì)量，且軌道交通大多運行于地下，車流密度低，運行于地面的軌道交通的高架區(qū)也都設(shè)有能夠阻斷噪音的屏障，有效降低城市中的聲污染；軌道交通的地面段路基擁有良好滲水排污性，兩側(cè)綠色走廊能夠涵養(yǎng)城市的地下水，有利于減少水土流失；位于兩側(cè)的綠化帶和路基，其形成的光漫反射能夠降低公路路面光反射產(chǎn)生的強烈視覺光污染的不利影響，有利于改善人們的出行體驗和工作環(huán)境。各交通方式污染比例對比如表1所示。

3.4 推動城市經(jīng)濟的發(fā)展

信息技術(shù)的發(fā)展促進了城市軌道交通的擴大和普及[11]。軌道交通建設(shè)周期長，投資需求大，科技含量高，涉及行業(yè)多，從規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)到運營、管理都是一個復(fù)雜專業(yè)的系統(tǒng)性過程，因此能夠刺激相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而推促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展[12]；軌道交通的體系式運營在一定程度上解決了城市交通擁堵問題，能顯著減少居民的出行時間，降低城市的建設(shè)交易成本，創(chuàng)造額外的優(yōu)異社會價值。

4 信息技術(shù)下軌道交通發(fā)展建議

城市軌道交通的建設(shè)，應(yīng)從戰(zhàn)略規(guī)劃角度進行分析研究，軌道交通的建設(shè)重點在于社會的長遠利益及其發(fā)展?jié)摿?，這離不開政府的戰(zhàn)略管理和企業(yè)的共同努力。合理的建議能夠為城市軌道交通構(gòu)建良好的發(fā)展環(huán)境。

4.1 統(tǒng)籌規(guī)劃，協(xié)調(diào)發(fā)展發(fā)展

城市軌道交通，有利于提升城市公共交通水平及優(yōu)化城市布局和交通結(jié)構(gòu)，因此城市的軌道交通建設(shè)要遵循“量力而行，有序發(fā)展”方針，并結(jié)合自身特性找到自己在綜合軌道交通運輸系統(tǒng)中的定位；按科學發(fā)展觀要求制定符合城市發(fā)展水平和交通需求的合理戰(zhàn)略目標，確保軌道交通建設(shè)規(guī)模及發(fā)展速度與城市經(jīng)濟水平相適應(yīng)。做好城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展規(guī)劃，促進城市均衡發(fā)展；建設(shè)軌道交通過程中做好城市自然和人文環(huán)境的保護，在滿足經(jīng)濟效益與社會效益的同時促進城市軌道交通的可持續(xù)發(fā)展。

4.2 以人為本，優(yōu)化服務(wù)

城市軌道交通的建設(shè)核心目的就是為人們提供便利的出行條件，乘客的滿意度是對軌道交通服務(wù)質(zhì)量的體現(xiàn)，因此對乘客滿意度展開調(diào)查是鞭策軌道交通系統(tǒng)保持高服務(wù)水平的重要途徑。要想提高滿意度，首先，推行多樣靈活的票制。目前國內(nèi)一些大中城市的鐵路運輸主要只有兩種類型的票卡：單程票和儲值票，以及優(yōu)惠力度有限的月票，雖然這有助于短期內(nèi)穩(wěn)定公司的運營優(yōu)勢，但從長遠來看，很難滿足不同群體的多樣化需求，影響上座率。因此，軌道交通應(yīng)關(guān)注乘客的心理需求，制定集月票和儲值卡一體的乘車卡，此外，還可以推出團體票、區(qū)間票、可供多次使用的車票等，特殊期間可加大對車票價格的優(yōu)惠力度，人們能夠根據(jù)自己的情況選擇適合自己的車票類型，讓出行自由化，有益于提升乘客滿意度，提高上座率。其次，要健全引導(dǎo)標識系統(tǒng)。我國軌道交通的發(fā)展規(guī)模不斷擴大，接收的乘客群體逐漸面向國際，實施全面化、細節(jié)化的引導(dǎo)標識系統(tǒng)十分必要，主要的地面換乘口或進出口站應(yīng)清晰明確標出該列車能夠到達的較大行政機關(guān)或商業(yè)區(qū)名稱；在車廂內(nèi)部也應(yīng)及時添加、更新引導(dǎo)標識，達到城市的發(fā)展更新進程與其同步，方便乘客出行。再次，應(yīng)及時更新車輛運行的信息。軌道列車的信息系統(tǒng)必須能做到實時報告車輛到發(fā)站的情況，使乘客能夠根據(jù)運營單位提供的信息及時判斷和調(diào)整乘客的出行計劃，以促進空間資源的平衡分配。最后，確保軌道列車的準時性。不論是哪種類型的交通工具，到發(fā)守時都是一大問題，車輛未準時到達站點對人流量大的車站，大規(guī)模人流的聚集會超出站臺的承受力，特別是在上下班高峰期，乘客互相擁擠，極易造成踩踏事故，存在巨大安全的隱患，因此準點到發(fā)車是軌道交通發(fā)展必須重視的一環(huán)。

4.3 宏觀調(diào)控，綜合交通軌道交通

不可能獨立發(fā)展，與其他地面交通方式相互融合，相互促進，才能構(gòu)建綜合一體化的城市交通體系。政府部門在監(jiān)督和引導(dǎo)交通建設(shè)的過程中，要充分發(fā)揮宏觀調(diào)控職能，促進軌道交通與其他地面交通一體化融合，保證軌道交通與城市發(fā)展兼容。軌道交通樞紐與公交總站、長途客運站進行聯(lián)合換乘，或與火車站，機場之間進行直接換乘，以形成一個全面的城市綜合交通換乘體系，若在各大城市間推廣，也可促進城市地上地下的空間資源的合理分配與利用。

5 結(jié)語

綜上所述，信息技術(shù)的不斷發(fā)展不僅給城市軌道交通帶來了機遇，更帶來了挑戰(zhàn)。軌道交通給人們帶來了便捷、靈活的出行方式，推動城市的可持續(xù)性發(fā)展，提升城市價值，積極作用不言而喻。但要使軌道交通充分發(fā)揮其潛在效能，除了信息技術(shù)的支持，還需要解決現(xiàn)階段存在的問題，結(jié)合自身的全面長遠規(guī)劃與政府宏觀考慮，合理分配有限資源，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，使城市軌道交通走一條持續(xù)、綠色、健康的發(fā)展道路，為人民、為城市、為國家?guī)韮?yōu)質(zhì)服務(wù)和良好效益。