“北京技术创新行动计划(2014-2017年)之“轨道交通产业发展”新闻发布会

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产品型号:电力电子变流控制驱动
时间:2024-08-28 02:04:40 | 来源:星空全站APP 作者:星空体育全站app在线平台

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  主持人( 徐和建):各位媒体朋友,大家下午好!欢迎参加由北京市人民政府新闻办公室与北京市科学技术委员会联合举办的北京技术创新行动计划(2014-2017)专项系列成果新闻发布会。本场发布会是此次系列发布会的第八场,主题是轨道交通产业发展,我是北京市人民政府新闻办公室副主任徐和建。

  “轨道交通产业发展”围绕轨道交通高端制造,技术服务,工程服务等高端环节不断完善产业链,布局了90多个项目,带动了超过7亿元的社会投资,为推动轨道交通科技创新,促进我市轨道交通产业结构优化升级,提供了强有力的支撑。

  首先,我向大家介绍出席今天新闻发布会的各位领导:北京市科委委员张虹,北京市科委重大专项办公室主任顾华,北京市科委社会发展处处长邢永杰。

  此外,还有市经信委、市重大办等相关单位的负责同志,以及专项计划项目承担单位的负责同志也在前排就坐。下面请市科委张虹委员介绍轨道交通产业发展的专项工作。

  2014年4月,市政府印发实施了《北京技术创新行动计划(2014-2017年)》(简称“行动计划”)。“轨道交通产业发展”专项作为行动计划确定的12个重大专项之一,由北京市科委会同市发改委、市经信委、市交通委、市重大项目办共同组织实施。现在由我向大家介绍该专项的基本情况及取得的主要成效。

  该专项抓住国家铁路和城市轨道交通发展的机遇,依托北京现有研发和产业优势,以提升高端装备研制水平、提升工程技术服务能力、加大城市轨道交通新技术新产品研发及示范应用为重点任务,支持企业为主体的轨道交通自主创新,优化产业结构,提升产业发展水平。目标是到2017年,装备制造企业科技研发能力进一步增强,培育一批具有行业竞争力的工程技术服务企业和“专、特、精、新”企业,形成50项新产品,进一步提高城市轨道建设及运营技术水平,促进轨道交通产业集群发展。

  为配合行动计划重点任务的实施,2014年同步设立“轨道交通技术创新和产业发展”专项,重点支持涵盖铁路、城轨技术领域,覆盖央企、市企、民企、高校院所,面向本市、外省市、国外市场需求的技术研发、产品研制、系统集成、工程示范、推广应用和服务模式创新。从国家近几年铁路建设始终保持高强度投资的现实市场需求出发,围绕轨道交通高端制造、技术服务、工程服务等高端环节完善产业链,布局了90多个项目,带动了超过7亿元社会投资。集中培育出可替代进口的大功率电力机车辅助变流器IGBT驱动电路、有效提升铁路安全运营的零中断信号电源等一批具有产业辐射带动作用的成果转化落地和应用。形成了超过 90项新技术新产品、超过220项专利和软件著作权。增强了我市轨道交通企业的研发能力,促进了我市轨道交通产业提质增效。

  在相关市属部门、区县政府、企业和科研院校的共同努力下,专项实施两年多以来,取得了显著的成效。主要包括三个方面:

  一是促进首都高精尖经济结构的建设。根据构建首都高精尖经济结构的总体要求,进一步明确“占用土地资源要少,耗水耗电耗油等要少,用人少无污染”的轨道交通科技创新发展和产业发展的新宗旨,我市信号、制动、网络控制等领域及系统集成的研发创新更具优势,工程施工和技术服务业整体优势更加明显,产业高端环节市场优势更为突出。

  二是支撑全国科技创新中心建设。以突破重点关键技术、建设创新服务平台、提升产业集成能力为主要发展路径,立足北京轨道交通产业发展和建设投资需求,强化对外省市的示范引领和辐射带动作用。

  三是助推“高铁走出去”和“京津冀一体化”战略实施。瞄准“高铁走出去”装备全面自主化需求,支持了我市企业参与国家战略工程--中国标准动车组制动闸片、齿轮箱等零部件研发和应用。瞄准京津冀轨道交通一体化发展需求,提前布局了城际铁路、现代有轨电车、中低速磁悬浮等相关技术和产品研发。

  一是保持行业龙头带动作用和骨干优势。瞄准国家铁路高速化、重载化等重点发展方向,进一步发挥央企科技和产业的主导作用,侧重通信信号、工程技术服务等优势领域,围绕产业链关键环节、核心装备自主化、国家工程急需新产品开展技术攻关,加强创新成果转化和示范应用。

  二是促进民营企业技术引领和快速成长。支持一批拥有专项技术特长,具有铁路准入资质的民营高科技企业,在铁路检测、监测、维修等细分领域开展新技术、新方法、新设备研发,保持了企业在细分领域的引领作用,成为行业标准制定的技术主导者。

  三是助力传统制造企业转型升级。针对我市传统装备制造企业,支持企业开展产品结构调整、系统集成、服务模式等方面创新,促进企业转型升级。推动中国中车所属四家制造企业腾退原有机车、车辆制造和维修业务,开展技术创新和成果转化;推动中国铁建利用房山区工业用地,开展技术研发、国际合作,建设铁路养护机械、工程施工装备系统集成、展示、销售、服务和合作的国际化平台。

  四是推动轨道交通科研条件不断完善。引导和支持企业布局轨道交通市级工程中心、重点实验室27个,实现装备制造、通信信号、工程施工、安全运营等主要领域全覆盖。

  一是高端装备研制水平显著提升。瞄准京津冀轨道交通一体化建设,研制可实现区域轨道交通互联互通的CBTC信号系统;开展了城际铁路车信号系统技术和标准研究,并在珠三角城际铁路中完成实际工程验证;支持城轨全自动驾驶系统等新技术新产品研发,推动燕房线实现国产化及全自动驾驶。

  二是工程建设和服务能力明显提高。通过技术消化、吸收、再创新,实现长线法无砟轨道岔枕规模生产,产品达到国家时速350公里铁路岔枕技术要求,减少了环境污染;支持铁路客运售票系统运维能力建设等,推动北京轨道交通工程服务技术成为国内甚至是世界品牌。

  三是检测维修技术水平不断完善。开发动车组牵引电机检修作业线,改变了传统返厂检修方式、大大降低了检修成本;研制铁路机车车辆零部件空化水射流清洗设备,替代传统清洗方式,节约清洗成本、提高清洗效率;自主开发地铁高效钢轨铣磨车,性能达到国际先进水平。

  四是安全运营能力日趋加强。研制的零中断信号电源产品,满足了国内90%新建铁路客运和城轨线的急需,有效防止了信号因电源固有模块切换带来的信号中断;研发的城轨车辆走行部车载故障在线实时诊断系统等,已在国内33条地铁线路应用;地铁智能消防应急疏散系统,可快速、有效、合理的疏散人群,已在实际工程中应用。

  未来几年,北京市科委仍将会同市发改委、市经信委、市交通委、市重大项目办等部门,以贯彻实施行动计划“轨道交通产业发展”专项重点任务作为轨道交通技术创新工作的重点,发挥北京在轨道交通领域科技引领和辐射作用,继续支持优势技术和产品在大铁、市域铁路、城轨领域示范应用,支持海外铁路适用技术的研发、集成,加大对轨道交通工程技术服务业的支持力度,鼓励科技研发与服务模式创新相结合,加强企业科技创新能力建设,推动轨道交通科技创新和基地加快建设,促进我市轨道交通产业结构优化升级。

  主持人:谢谢张虹委员的介绍。下面请专项计划部分项目承担单位负责同志为我们介绍有关专项成果。首先,有请北京全路通信信号研究设计院集团有限公司副总经理周炜介绍适用于京津冀地区城际铁路信号系统和技术标准预先研究及技术验证的研发情况。有请。

  周炜:我发布的成果是CTCS2+ATO京津冀城际铁路信号系统。这是在北京市政府和北京市科委的支持下由我们全路通信联合和利时公司共同完成的。这个京津冀的城际铁路信号系统,面向京津冀一体化发展,轨道交通现行的战略部署和定位,通过自主创新一套全新的铁路信号的系统,实施轨道交通一体化,带动京津冀一体化的发展。从而达到构建以北京和天津城市为主的一小时的交通圈,构建整个京津冀的其他城市的两小时交通圈的目的。从我们目前的情况看,现有的各个城市的包括地铁、轻轨,主要是在各个城市部署,主要是覆盖城市,根据城市的大小,一般从0-50公里的范围。从京津冀的交通看,剩下的各个城市之间的从50公里到30公里的范围应该有一套咱们新型的系统予以覆盖。这个新的系统可以连接铁路干线和城市轨道。主要用于短途、沿线人口密集的城市圈,满足大运量、高科技、公交化、高自动化的需求。

  在此需求下,我们做了城际活动的研发。第一是满足保障列车运行安全,作为一个信号系统讲,这是一个底限。同时考虑到在京津冀地区,除了这个城际铁路之外,还有很多的比如像京津的高速铁路,还有京藏,这个系统可以实现列车和国铁之间的互联互通,这样的话才能把运输活动的运能得到最大化的提升。同时,对旅客,我们还要满足旅客的高密度和公交化的出行需求。

  在此之下,我们构建了一个CTCS2+ATO的系统,这个做一个背景讲。CTCS2是二级系统,是国家高速铁路列车的重要组成部分。CTCS是用于200-250公里。按高铁的布局,一般用于站间距50公里连接城市的信号系统。这套系统从2007年第六次大提速之后用的是这个系统。ATO系统是城市轨道的地铁,用于时速120公里,在1.5分钟左右的样子,适合站间距1公里的左右。这两套系统的性能和指标不是完全满足城际铁路需求。为此,我们这个课题把这两个系统做了一个集成创新,元素集成,特点集成,需求是满足城际。创新的结果也是做了全新的一体化的CTCS2+ATO的系统。首先利用CTCS的元素保障了高速、互联互通、安全性,对ATO元素是城轨的高密度和自动化的需求。这种结合,我们全新的CTCS2+ATO系统就可以满足城际的需求,在运输中可以满足时速200公里,运行间距3分钟的系统。

  这个项目是由我们的来承担的,我们的单位是国际上在交通领域的解决方案的最大提供商,同时也是中国铁路通信信号的制式和归口的管理单位,我们60多年的历史,研发有自主知识产权的城市铁路系统,和高速铁路系统。到今年年底完成了19000多公里的高铁,由我们的装备提供的占到80%,我们的市场占有率达到了93%。

  在我们整个的研发过程中,目前我们已经完成了整个CTCS2+ATO全部装备,这个是完全的自主知识产权。在完成过程中,我们也是行业的标准管理单位,把我们的标准制式推成了行业的系统规范,完成了相应的软件著作权,发明专利还有登记。同时作为一套系统,我们对这个系统也进行了完善的安全评估,还有工程运用,我们也是在国际上通过国际的独立第三方认证,按信号的体系的要求,我们完成了国际的第三方达到国际最高安全等级的认证,同时在广东省依托广东的珠三角的城际铁路,完成了200公里和160公里的实验应用。目前除了我们的研究成果,我们还有完善的产业化和工程化的能力,研发完成之后,我们相应的把工业板块也完成能力的建设,目前的产业能力每年可以适用于配套的100列车的装备。工程完成了装备的设计,也完成了全套装备的工程图纸的手册,为下一步大规模的实现我们的城际做好了工程的准备。

  我们系统完成之后,我们还是在广东省结合珠三角地区做了示范,目前有两条线,一条是从东莞到惠州,从佛山到肇庆,从系统研制到现场的布置和实施,完成了静态调试,动态调试,联调联试,从整个效果来看,整个系统设计达到了预期效果,在整个珠三角地区,能满足旅客公交化出行快速、便捷、舒适要求。以莞惠线为例,让我们的科技成果得到了落地,也为经济发展起到了很好的辐射作用。下一步,这个系统在广东省有上千公里的城际线的规划,结合这个来推进。作为本课题,在广东省的应用经验,将来也是作为京津冀实现一体化交通的研究。广东省的经验可以放在京津冀的解决方案里面一块儿来做,相信京津冀的很多特点,我们这个系统也可以根据京津冀的需求来慢慢完成。不管怎么说,这个系统完成之后也能为京津冀轨道交通发展作出更大更好的支撑。谢谢。

  主持人:有请北京交通大学电气学院电力电子所所长、教授游小杰介绍替代进口的大功率电力机车辅助变流器IGBT驱动电路的研发情况。

  这个是在2014年的时候由北京市科委立项支持完成的成果,由北京交通大学和北京京仪椿树公司共同承担完成的。这个大功率电力机车用在铁路的重载运输,可以大幅度提高铁路的运输能力,目前是铁路运输发展的趋势。图片给出来的是大秦铁路和谐2的大功率电力机车的图片,这个高达9600千瓦,拉1万吨货物,车长1.4公里。这个大功率电力机车是高技术的产品。在2006年开始我们国家从大规模引进大功率电力机车,与此同时,我们国家也开始了自主研制的过程。在这个过程中,IGBT是非常核心的部件,直接影响到机车的安全运行。这个图给出来的是一个大功率电力机车的内部的一个电器结构的示意图。从这里可以看到,整个车是由25千伏供电,进到机车分成两路,一路到主变流器,另一路到辅助变流器,主变流器是带动牵引电机和车轮,辅助变流器是给自动系统和冷却系统供电。在辅助变流器有一个关键的是IGBT。如果这个出现问题,就造成自动系统和冷却系统不能工作,影响机车的安全运行。

  非常遗憾的是,这么一个核心部件,长期以来被国外的技术垄断。我们国家长期依赖进口,在2014年的时候,在北京市科委的支持下,我们立项研发这个IGBT的电路,并且取得了非常好的效果。我们的自主研发取得了关键技术的突破,上面四个就是我们研发的四款IGBT驱动电路,下面这四个也是我们研发的辅助变流器的模块,这个目前都实现了产业化。

  在IGBT的四个方面取得了创新型的成果,同时产品形成了自己的技术体系,申请了1项发明专利,发表了论文4篇,形成了产品线和实验平台,这个给出来的是产品线和实验平台的照片。另外我们开始了下一代IGBT驱动电路产品的研究和实验,并且搭建了我们的研究和实验平台。

  在产业化方面,我们的产品已经成功应用在了中国中车大同机车生产的和谐2型大功率电力机车上,成功应用425台车,使用情况良好。下面这个图给出了产品应用在机车上的一个地理位置的分布图。在内蒙装了84台,北京53台,河北、甘肃、山西都有装车。目前使用情况非常好,以陕西安康为例,每天119台车上线运行,里面安装的所有的IGBT驱动电路都是我们研发的产品。

  另外一张图是我们在椿树进行实验的图。这个价值是有效降低了国内电力机车生产成本和对国外技术的依赖,提高了我们国家大功率电力机车核心技术的研发能力。具体发现在三方面。第一个是降低了50%的生产成本。第二,我们的生产企业获得了直接的经济效益1100万元。我们把这个技术推广到了机车厂以后获得的效益是2.5亿元。此外,这个产品还可以用到国外的进口的大功率电力机车上,可以降低进口机车的维修和维护成本。因为这个IGBT电路是经常更换和维修的,这样的话,就不再使用进口产品,可以使用国产的产品来替代。这样就摆脱了对国外技术的依赖。谢谢大家。

  主持人:有请北京鼎汉技术股份有限公司副总裁万卿介绍保障列车安全运行的核心设备零中断供电轨道交通信号电源系统研发及应用情况。

  我们汇报的课题是:零中断供电的轨道交通信号电源系统。这个课题是北京市科委在政策和资金方面做引导,由鼎汉技术来承担课题的研发。

  关于这个产品和技术,我给大家做一个简单的介绍。通俗一点,实际上在轨道交通的信号系统是控制着整个列车运行安全最主要的控制管理的一个设备,列车不能撞,不能出现各种故障,列车的红灯、绿灯都是由信号系统来控制。最主要的供电系统支撑着整个信号系统最基础的保障,信号系统涉及到了计算机、信号灯等,都是通过电源系统提供安全保障。这个保障的设施在中国经历了很多阶段的发展,最早是满足供电的需求。逐步有了可靠性、安全性,甚至可维护性,甚至节能方面的需求。在发展过程中,我们看到了整个电源技术的进步之后,中国的铁路逐步的智能化,电力电子这些应用越来越多。在整个的应用中,发现了一个突出的问题,在中国出现过很多次的情况是因为电力系统的模块和电路之间的切换带来固有的这么一个中断,电源信号的中断,导致后端的计算设备,计算机系统出现重启的情况,会带来工作异常的状态。但是这个又是信号系统不允许中断的。所以在整个信号电源供电系统里面要解决一个问题,就是切换的过程中能不能没有中断。原来是有中断的,是40毫秒到150毫秒。大家可以通过简单的视频可以看到,原来的备用模块不工作,本身是备份关系,但是主模块出现问题的时候,要完成一个切换的过程。你首先不知道备份模块坏了是不是真的坏了。第二个因为切换有时间的间隔,可能会引起后端设备的不正常。这是中国铁路领域里面逐步在应用过程中发现的问题。

  这一类的问题也是一些困扰中国铁路运行过程中蛮头疼的问题。当然这个问题可以通过更多资金的投入,加更多的设备,更多的备份系统来避免,但是成本会上升很多。所以特别希望有一种切换零中断技术,我们做的课题也是在这种基础上所衍生出来的。

  分几个层次。第一个层次是要做到零中断,原来的高频技术除了应用以外,还得把控制技术上升到数字化。因为不做数字化控制的话,控制不精确有可能带来更大的危害,可能会短路,系统崩掉。所以要完成数字化的基础开发。再在数字化的基础上,再去做电力电子的控制。最重要达到的目的是实现一个零中断的输出。

  简单的理解相当于原来两个模块,一主一备,是切换的关系,现在的状态下同时工作。当一个模块撤出的时候,另一个模块自然的百分之百输出。在后端的用电设备上感受不到任何的切换动作,实现了零中断。

  为此技术,鼎汉公司也在这个技术上做了7项发明专利,目前来讲,应该说在轨道交通行业领域真正能做到零中断的只有鼎汉技术。不仅申请了多项专利,我们也在很多方面引领这个行业,往这个专业化的信号电源发展,鼎汉也引领这个领域的应用。因为中国整个信号系统后端的电源大概有50%以上,都是鼎汉技术所提供的。像国家干线的高铁,包括各个城市的地铁,大部分都是鼎汉技术在提供的这些产品。这个技术的进步,在往后的应用里面也能带动信号系统更加健康,更加稳健的应用。所以公司在课题承担之后,实际上我们也是报向了原铁道部,由原铁道部来针对行业的应用进行了新的技术标准的定义。所以在不久的将来,我们能看到与这个技术相关的行业标准也会出台,也会提高行业应用的新的要求和水准。这也是这个课题的一个成果,一个非常有意义的推广。

  到实际的应用推广过程中,截止到目前,从课题结束之后,公司已经合计订单超过1.8亿。相关的产品在这个行业应用领域,实际上累计创造的税收2.7亿。课题结束也大概有一年多的时间。所以,应该说对整个行业的应用,产品技术的进步是贡献了很多的力量,也感谢北京市科委的引导,政策的支持,让企业有更多的信心和力量去专注于科技创新的投入。因为整个公司目前来看,从我们科技课题支持之后,公司也公布了一个重要的信息,就是公司的股东和董事会对外作了专项的报告,公司认为我们未来的研发投入要占到营业收入的8% 。现在研发方面的投入大概每年1亿的资金。这也是在政策和资金的支持下,让公司有更多的信心在科技创新领域做事。

  到现在,因为我们产品获得了18个铁路局200多条线条地铁线的应用,行业占有率第一,北京市场占有率超过65%。我的汇报就到这里。谢谢大家。

  主持人:有请北京佳讯飞鸿电气股份有限公司董事、高级副总裁刘文红介绍基于4G通信技术的新一代铁路货运指挥调度系统研发情况。

  铁路的无线调度系统发展相对缓慢,现在目前普遍应用的是第一代技术和第二代技术,第三代的无线调度技术是模拟技术。第二代的无线调度系统是基于移动数字通信系统,目前用于高速铁路,全线用GSM-R是青藏铁路应用的。第三代无线调度系统采用的是基于LTE的4G技术,认为LTE-R是必不可少的,这也是大势所趋。

  重载铁路提出了很多新的需求,引入LTE-R网络之后,提供调度指挥系统,当时没有成熟的产品。在这种背景下,北京市科委支持我们启动基于4G技术的无限调度指挥系统的研究。

  经过一年多差不多两年的研发,我们基于4G技术的铁路货运调度指挥系统在朔黄铁路应用,除了技术既有的业务之外,还支持重载铁路的特色业务,还有固定移动融合的通信业务,特别是多媒体通信业务,也为列车运行控制,视频监控等提供了宽带接入的手段。我们看这是一个朔黄铁路的应用示意图,我们的系统在朔黄铁路全线应用了,支持有线和无线网络,支持窄带和宽带的多媒体技术。概括起来讲,基于4G的货运调度指挥系统,是构建了一个重载铁路的运行调度指挥系统,为这个打下了很好的基础。

  经过系统的研发,我们也形成了一系列的科研成果,在知识产权方面,完成了6项发明专利,1项软件著作权,2项企业标准备案,完成了LTE-R的指挥调度系统,与北京交通大学建立了实验室。

  这个产品我们已经产业化,形成了1587万的销售额,在技术方面成功的应用于朔黄铁路,保障了重载运行。我们看在第二代的无线调度方面,中国引进的是欧洲的标准,当时中国是属于技术的跟随者的地位,在第三代无线调度技术方面,中国已经走在了世界前列,成为了LTE-R标准的制定者和技术的引领者。我们也很庆幸赶上了发展的大好时代,我们佳讯飞鸿也将一如既往在研发创新、技术创新和应用创新持续投入,为中国铁路走向世界贡献我们的力量。我的汇报到此结束,谢谢大家。

  主持人:有请中车北京二七机车有限公司科研管理中心主任钱兆勇介绍城市轨道交通高效钢轨铣磨车研发情况。

  首先介绍背景。出行的时候有没有感觉到在特殊的地段会感觉到剧烈的振动,在弯道的地方感觉到振动、噪音、尖叫声,原因是出行过程中钢轨的病害,由于承受着巨大的作用力,所以说我们每天在繁忙运行之后,会有一个团队对钢轨进行病害的检查和全面的体检,进行修复。对钢轨进行修复,我们可以消除缺陷,降低噪音,提高舒适性、安全性,延长钢轨的寿命。对钢轨进行修复有两种设备,钢轨铣磨车和钢轨打磨车。铣产生的是铁屑。在这个项目开始之初,所有的设备依赖于进口。2014年9月份,市科委支持拨付资金,致力于自主开发核心技术,完成自主研制。

  在这个项目是我们采用产学研用的合作模式共同来开发。这个项目我们攻克了铣磨装置,检测装置,跟踪算法等六大核心技术,其中四项是国内首次开发,有两项的技术指标达到了国际先进水平。这是我们完成整车的开发情况。这个车我们完成自主开发铣磨车是2014年12月31号下线,填补了一个空白。于今年8月份在京港地铁进行了试用,指标达到了国际先进水平。这个项目申报了31项专利,目前授权的是10项,软件著作权3项,发表论文8篇。通过项目搭建了一个工艺平台,为批量化制造奠定了基础,持续为用户提供稳定的产品。项目已经顺利转化,2015年1月份,与国内外同行的竞争中,二七机车公司成功中标了14号线铣磨车的项目,单台车为用户降低采购价格4千多万。这个项目前景非常广阔,随着逐步推广应用,我们未来会产生巨大的经济效益。我们知道现在的城市轨道交通拥有里程超过3千多公里,根据国外经验,每50公里就需要一台。感谢市科委在研发上的支持,在北京创新行动计划的支持下,我们的项目填补了国内钢轨铣磨车的空白,促进了北京轨道交通高端装备制造业的发展。相信这个项目的成功应用将会推动首都科技创新的影响力和辐射力。谢谢大家。


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