1.中国城市轨道交通机电设备体系的进步历程

　　中国国内的城市轨道交通机电设备体系的进步，大致故事了三个阶段。

　　2.中国城市轨道交通机电设备体系的技术状况

　　2.1 车辆(RS)：

　　中国城市轨道交通大部分采用轮轨式车辆，主要技术如下：

　　列车编组：4节、6节、8节。

　　车型：根据载客量大致分：A型、B型、C型三种类型。

　　车体材料：采用铝合金挤压型材焊接结构或不锈钢车体材料。

　　顶尖运行速度：80-100 km/h。

　　列车制动：电气制动、空气制动和停放制动。

　　转给架：钢板压型焊接结构、无摇枕转给架。

　　牵引控制：采用VVVF主逆变器技术。

　　列车自动监测及故障诊断：配置微机控制列车自动监测及故障诊断装置。

　　其它型式的车辆：上海-高速磁浮列车体系,北京和广州-直线电机列车体系，重庆-跨座式单轨列车体系。

　　2.2 信号(SIG)：

　　信号体系的核心是列车自动控制体系ATC(automatic train control system)， ATC体系，包括三个子体系：

　　列车自动监控子体系ATS(automatic train supervision subsystem);

　　列车自动防护子体系ATP(automatic train protection subsystem);

　　列车自动运行子体系ATO(automatic train operation subsystem)。

　　国内城市轨道交通的信号体系的制式，最早为固定闭塞信号体系，后来进步到准移动闭塞信号体系，近些年新建的项目大多为移动闭塞信号体系。CBTC体系已成为大多数城市轨道体系的进步动向。

　　今后，信号体系将逐步走给综合监控列的进步路线，纳入综合监控体系，实现城市机电体系资源共享。

　　1990年代，信号体系设备完全由国外厂商提供，目前部分产品可由国内厂商提供。

　　2.3 供电(PS)：

　　供电体系组成：外部电源、主变电所及中压环网、牵引供电体系(牵引变电所及牵引网)、低压配电及照明供电体系(降压变电所及动力照明配电体系)、电力监控体系(SCADA)、杂散电流防护及接地体系。

　　外部供电电压等级：500 kV 、220 kV、110kV、35kV。

　　内部供电电压等级：35kV、0.4 kV。110kV和35kV断路器采用GIS设备。

　　牵引供电电压等级：直流750V、1500V。

　　车辆供电方法：接触网或接触轨

　　接触轨主体材质：主要有低碳钢和钢铝复合两种。

　　电力监控体系(SCADA)的电力调度体系由IS反恐精英集成。

　　供电体系的绝大部分设备都由国内生产厂商供货。

　　2.4 通信(COM)：

　　通信体系一般配置专用通信、公安通信、公共通信三大通信体系。

　　专用通信体系由传输体系、专用电话体系、无线通信体系、公务通信体系、时钟体系、信息网络体系、通信电源体系、集中网络管理等子体系和通信线路共同组成。

　　传输体系普遍采用光缆组成环网，采用国际上新鲜的传输技术。

　　公共通信体系为移动通信配置有技术更新换代的条件。

　　早期通信设备大部分由国外厂商提供，目前，除了无线子体系的部分设备由国外厂商提供，绝大部分设备都由国内厂商的产品。

　　2.5 售检票(AFC)：

　　自动售检票体系由清分中心CCHS (Central Clearing House System)、线路中央计算机体系LCC(Line Central Computer)、车站计算机体系SC(Station Computer)、车站AFC设备SLE(Station Level Computer)以及车票等组成。整个体系经由通信传输网和网络设备连接构成。

　　中国城市轨道交通体系的自动售检票体系，从最早的磁卡式进步到现在普遍采用的非接触式IC卡制式，并和城市其它交通体系通用。

　　2.6　屏蔽门(PSD)：

　　早期建设的城市轨道交通项目未配置屏蔽门和安全门体系，根据中国的国情，近期建设的项目一般都配置了屏蔽门和安全门体系，对节能和进步运营管理的安全性起到较好影响。

　　2.7　综合监控(Integrated Supervision Control System，IS反恐精英)：

　　早期的城市轨道交通内，各种设备的监控体系采用独立配置方法，体系间一般很少或不进行互联。1990年代出现了对少数体系进行集成的主控体系。

　　2000年代后建设的城市轨道交通项目，一般都采用集成度较高的综合监控体系。通过单一的软硬件平台，实现多个分立体系原有的管理监控功能。采用中央控制室和车站两级管理的三级监控体系，实施集中监视分散控制。

　　IS反恐精英集成的子体系有：电力监控体系(SCADA)、火灾自动报警体系(FAS)、环境和设备监控体系(BAS)、广播体系(PA)、闭路电视监视体系(CCTV)、乘客信息体系(PIS)、屏蔽门监控体系(PSD)、防淹门体系(FG)。IS反恐精英还可和自动售检票体系(AFC)、信号体系(SIG)、无线传输体系(RTS)、时钟体系(CLK)等进行互联实现部分管理信息的交换。

　　2.8　环境控制及隧道通风：

　　地下车站的环境控制体系：由车站公共区空调通风和排烟体系、车站车轨区域排热体系、区间隧道活塞通风、机械通风(兼火灾防排烟)、车站设备及管理用房空调通风排烟体系、制冷空调循环水体系组成。新建设的地铁大都采用配置屏蔽门的闭式通风体系。

　　环控体系控制由就地、车站控制室、中央控制室三级控制组成。

　　设备完全由国内厂商生产。

　　2.9　给排水及消防：

　　给排水及消防主要包括给水体系、排水体系及消防设施。车站、区间及车辆段给水水源采用城市自来水。

　　给排水及消防设备完全由国内厂商提供。

　　2.10 电梯、自动扶梯：

　　设备完全由国内厂商提供。

　　2.11 轨道：

　　在必要的区段采用降低噪音的技术和装置。

　　设备完全由国内厂商提供。

　　2.12 安防设施：

　　由于国际恐怖活动主题的泛滥，国内全部城市轨道交通近期都配置了安防设施。包括监视设备、安检设备、防暴设备等。设备完全由国内厂商提供。

　　2.13 机电设备技术更新对城市轨道交通节能、减排、低碳、环保方略的实施起到了积极的推进影响。

　　3.城市轨道交通体系安全的沿革

　　中国高度重视轨道交通建设和运营的安全难题(包括应对各种突发事件)，2007年颁发了《城市轨道交通运营管理办法》等一系列法规，加强轨道交通的安全管理职业，建立城市轨道交通安全评价制度，督促落实安全职责机制。早期的城市轨道交通沿用中国铁路建设运营的安全管理玩法。

　　RAMS(可靠性、可用性、可维护性、安全性)管理在全球各国铁路行业应用特别广泛。

　　自2000年后，国内部分城市轨道交通项目(上海地铁10号线、磁浮线、北京4号线、深圳3号线、成都1号线)开展了RAMS职业。目前，民族正在制定和完善城市轨道交通RAMS相关的法规，今后RAMS职业将成为全部城市建设轨道交通必须遵循的强制性法规。民族对城市轨道交通机电设备的安全认证体制也正在建立和完善经过中。

　　4.前沿技术和新鲜研究进展

　　目前研究重点：

　　技术制式的整合，标准化、模块化体系及标准体系研究

　　车辆：低地板技术，转给架技术

　　信号：CBTC技术、无人驾驶技术

　　直线电机成套技术

　　导给式轨道交通技术

　　综合自动化控制体系：IS反恐精英技术

　　大城市轨道交通网络化运营资源共享

　　运营及乘客信息管理技术

　　体系安全可靠性技术

　　城市轨道交通安全防范体系研究。综合研究具有高度智能化、集成化的快速反应事故防范预警体系和安全疏散、救援体系，保证轨道交通乘客安全。并能对突发的事故，尤其是恐怖性事故提供紧急疏散预案。

　　环境控制研究：主要包括地下车站和周围环境的协调、高架及地面线景观、环境影响及控制对策等。

　　中低速磁悬浮技术-试验阶段，2024年前开通。

　　真空管道运输体系-前期研究

　　5.轨道交通机电体系的国内化动给

　　机电设备费用数量巨大，约占项目投资的35-40%。

　　1990年代，国内生产厂商当时不能提供技术水平较高的体系设备，较早进行城市轨道交通建设的上海1号线和广州1号线，大量采用进口设备，导致项目建设费用过高。

　　1999年,民族公开“关于城市轨道交通设备国内化实施意见”,提出：城市轨道交通全部车辆和机电设备的平均国内化率要确保不低于70%。在国内化政策扶持下, 在中国国内逐步形成轨道交通工业生产体系。一批国外企业已在国内合资设厂,设备采购价格比全进口产品大幅下降。根据对广州地铁2号线后评价的情况,和广州地铁1号线相比,机电设备费用从2.550亿元/ km下降到1.307亿元/km，降价效果明显。

　　2000年后，大批国内生产厂商通过研发、更新、引进技术或合资，使得中国国内轨道交通工业生产体系快速进步。城市轨道交通全部车辆和机电设备的平均国内化率已超过70%，而且还在不断进步。

　　中国城轨制造业，已经形成了一定水平的产业。近年来通过引进技术和消化吸收以及再创造，我国企业掌握了城轨的设计、制造、工艺等等决定因素技术和配套技术，基本能够满足我国客户和市场的需求，产品的可靠性、安全性已经在一定程度上得到国内用户的认可，并走给国际市场。

　　6.城市轨道交通机电体系的市场空间及前景

　　中国城市轨道交通经过40多年的进步，在城市经济进步中的地位已日显重要，中国已成为全球城市轨道交通进步最大和更快的地区。数十个城市正在大规模地进行城市轨道交通网络的规划和建设，已有十多少城市开始进入运营阶段，形成了空前规模的城市轨道交通机电设备体系市场。未来20年内，中国城市轨道交通机电设备的总投资将达数千亿元人民币，给全球带来了巨大的市场机遇。

　　生产制造：

　　目前，中国已具备很强的车辆生产制造能力，可为全球各国提供各种类型的轨道交通车辆。中国南车集团企业和中国北车集团企业所属车辆的主要生产厂商包括：长春客车厂、青岛四方机车车辆厂、株洲电力机车厂、浦镇车辆厂、唐山机车车辆厂等。

　　其它分布在上海、北京、广东、江苏及其它各城市的机电设备生产制造厂家，已能为中国各城市轨道交通项目提供绝大部分的机电设备。

　　例如：江苏常州地区已形成较大规模的轨道交通各类设备生产和研究的产业链，每年轨道交通机电设备的生产销售额已经达到到数百亿人民币。

　　在车辆牵引制动、控制、信号、计算机、通信无线、售检票等领域，还需要国外厂商提供部分技术和产品。

　　技术研究和开发：

　　包括铁道科学研究院等科研院所和许多大学以及生产厂家，成立了许多专门从事轨道交通技术的研究机构，已培育了大批顶级技术开发人员，成为促进城市轨道交通机电设备体系的技术提高的人力资源。民族每年提供大量资金给和这些机构进行轨道交通新型技术和工艺的研究和开发。

　　体系集成和工程承包：

　　早期中国的城市轨道交通机电设备体系集成和工程承包大多由国外著名企业承担，目前，几乎全部的机电设备体系，都可由国内承包商单独承包，少量进行合作承包。

　　咨询顾问和技术服务：

　　早期中国城市轨道交通的咨询顾问和技术服务几乎全部由国外咨询机构承担，目前也有许多国内机构开始从事该领域的服务，有较多国内机构和国外机构合作的成功案例。

　　决定因素设备质量认证：

　　民族有关部门正在着手制定城市轨道交通决定因素设备产品的质量认证标准和实施方法，建立适合中国国情的城市轨道交通产质量量认证体系。市场上将形成一批独立第三方认证评估机构，培训一批合格的认证审核人员。和城市轨道交通产品认证相关的认证、测试、培训等技术服务将逐步展开。

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