交通运营|轨道交通智能化 技术创新当自强
“作为全国第一条地铁，北京地铁1号线自1971年运行至今已历经整整半个世纪 。其间，北京市轨道交通运行里程从最初的23.6公里增加到727公里（截至2020年底），增长近30倍 。”北京市轨道交通设计研究院研究员张波在接受《中国科学报》采访时说 。
而据中国城市轨道交通协会最新统计，2020年我国地铁运营总里程6200余公里，在建5000余公里 。“目前，我国轨道交通运营里程已经位居世界第一位，智能运维也处于世界前列 。”北京交通大学副教授王耀东表示 。
不过，多位专家向《中国科学报》表示，当前我国轨道交通智能数据采集设备、高精尖传感器等设备对外依存度仍然较高，亟须加强自主创新，推动交通强国建设 。
运维日趋智能化
“我们轨道交通起步较晚，但发展较快 。”在近日举行的聚焦轨道交通领域的2021年北京地区广受关注学术成果报告会上，北京公交有轨电车有限公司总工程师董皓在接受《中国科学报》采访时说 。
【交通运营|轨道交通智能化 技术创新当自强】根据中国城市轨道交通2020年度统计和分析报告，截至去年底，我国有45个城市开通城市轨道交通运营线路244条，运营线路总长度7969.7公里，其中地铁运营线路6280.8公里，占比78.8%，其他制式城轨交通运营线路占比21.2% 。当年新增运营线路长度1233.5公里 。
伴随着轨道交通运营里程的增长，我国轨道交通智能运维也步入世界前列 。
以北京地铁为例，张波表示，50年来北京地铁发生了三大转变：从最初的以战备防空为核心，转变为以交通运输和解决大城市病为核心；传统的人工设计、施工和运维方式，逐渐转变为数字化、信息化的方式；接下来智慧化将成为城市轨道交通发展趋势 。
在数字化城市轨道交通建设方面，当前我国基于建筑信息模型（BIM）的相关研究和应用风头正盛 。“BIM有助于将实体建筑信息化，把所有的数据集成到一个模型上，通过虚拟地铁来管控，实现地铁智慧化 。”张波向《中国科学报》解释 。
据介绍，基于BIM的数字轨道交通包括三个层次：一是实现轨道交通的数字化；二是实现轨道交通数字化孪生建设，在轨道交通实体建设的同时，同步建设一套数字地铁；三是依托BIM，推动后续参数化（或智能化）设计，实现智能施工、绿色施工以及智慧运维等全产业的升级 。
同时，对于给出行安全带来挑战的地铁隧道“病害”——隧道裂缝、渗漏水、沉降、衬砌剥落、掉块等，国内相应检测技术也日趋智能化 。例如，在裂缝检测方面，王耀东和同事把机器视觉技术、图像处理技术、人工智能技术应用在地铁隧道检测中 。
“机器视觉的特点是效率高、可移动、非接触，特别是信息处理自动化、智能化，性价比高，且容易操作 。”王耀东说，这种智能巡检技术有助于解放人力，服务运维 。
对外依存性技术需自强
尽管我国轨道交通运营里程和智能运维水平已处于世界前列，但多位专家在接受《中国科学报》采访时仍强调，轨道交通领域仍亟须加强自主创新 。
“我国轨道交通智能数据采集设备、高精尖传感器还需要从国外进口 。有些国外检测设备功能相对单一，但因为核心技术垄断地位，报价却达到数百万元，甚至上千万元 。”王耀东说 。他表示，我国仍需大力推进基础研究创新，将主动权掌握在自己手中 。
对此，张波也表示，当前基于BIM的轨道交通基础建模软件仍来自国外，亟须开发基础软件 。
事实上，去年美国禁止哈工大等高校使用科学计算软件MATLAB事件曾引起广泛关注 。“各种设备、软件长期依赖国外，终究不是办法 。国产设备当自强，对于轨道交通领域一些基础的设备和软件，我们必须走自主化、国产化的道路 。”北京交通大学副教授张永生说 。
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