城市轨道交通是铁道科研应该立足的第二战场
摘 要: 城市轨道交通将成为我国城市交通建设的一项新的产业、有着广阔的市场前景。铁科院在城市轨道交通方面具有系统的优势, 目前已迈出了第一步, 取得了较好的市场信誉和项目支持, 应该在科研院、所改制的推动下, 下大决心、调整结构、存量重组、调动力量、理顺关系, 开拓第二战场, 整体系统进入城市轨道交通建设市场, 发挥技术主角作用。
关键词: 城市轨道交通 市场 管理 科学研究
1 城市轨道交通正在形成新的重要产业
1.1 轨道交通是城市公共交通的发展方向
随着改革开放以来我国经济的快速增长, 城市化的步伐大大加快, 城市人口迅速增长, 城市规模不断扩大。1981 年时, 我国100 万人口以上的特大城市是18 个, 50 万～ 100 万人口的大、中城市有28 个, 而到1996 年, 特大城市和大、中城市分别增加到34 个和44 个。目前我国城市化程度为30% , 根据世界各国城市发展的规律, 城市化在达到30% 后, 会有一个加速发展时期, 到70% 后才又趋于稳定。据此规律, 中国的城市化水平可能在15 年内达到45% 左右, 这意味着城镇人口还将继续快速增加。那么, 随着交通需求量的急剧增长, 解决城市居民的出行问题便成为现代化城市建设的一个重要问题。
据预测, 到2000 年, 中国大城市的日均客流量将达到3.81 亿人次, 公共汽、电车客运方式最多也只能完成这一巨大运量的30% 左右。由于我国城市公共交通结构单一, 道路的增长速度难以适应快速增长的道路车辆的需要。进入九十年代以来, 我国城市道路面积持续以10%～ 13% 的速度增长, 但机动车增长速度更快, 使车均拥有道路面积以10%～ 15% 的速度下降。交通拥堵不仅影响了居民的出行, 还对城市经济和社会活动产生不利的影响, 据估计, 上海每年由于交通堵塞造成25 个亿的损失。因此, 发展快速、大运量的城市轨道交通客运系统便很自然地成了解决城市公共客运问题的发展方向。
在世界一些人口较多的大城市的交通结构中, 城市轨道交通占了很大的比例。并且, 国外大城市轨道交通运营里程较长, 形成了分布合理的轨道交通网络, 极大地方便了居民的出行。纽约地铁运营里程达420 km, 伦敦392 km, 东京218 km 。相比之下, 我国即便是人口众多的特大城市, 轨道交通在各种交通方式中的比重也还很小。九十年代以前, 我国仅有北京和天津建有地铁, 其中, 北京地铁1 号线1969 年建成,2 号线1984 年建成, 分别长2316 km 和1614 km; 天津地铁1986 年建成, 长714 km 。进入九十年代以来, 建设城市轨道交通系统的步伐加快, 但即便是在北京、上海, 离形成城市轨道交通路网距离还很大。因此, 城市轨道交通建设无疑存在很大的发展空间, 孕育着一个巨大且长期的建设市场。
1.2 轨道交通建设将形成新的产业和巨大市场
大力发展城市轨道交通的城市客运解决方案已在国内大中城市得到普遍认同。也可以说是大势所趋。无论是从运输效能角度考虑, 还是从改善社会环境和可持续发展的综合效益出发, 大容量的快速城市轨道交通系统都是大、中城市交通体系中不可替代的重要客运方式。1995 年投入运营的上海地铁1 号线的建设, 标志着我国城市轨道交通建设开始进入快速发展阶段, 目前我国正在建设或已投入运营的新建城市轨道交通线路包括: 北京地铁复八线; 上海地铁二号线、国内首条城市轻轨明珠线、莘闽线; 广州地铁一号线、二号线; 深圳地铁一期等。即将开工和正在规划的城市轨道交通项目更多, 国务院和国家计委已批准或原则同意南京、青岛、沈阳、重庆等城市的地铁和轻轨建设项目, 以及大连、长春、哈尔滨、鞍山、武汉、杭州、乌鲁木齐等城市筹建地铁和轻轨。总线路长度430 多km , 建设投资估计约1 400 亿。全国已规划的城市轨道交通线路多达九十多条, 总里程约2 200 km 。其中, 520 多km 已做了可行性研究。
城市的发展和演变实际上是社会经济结构转换的一种过程, 产业结构从传统的农业社会向现代化工业社会转变过程中, 使城市交通需求大幅增加, 因而有了建设城市交通的需求。然而, 随着市场经济取向的转变, 城市交通不再仅仅局限于交通供需的建设和管理问题, 而演变成经济社会生存的基础和城市发展的指挥棒。可以说城市轨道交通发展到哪里, 那里的城市经济活动就会蓬勃发展, 人口就会聚集, 土地就会升值。
因此, 完全可以站在超越交通供需的建设和管理层面的高度上, 将城市轨道交通建设和土地综合利用结合起来, 实现集规划、投资、建设、生产、经营、管理于一体的城市轨道交通产业。由于城市轨道交通建设的基础设施和公益事业特征, 以往的建设模式基本是国家或城市政府作为主体投资建设主体, 并设立相应的部门或公司进行经营管理。作为单个的建设项目, 由于作为投资主体的地方政府财力不厚、资金短缺, 使得项目建设停滞或进展缓慢。即便已建成, 由于受限于城市轻轨交通的公益事业特征, 往往也因为不能赢利而成为财政的负担。解决这一矛盾、推动城市轨道交通建设的方案便是站在超越单个项目的高度, 运用市场机制, 采取多元化投资和公司化经营的产业化运作方式。
1.3 国家政策推动了这一产业的快速形成
1995 年, 国家计委暂停了全国城市轨道交通项目的审批, 采取这一做法的原因不是因为城市轨道交通建设没有必要, 而是某些城市在地铁建设中大量进口国外车辆及机电设备, 追求建设标准的高档豪华, 使地铁建设的造价过高的缘故。而实际情况是我国完全有能力生产可满足一般运营水平的地铁车辆, 并且所生产的地铁车辆还出口国外。因此, 国家计委会同有关部门于今年提出了城市轨道交通设备国产化的实施要求和方案, 提出了城市轨道交通设备国产化的目标和工作重点。即从1999 年起, 经国家批准开工的城市轨道交通建设项目, 在建成时其全部车辆和机电设备的平均国产化率要达到70 % 。城市轨道交通设备国产化的重点是轨道车辆和信号系统。与此同时, 出台了城市轨道交通建设项目的基建程序及相关的政策和实施办法。在此基础上, 批准或原则同意了15 个城市的地铁或轻轨交通项目建设。因此, 可以说国家政策是鼓励、引导和推动城市轨道交通的快速发展及其产业化建设的, 也鼓励这一行业逐渐进入市场体系的大环境。
2 勇担城市轨道交通系统的技术主角
城市轨道交通是一个综合性强、技术复杂的系统工程。它涉及城市规划、市政发展、工程施工、地下管道(水、煤气等)、电力供电、公交系统、工程总体规划和计划、施工组织等诸多方面的运筹; 又有复杂的设备系统包括车辆、供电、通信、信号、售检票、环境控制、车站监控、综合信息自动化及防灾报警等。无论是城市轨道交通的规划、技术标准的制定、线路工程的建设, 还是机电设备的选型、系统的综合调试等, 都需要具有综合实力的单位充当系统技术咨询和技术服务的角色。
2.1 铁道部科学研究院具有的系统技术优势
铁道部科学研究院作为铁路系统唯一的综合性研究机构, 不仅拥有亚洲唯一的环行试验线和大量的综合试验设备系统, 而且长期以来承担着铁路系统综合技术方案、综合技术标准、综合试验技术以及技术进步等各个技术方面的研究和发展工作, 在工程实践中积累了丰富的技术能力和经验, 拥有工程咨询甲级资质, 工程监理和环境评价等一系列工程资质, 完全能也应该能担当起城市轨道交通系统的技术主角。
2.1.1 运输及经济研究方面
在作为轨道交通规划、设计、研究龙头的运输及经济研究方面, 铁道部科学研究院具有强大的实力。长期来, 在我国铁路的运输组织、交通运输技术政策的制订、铁路客货运输的挖潜扩能、提高客货运输服务质量、高速铁路的前期研究准备工作、提速旅客列车的组织开行、配合地方铁路建设的勘测设计、城市轨道交通的预可行性研究及可行性研究等各方面, 发挥了牵头组织、综合运用和协调的作用。在城市轨道交通方面, 也做过很多工作, 包括北京地铁复八线工程的可行性研究, 发展北京轨道交通研究, 发展北京市郊铁路旅客运输对策研究, 城市交通技术政策研究, 北京市近期交通发展对策研究, 深圳市铁路运输“ 九五” 发展规划及2010 年发展目标研究等。
2.1.2 线路技术方面
铁道部科学研究院在选线、路基处理、桥梁、隧道、轨道结构、减振降噪、环境评估等专业技术领域都具有很强的实力, 取得了大量的研究成果和工程业绩。近年来比较典型的技术研究项目和业绩包括: 国家计委科研项目焦枝铁路复线龙门石窟伊河大桥减振研究, 通过了国家计委组织的验收并获得了中国铁路工程总公司一等奖; 秦岭特长隧道弹性支承块式整体道床结构及施工技术条件的研究, 已完成科研工作和试验段研究, 秦岭特长隧道轨道结构将于1999 年11 月开始铺设; 秦沈高速客运专线高架桥上无碴轨道, 已完成科研工作并已开始有关试验段铺设的准备工作。枕下橡胶垫板减振试验研究, 通过了铁道部科技成果鉴定并获铁道部科技成果三等奖。九江长江大桥引桥无碴无抗梁上无缝线路设计和试验研究等。
在城市轨道交通方面, 铁道部科学研究院也积累了大量的工程技术业绩。包括: 上海市城市轨道交通明珠线轨道结构设计和施工技术咨询; 北京地铁D T 24 型减振体系、D T 22 型减振体系方案设计及试验研究; 天津地铁整体道床、无缝线路设计和技术咨询; 上海地铁钢轨类型、钢种方案的选择论证, 整体道床设计方案审查, 扣件体系试验; 广州地铁钢轨现场焊接可行性报告; 大连轨道交通桥梁和轨道设计任务; 沈阳市10 km 无缝线路和扣件设计。近期, 又承担了深圳地铁一期工程减振轨道及道床的科研与设计任务。2.1.3 车辆及供电技术
在车辆和供电技术方面, 铁道部科学研究院拥有实力强大的技术队伍和完备的试验手段。多年来承担着铁路车辆及供电技术方案制定、全部新车型的综合性能试验和评估以及轨道车辆及供电关键技术研究与发展方面的工作。
铁科院在轨道车辆转向架技术、车体技术、制动技术、牵引传动技术、供电技术以及综合试验技术等涵盖车辆和供电全部技术关键的领域, 完成了大量的国家和铁道部科研项目, 主导了我国车辆及供电技术的发展与进步。包括: 转向架技术方面的国家“ 八五” 科技攻关项目“ 高速万向轴式动力车转向架研制”、国家“ 九五” 科技攻关项目“200 km ·h-1电动车组动力转向架研制”和国家“ 九五”科技攻关项目“200 km ·h-1电动车组拖车转向架研制”等; “ 高速列车制动技术研究”以及技术含量较高的制动系统部件产品如制动盘、闸瓦、制动缸等; “ 磁悬浮技术研究”和国家“ 九五”科技攻关项目“200 km ·h-1电动车组主变流机组研制”等; 形成了高技术含量的主变流机组、辅助变流机组、牵引电机等牵引传动系统部件产品; 先后承担完成了国家、部委技术法规, 如电气化铁路、高速铁路的牵引供电系统及接触网技术条件、干线电气化铁路的电压标准、电气化铁道对无线和有线通信的干扰标准、公用电网的谐波标准、电气化铁路微机保护通用技术条件、电气化铁路的绝缘配合标准。铁路电气化一、二次设备、零部件和有关检测设备的开发、成套的集成电路继电保护、计算机继电保护和各种自动装置、远动装置等。设计完成了环行铁道200 km ·h-1接触网改造任务, 保证了国产电力机车能在其上跑出创纪录的212. 6 km ·h-1的速度, 迈出了我国高速铁路的第一步。参加了大量的电气化铁路的开通试验、提速试验和其它相关试验。作为国家认可的接触网零部件检测单位, 包揽了全部的电气化接触网零部件的检验和电力机车高压试验任务。
在综合性能试验方面, 铁科院仅最近几年就先后完成了环行线冲击210 km ·h-1 速度的综合性能试验; 郑武线正线冲击240 km ·h-1速度的综合性能试验; 三大干线提速试验; 瑞典X2000 摆式列车综合性能试验; 香港KT T 过轨列车综合性能试验; 200 km ·h-1 电动旅客列车组综合性能试验等一系列重大综合试验。
2.1.4 通信信号技术
在作为城市轻轨交通核心技术的通信、信号技术领域, 铁科院技术力量雄厚、试验设备完善, 取得过300 多项科技成果, 其中获国家发明奖和国家科技进步奖50 多项, 获铁道部科技进步奖100 多项, 为铁路现代化技术改造、解决运能和运量的矛盾、确保行车安全、改善劳动条件作出了积极贡献。
比较典型的产品和工程业绩包括: DJ4 型调度监督系统和设备, 获铁道部科技进步二等奖; 调度集中系统设备获国家重大技术装备一等奖; 已在4 300 多km 铁路线上运用。D5 型调度集中、行车指挥自动化系统已安装运用700 多km 。D6 调度集中、行车指挥自动化系统 通过激烈竞标, 在伊朗德黑兰地铁10 个站约80 km 线段获得应用。T YW L —? 型计算机联锁、T YW L —TR9 型容错计算机联锁系统设备于97 年12 月首家经过计算机软件安全测试并通过铁道部科技成果鉴定, 98 年被国家五部委认定为国家级重点新产品, T YW L —? 计算机联锁系统设备还在北京地铁中获得了应用。99 年在世行贷款项目《武广电气化铁路改造》国际招标中, 中标为蒲圻— 坪石、坪石— 广州约975 km 提供调度监督系统; 为蒲圻— 广州间47 个站提供计算机联锁系统。在武广电气化铁路国内出资改造项目中, 中标为44 个站提供计算机联锁系统。铁路列车无线调度通信系统设备安装率占全国铁路里程93% 以上。全路无线通信网从150M H z 开始, 一直采用我院的研究成果, 现有的400M H z 无线系统也是我院积极努力的结果。
2.1.5 系统综合试验与设备总联调技术
城市轨道交通涉及面广, 包含多种专业, 是由多个子系统构成的大系统工程, 其综合性强、技术复杂、接口条件多, 需经系统联调才能构成具有综合效能的轨道交通设备系统, 换言之, 系统联调是实现轨道交通设备系统的“ 综合集成”。
通过系统总联调实现三个目的:
(1) 系统的构成是一个有机的集合体, 表现出很强的关联性, 经过对各子系统的接口关系的动态联调, 从整体上完成设备大系统的有机构成。
(2) 系统是一个复杂的多目标函数, 联调是在整体目标协调下, 对单个目标进行有条件的变换和调整, 逐步在整个系统中谋求优化。
(3) 联调需必要的条件和空间完成, 它不属于模拟仿真, 而是实物型的系统调整和运行试验, 以此实现系统的移动设备和固定设备的最佳整体匹配。仅以广深线准高速为例, 在广深正线上做运行试验之前, 我院已综合各专业, 在环行线上进行4 次联调试验, 累计达10 个月, 表现了很强的综合技术能力, 确保了广深准高速的系统联调成功。同时练就了一支队伍。
2.2 敢当技术主角已迈出了第一步
2.2.1 规范市场运作规则
对于铁道部科学研究院来说, 重要的是如何发挥综合优势, 提出并制定产业运作的系统技术模式和方案, 这是一个宏观层面上的技术问题, 也是走向市场、控制市场过程中必须面对的研究课题。只有透过对系统技术的控制权, 才能有力地抢占城市轨道交通建设的大市场, 树立铁道部科学研究院在城市轨道交通建设领域的技术优势地位, 并以此带动包括设计、施工、监理等在内的技术服务和产品服务的发展。
其次, 城市轨道交通建设产业化的公司运作, 需要包括市场、系统技术、制造、城市规划、金融、财务等等多方面力量的共同参与。铁科院应正积极开展对外合作, 在产业化运作中担当起技术总包的角色, 成为推动城市轨道交通建设产业化的主体。
以推动城市轨道交通建设产业化主体的方式参与市场竞争, 是一种总缆全局的市场占领运作模式。除此之外, 以乙方的身份为城市轨道交通建设项目提供技术服务, 也是抢占市场、树立铁道部科学研究院形象的良好运作方式, 目前铁科院在深圳地铁建设项目中的运作方式就是一种成功的尝试。对于铁科院来说, 重要的是应当注重整体形象, 发挥综合技术优势。
总之, 城市轨道交通建设孕育着一个能发挥铁科院综合优势的巨大市场, 应该并且能够抢占这个大市场, 逐步确立铁科院的市场份额和综合技术优势地位, 能参与其中的工作, 涵盖项目策划、技术政策、技术体系和技术规范的制订、规划、可行性研究、土建工程、轨道结构、车辆、牵引供电、通信信号、系统总联调等各个领域, 能提供全方位的技术服务。
2.2.2 发挥综合优势, 适应市场竞争
基于立足铁路、面向社会的改革思维, 为更好地以整体形象发挥铁科院现有技术、人才、装备、业绩和资质的综合优势积极参与城市轨道交通领域技术服务和技术开发的市场竞争, 逐步树立铁科院在城市轨道交通领域的市场形象, 依托深圳地铁一期工程项目, 院及院内各所以内部股份制的形式, 于1998 年共同出资注册成立了北京远通城市轨道交通中心。
远通中心成立以来, 以铁道部科学研究院的整体实力为依托, 在前期工作所打下的良好基础上, 通过艰苦的努力, 已逐步在深圳地铁项目上打开了局面, 到目前为止, 已签订了多项合同, 总金额2 200 多万, 其中深圳地铁一期工程车辆及机电设备系统工程监理服务合同为国内首次尝试, 意义重大。此外, 为了开拓市场、提高知名度, 对其它城市的轨道交通项目也进行了有效的跟踪和接触, 还与国内外许多城市轨道交通设备生产和技术服务企业和公司建立了联系; 在很短的时间内完成了《八达岭磁悬浮旅游示范线可行性报告》和地铁设备国产化定点生产厂家申报等其它相关的工作。
铁科院以远通模式在深圳地铁项目上的运作, 是一种展示了我院综合实力的有益探索, 从进入深圳地铁工程项目来看, 可以说是有了良好的开端。受深圳市地铁有限公司委托, 编制《深圳地铁一期工程科研工作规划》。该规划针对深圳地铁项目国产化的实际要求以及解决技术问题的紧迫性和必要性, 提出了科研项目立项“ 可实现性、可应用性、时效性和注重科研成果的移植与新技术应用” 的四大原则。按五类研究主题制定了一系列二级课题及其子课题规划, 制定了深圳地铁一期工程科研项目管理纲要。深圳地铁公司对此规划很重视, 并已按《规划》的建议, 分批分步骤地开展了项目招标和部分重要项目的技术研究工作。
3 科技体制改革推动铁科院必须开拓第二战场
3.1 转企的大环境迫使铁科院进入第二战场
全国技术创新大会突出了技术创新特别是发展高科技、实现产业化这一主题, 积极推进科技体制和经济体制的配套改革, 应用型科研机构将面临新一轮的深化改革, 科研院、所向企业化转制成为科技体制改革的大趋势和最终目标。在转企的大环境下, 应尽早定位, 求生存谋发展。在确保铁路主战场上的重点任务完成的条件下, 铁科院要坚定地闯入第二战场。
作为企业, 它所看重的、所依赖的是市场。没有了市场, 就没有了企业的生存空间。铁科院目前的现状是什么呢? 首先, 我们在铁路这个主战场上, 完成了一系列包括提速、高速、重载、安全等在内的重大研究和试验任务, 以及计算机售票、产品质量检验、铁路标准及信息技术服务等铁道部重点任务。在这些任务的牵引下, 锻炼和稳定了一批科技骨干队伍, 充分展示了铁科院作为铁路科技“ 国家队” 的实力和在铁路建设这个大市场中不可替代的重要作用。其次, 铁科院也不断在进行铁路之外市场的开发, 深圳研究设计院在深圳地区的成功是一个典型的范例, 还有中铁公司规模生产的营销管理, 以及通号、机辆、铁建、金化等各研究所以高技术产品和高技术优势抢占市场的努力和成功经验。这些都是适应科技体制改革以及市场竞争机制的良好基础和成功尝试。然而, 仅此是不够的, 第一, 由于计划体制的影响, 大铁路建设这个大市场对于铁科院的体制改革在经济上的牵引是不足的, 每年, 铁道部科研项目经费只占大约铁科院全部收入的10% , 而这一情况很难在看得见的将来有质的改变; 第二, 铁科院还存在富余人员较多、工作任务不饱满的实际情况, 如何调整和充分利用现有的人力资源是体制改革成功的关键之一; 第三, 铁科院在科研成果转化、工程技术进入市场方面还存在小规模作战, 只考虑局部利益和小富即安的思想, 内仗外打的情况时有发生, 不利于铁道部科学研究院的长期发展。解决这些制约改革的矛盾, 迫使我们寻求具有强大经济利益的大市场。只有有了具有强大经济利益的大市场牵引, 我们才能顺利完成改革过程中人员的合理流动和再分配; 才能站在产业化和规模化的高度运筹铁科院的发展, 才能形成在大市场中科研成果的系统转化。
衡量科研院所转制为科技型企业, 尤其是如铁科院这样的综合性大院, 成功的标志是: 转制是否有利于发挥集团的综合技术优势; 是否有利于源源不断的技术创新; 是否有利于科研成果、系统技术的规模转化。以上述“ 三个有利于” 的原则判断, 开拓城市轨道交通产业的技术服务市场, 是迫在眉睫, 并大有作为的。
3.2 存量重组、形成拳头、抢占大市场
铁科院是国内唯一一所多学科、多专业、综合性的铁路科学技术研究和开发机构, 是铁路技术标准体系建立的主体和铁路关键技术研究开发的正规军。在担负铁路运输生产建设中重大、关键、综合性技术研究任务中, 发挥了专业齐全、试验手段先进、技术力量雄厚的综合优势。
然而, 铁科院在科研成果进入市场上, 还基本是以课题组为单位的分散作战为主, 在每一个单一领域都有很强的实力, 但协同作战在市场上打大仗的范例还较少。这种小规模作战的模式与占领城市轨道交通建设这个大市场、确立铁道部科学研究院技术主导地位的长期发展战略是不相适应的。必须加强各个部门、专业之间的联合协作, 必要时实行资产的重组重构, “ 强强” 联合, 形成城市轨道交通技术服务和产品服务的产业化、系统化、规模化。只有这样, 才能积累业绩, 确立铁科院的地位。
3.3 用市场引导的力量, 推动铁科院的体制改革
技术依赖于市场, 健康的市场需要技术的支持, 尤其是有相当技术含量新兴的产业市场, 更要通过市场与技术的结合、市场与资金的结合, 培育发展。
市场引导的力量, 推动铁科院的技术重组, 推动铁科院体制弊端的改革, 直至铁科院顺利地完成国家科委对国家科研院所改制的整体要求。为适应铁科院体制改革和开辟城市轨道交通产业为第二战场的整体构想, 应基于如下的改革策划:
(1) 由市场需求, 决定研发项目, 甚至直接由市场投入来运作;
(2) 体制上, 应适应大市场的要求, 克服“ 题目小型化、行为短期化、力量分散化”, 寻求合理的操作模式;
(3) 项目上, 以与金融资本的结合为纽带, 发挥技术与资本的各自优势, 以技术主导的获得, 寻求更多的技术服务;
(4) 作为长远的发展规划, 担当起技术总体的责任, 着力培养技术与经营人才, 合理调动全院的技术资源, 真正全方位地重视城市轨道交通产业, 使之成为铁道部科学研究院立足
