摘 要：轨道交通是综合交通运输体系的重要组成部分，是推动经济社会高质量发展的重要支撑。在数智技术加速产业变革和“碳中和”的时代背景下，轨道交通行业迫切需要加速突破核心技术，更进一步提升行业自主创新能力，更加聚焦科技创新的前瞻性、转化性、服务性，通过科技创新推动轨道交通产业升级。

关键词：轨道交通行业、工业化、智能化、绿色化

交通强国建设是建设现代化经济体系的先行领域，是全面建成社会主义现代化强国的重要支撑，是新时代做好交通工作的总抓手[1]。“十四五”时期，我国进入发展新阶段，计划统筹推进传统基础设施和新型基础设施建设，打造系统完备、高效实用、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系[2]。经过多年发展，交通运输行业已经进入设施网络完善、补齐短板和解决卡脖子问题的关键期，以及互联互通融合发展、服务品质和效率提升的机遇期，深化改革创新、转变发展方式的攻坚期[3]。轨道交通是综合交通运输体系的骨干，社会影响大、战略地位高、技术难度大，是交通强国建设的重要组成部分。

一、行业背景

截止目前，我国高速铁路总里程、地铁通车里程都已位居世界第一，全社会客运量、货运量稳居世界前茅，已经是名副其实的轨道交通大国。进入“十四五”新时期，随着轨道交通行业持续发展，轨道交通产业结构日渐复杂、安全可靠性要求日益提高，叠加世界经济复苏放缓、我国人口老龄化等不利趋势，轨道交通行业已经到了发展动能转换的关键时期。

目前，轨道交通行业信息化、工业化水平相对较低，数字化、智能化新兴技术的应用仍然有限、智能化程度低，距离行业系统性变革和智能化升级还有较大差距。轨道交通行业投资建设已逐渐完成，运营维修养护线路持续增长，预计到2025年，铁路和城市轨道交通的里程分别达16.5万公里和1万公里。轨道交通庞大的运营规模，必将成为“双碳”目标实现的重要影响因素；目前轨道交通维修养护面临病害检测效率低、传统检养修数据分析自动化程度低、部件或者道岔设备更换费时费力、修复材料性能待提升等突出问题。

二、发展方向分析

工业4.0时代下，以互联网、物联网、大数据、云计算、5G、人工智能、北斗卫星定位、机器人、新能源、新材料为代表的战略性新兴产业与轨道交通行业加速深度融合，为轨道交通行业带来了一系列新机遇，也带来了一系列新挑战。轨道交通行业将面临更高速度、更高难度、更新制式、更加安全、更加绿色、更加智能、更加国际化的技术发展需求和趋势，迫切需要加速突破智能建造技术、基于全生命周期的绿色建造技术、工业化建造技术等核心技术，逐步实现轨道交通的工业化、智能化、绿色化。

工业化方面，随着我国出生人口减少、人口老龄化程度持续增加，建筑业也将面临劳动力短缺、人工成本快速上升的问题，工业化可通过推行标准化设计、构配件集约化生产、自动化装备应用等多种途径实现装配式建造，从而显著降低人力资源消耗、提高施工效率与质量，提升施工安全和质量，系统性降低轨道交通建造风险。

智能化方面，轨道交通行业与先进制造技术、信息技术、节能技术融合不够，亟需航空物探、北斗高精度监测设备、深大基坑智能建造、桥梁结构智能化浇筑、长钢轨智能牵引吊装、装配式智能施工、健康监测和智能维养等技术渗透，可通过BIM+GIS等技术实现工程全生命周期的数字化、三维化、可视化，减少设计错误、提高设计质量，通过自动化、数字化技术实现降本增效，应用机械化、智能化施工技术保障施工质量，提高施工安全性，利用工程物联网、智能监测检测技术、设备以及人工智能技术，实现轨道交通基础设施的智能维养，系统性实现轨道交通行业智能化运维。

绿色化方面，轨道交通行业已经到了高性能绿色建材、新能源动力装备、低碳建筑、能耗管理等技术更新迭代，全生命周期绿色发展指标与统计体系构建、全生命周期碳排放评估、全生命周期节能降碳改造的关键时期。可通过制定绿色建造标准、应用绿色低碳技术，推动传统基础设施和技术装备的绿色化更新换代，实现轨道交通行业清洁发展、低碳发展、循环发展。

三、科技创新工作建议

在数智技术加速产业变革和“碳中和”的时代背景下，轨道交通行业应更加重视原始创新，大力提升自主创新能力，积极布局前沿引领技术、产业高新技术、关键共性技术、变革性技术创新和应用，充分发挥科技创新引领作用。

一是更加聚焦科技创新前瞻性。面对未来发展需求和趋势，轨道交通行业需要前瞻性地进行科技创新，锚定技术发展方向，在磁浮、5G应用、绿色建造等领域开展原创技术研究，争取更多“从0到1”的新突破。包括利用先进的材料科学、轨道交通技术和工程设计理念，推动线路设计和工程施工创新；高速磁悬浮技术、超导磁悬浮技术等先进技术的引入也将极大提高列车速度和运行效率。同时，通过智能化系统升级，实现对列车实时监控和运行优化，提前预测和解决问题，确保安全和高效运行。

二是更加聚焦科技创新转化性。大力推动轨道交通数智化建设，通过建立全面的、涵盖全生命周期的信息化系统，大幅提高管理效率；通过嵌入人工智能、大数据分析等技术，实现对轨道交通系统的智能化监控和管理；推动“双碳”技术升级，研究构建碳排放MRV体系和碳达峰预测控制技术，提升绿色低碳方面整体服务能力。通过技术创新提高铁轨道交通系统的适应性和可维护性，降低运营成本，为未来轨道交通行业的可持续发展奠定基础。

三是更加聚焦科技创新实用性。科技创新的最终目标是为解决实际工程问题，为用户提供实用性强、安全可靠的服务。这意味着要关注更新制式、更加安全、更加绿色、更加智能、更加国际化的需求。科技创新工作必须注重技术实用性，持续完善建设运营的流程化、标准化和智能化，彻底改变轨道交通体力化和个性化特征，真正实现行业升级和效率提高。

同时，联合产业链上中下游建设运营、设计施工、装备制造等单位，共同构建以高端工程装备、智能建造、绿色低碳为核心的全产业链创新生态和标准体系，通过科技创新推动轨道交通产业升级，打造现代化轨道交通产业高地。

参考文献：

[1]中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要

[2]中共中央、国务院.交通强国建设纲要[EB/OL].

[3]国务院.“十四五”现代综合交通运输体系发展规划（国发〔2021〕27号）[EB/OL].