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摘要：近年来，随着我国社会发展的影响，带动了科学水平的进步。在信息技术、机械制造快速发展的今天，智能建造是城市轨道交通高质量发展的必然趋势，也是提高其工程建设质量和经济性、运营安全性和效率、运输服务水平的必然要求。文章以深圳地铁建造技术的发展为背景，系统阐述智能建造是城市轨道交通高质量发展的必然趋势，然后以此为依据提出城市轨道交通智能建造技术发展方向及实现途径，以期为各城市的轨道交通智能建造技术提供借鉴和参考。
关键词：城市轨道交通;智能化;建造技术;发展趋势
引言
目前，城市轨道交通安全、稳定运营已越来越受到各级政府、地铁公司的关注，成为现代城市管理的首要课题之一，城市轨道交通维保模式也从单线、常规维保到网络化、智能化维保转变。如何在保障轨道交通系统安全可靠运营的基础上最大限度降低维修成本，满足环境可持续发展战略要求的同时提升城市轨道交通设备智能化管理水平，越来越成为同行广泛关注和研究的热点。
1智能建造是城市轨道交通高质量发展的必然趋势
深圳市市区面积小，人口密度大，公共交通形势严峻，区域内地质条件软弱复杂，地下水位高，地铁车站基本采用明挖、盖挖法，区间隧道主要采用矿山法、盾构法等传统的工法进行建造。采用传统明挖、盖挖及矿山等工法进行施工时，需进行交通疏解和大量管线改迁;占地面积大，对周边环境影响广，周边商铺的停业以及物业的拆迁还会造成建设成本的上升，甚至可能出现由于拆迁困难造成项目无法推进的问题;对公共道路空间的占用还激化了深圳市区内交通拥堵的问题。目前，深圳地铁建设力度和规模仍保持较高水平，其网络化、规模化建设发展的格局和趋势愈加明显。现代信息技术、人工智能、自动化机械等技术的快速发展和在交通运输领域的广泛应用，为城市轨道交通发展全过程管理、机械化装配式施工、自动化操作等提供了重要手段和实施基础。建筑信息模型（BIM）技术作为智能建造的核心模块，可将设计、施工和运维充分融合，最终实现项目信息化、精细化、智能化管控，提升工程全过程管理品质;机械法施工顺应了整个建筑行业向工业化、产业化发展的趋势，可极大减少人工投入，提升施工效率;装配式施工与传统混凝土现场浇筑作业方式相比较，施工简单，工效可提高数倍，体现了对绿色建筑设计理念的倡导。在城市轨道交通建设施工过程中，智能建造技术的应用已经成为技术进步和业态发展的必然趋势，也是提高城市轨道交通自身施工效率、安全管理水平的必然要求。
2城市轨道交通智能建造技术发展趋势分析
2.1以运营管理为专业群建设基础是行业的必然要求
根据行业人才需求分析，城市轨道交通行业将在近几年对于运营（包含站务及乘务）数量及质量有更高要求，运营管理专业的规模化发展是行业人才需求的必然要求，高水平、大批量的运营类毕业生在满足企业用人整体需求方面具备优势。运营管理专业是城市轨道交通相关专业当中人才需求量较大的专业，运营专业建设与人才培养是产教融合发展的良好通道。在培养过程中与行业密切相通，形成适应本地特色、符合行业发展、匹配职教规律的人才培养方案与模式，并推广至专业群建设，能够形成扎实的专业群人才培养基础。在运营专业建设过程中，避免盲目扩大招生数量，需严格提升招生质量，提升教学质量，达到提高就业质量及行业影响力的目的。
2.2区间联络通道机械法施工工艺
城市轨道交通2条单线区间隧道之间设置有大量联络通道，联络通道是盾构施工过程中的关键部位，是在“洞中打洞”，作业面小，不便于使用大型工具设备。目前国内联络通道施工多采用预加固+矿山法施工，预加固方式普遍采用地面垂直加固和洞内冷冻加固技术以及洞内深孔注浆加固等，存在妨碍地面公共设施、工程造价较高、工期较长、加固质量难以保证、安全风险较高等缺陷。机械法联络通道工艺包含盾构机及其配套、始发和接收套筒、快速支撑体系三大部分。盾构机采用锥形刀盘，通过特殊设计满足狭小空间内的始发、掘进、接收;始发套筒采用分段设计并在内部设置密封刷，接收套筒内部带压灌注泥浆;始发及接收影响范围内设置一体化的内支撑台车系统，支撑系统由液压控制，通过伺服控制的千斤顶支撑，达到施工全过程隧道结构保护的目的，实现高安全、高效率、低扰动地联络通道施工。联络通道机械法工艺可以在狭小空间内快速施工，对地层进行微加固，具有安全、优质、高效、环保等技术优势，不仅是城市轨道交通盾构隧道联络通道施工更好的技术选项，也可以拓展至地铁出入口及风井，长隧道中间风井，联络线等地下连接工程中。联络通道机械法施工示意图如图1所示。
2.3增强场景控制
城市轨道交通既有位于地面的轻轨车站，又有位于地下的地铁车站，因此智能照明控制系统的设计需要充分根据车站的特点，通过平衡自然光照和人工照明实现照明的经济性。轻轨车站照明控制模式的设计可以通过感光元器件实时测量自然环境的光照强度，对于自然光照过强的区域可以实施遮光处理，对于光照过暗的区域可以打开照明灯具进行照度补偿。传统照明控制系统的照明灯具工作时不能够根据客流量的变化动态调整工作状態，导致电力资源的浪费，所以为了根据实际的客流量采取匹配该场景的照明控制策略将会很大程度上降低传统照明控制系统的能耗。比如，由车站运营的客流量信息生成数据库，照明控制模型根据运营时刻表预测公共区的客流量，并控制照明灯具在客流量大的时间段内全部工作来保障乘客出行安全，在客流量小的时间段内部分工作来减少能源消耗，并且为方便清洁人员在车站运营结束后打扫卫生，在该时间段内照明控制系统只需满足基本照明。
2.4支撑维修管理创新
支持生成安全卡控工单，实现维修作业和安全卡控工单的联动互锁;支持生成质量检验工单，实现作业过程与质量盯控的联动、作业结果自动确认;支持对作业过程进行到工序粒度的精细化作业时间统计，实现作业过程智能监管;自动统计各类 KPI 指标，并对指标进行多维度统计分析、趋势分析和关联分析，并按设定的阈值进行预警和告警。
结语
城市轨道交通车辆智能运维系统是实现状态修的重要手段之一，是物联网、大数据、专家系统等新兴技术的综合场景应用。该系统不仅保证了地铁运输安全，还可提高检修作业质量和检修效率，并且随着监测数据的不断积累，还可大幅降低检修成本，对实现车辆全寿命周期管理具有重要的现实意义。
参考文献
[1]刘述芳.城市轨道交通关键设备智能运维系统初步构建[J].设备管理与维修，2018（2）：22-23.
[2]张唯.城市轨道交通车辆智能运维指标体系及其应用[J].现代城市轨道交通，2020（8）.109-114.
[3]曹勇，张玉文，龚艳.基于大数据和云计算的车辆智能运维模式[J].城市轨道交通研究，2020（4）：69-73.
[4]谢辕轩.预制装配式地铁车站拼装技术研究[J].科技与企业，2015（1）：255-256.
[5]李兆平，王臣，苏会峰，等.装配式地铁车站结构接头混凝土裂缝及接缝变形规律试验研究[J].土木工程学报，2015（S1）：409-413.
关键词：城市轨道交通;智能化;建造技术;发展趋势
引言
目前，城市轨道交通安全、稳定运营已越来越受到各级政府、地铁公司的关注，成为现代城市管理的首要课题之一，城市轨道交通维保模式也从单线、常规维保到网络化、智能化维保转变。如何在保障轨道交通系统安全可靠运营的基础上最大限度降低维修成本，满足环境可持续发展战略要求的同时提升城市轨道交通设备智能化管理水平，越来越成为同行广泛关注和研究的热点。
1智能建造是城市轨道交通高质量发展的必然趋势
深圳市市区面积小，人口密度大，公共交通形势严峻，区域内地质条件软弱复杂，地下水位高，地铁车站基本采用明挖、盖挖法，区间隧道主要采用矿山法、盾构法等传统的工法进行建造。采用传统明挖、盖挖及矿山等工法进行施工时，需进行交通疏解和大量管线改迁;占地面积大，对周边环境影响广，周边商铺的停业以及物业的拆迁还会造成建设成本的上升，甚至可能出现由于拆迁困难造成项目无法推进的问题;对公共道路空间的占用还激化了深圳市区内交通拥堵的问题。目前，深圳地铁建设力度和规模仍保持较高水平，其网络化、规模化建设发展的格局和趋势愈加明显。现代信息技术、人工智能、自动化机械等技术的快速发展和在交通运输领域的广泛应用，为城市轨道交通发展全过程管理、机械化装配式施工、自动化操作等提供了重要手段和实施基础。建筑信息模型（BIM）技术作为智能建造的核心模块，可将设计、施工和运维充分融合，最终实现项目信息化、精细化、智能化管控，提升工程全过程管理品质;机械法施工顺应了整个建筑行业向工业化、产业化发展的趋势，可极大减少人工投入，提升施工效率;装配式施工与传统混凝土现场浇筑作业方式相比较，施工简单，工效可提高数倍，体现了对绿色建筑设计理念的倡导。在城市轨道交通建设施工过程中，智能建造技术的应用已经成为技术进步和业态发展的必然趋势，也是提高城市轨道交通自身施工效率、安全管理水平的必然要求。
2城市轨道交通智能建造技术发展趋势分析
2.1以运营管理为专业群建设基础是行业的必然要求
根据行业人才需求分析，城市轨道交通行业将在近几年对于运营（包含站务及乘务）数量及质量有更高要求，运营管理专业的规模化发展是行业人才需求的必然要求，高水平、大批量的运营类毕业生在满足企业用人整体需求方面具备优势。运营管理专业是城市轨道交通相关专业当中人才需求量较大的专业，运营专业建设与人才培养是产教融合发展的良好通道。在培养过程中与行业密切相通，形成适应本地特色、符合行业发展、匹配职教规律的人才培养方案与模式，并推广至专业群建设，能够形成扎实的专业群人才培养基础。在运营专业建设过程中，避免盲目扩大招生数量，需严格提升招生质量，提升教学质量，达到提高就业质量及行业影响力的目的。
2.2区间联络通道机械法施工工艺
城市轨道交通2条单线区间隧道之间设置有大量联络通道，联络通道是盾构施工过程中的关键部位，是在“洞中打洞”，作业面小，不便于使用大型工具设备。目前国内联络通道施工多采用预加固+矿山法施工，预加固方式普遍采用地面垂直加固和洞内冷冻加固技术以及洞内深孔注浆加固等，存在妨碍地面公共设施、工程造价较高、工期较长、加固质量难以保证、安全风险较高等缺陷。机械法联络通道工艺包含盾构机及其配套、始发和接收套筒、快速支撑体系三大部分。盾构机采用锥形刀盘，通过特殊设计满足狭小空间内的始发、掘进、接收;始发套筒采用分段设计并在内部设置密封刷，接收套筒内部带压灌注泥浆;始发及接收影响范围内设置一体化的内支撑台车系统，支撑系统由液压控制，通过伺服控制的千斤顶支撑，达到施工全过程隧道结构保护的目的，实现高安全、高效率、低扰动地联络通道施工。联络通道机械法工艺可以在狭小空间内快速施工，对地层进行微加固，具有安全、优质、高效、环保等技术优势，不仅是城市轨道交通盾构隧道联络通道施工更好的技术选项，也可以拓展至地铁出入口及风井，长隧道中间风井，联络线等地下连接工程中。联络通道机械法施工示意图如图1所示。
2.3增强场景控制
城市轨道交通既有位于地面的轻轨车站，又有位于地下的地铁车站，因此智能照明控制系统的设计需要充分根据车站的特点，通过平衡自然光照和人工照明实现照明的经济性。轻轨车站照明控制模式的设计可以通过感光元器件实时测量自然环境的光照强度，对于自然光照过强的区域可以实施遮光处理，对于光照过暗的区域可以打开照明灯具进行照度补偿。传统照明控制系统的照明灯具工作时不能够根据客流量的变化动态调整工作状態，导致电力资源的浪费，所以为了根据实际的客流量采取匹配该场景的照明控制策略将会很大程度上降低传统照明控制系统的能耗。比如，由车站运营的客流量信息生成数据库，照明控制模型根据运营时刻表预测公共区的客流量，并控制照明灯具在客流量大的时间段内全部工作来保障乘客出行安全，在客流量小的时间段内部分工作来减少能源消耗，并且为方便清洁人员在车站运营结束后打扫卫生，在该时间段内照明控制系统只需满足基本照明。
2.4支撑维修管理创新
支持生成安全卡控工单，实现维修作业和安全卡控工单的联动互锁;支持生成质量检验工单，实现作业过程与质量盯控的联动、作业结果自动确认;支持对作业过程进行到工序粒度的精细化作业时间统计，实现作业过程智能监管;自动统计各类 KPI 指标，并对指标进行多维度统计分析、趋势分析和关联分析，并按设定的阈值进行预警和告警。
结语
城市轨道交通车辆智能运维系统是实现状态修的重要手段之一，是物联网、大数据、专家系统等新兴技术的综合场景应用。该系统不仅保证了地铁运输安全，还可提高检修作业质量和检修效率，并且随着监测数据的不断积累，还可大幅降低检修成本，对实现车辆全寿命周期管理具有重要的现实意义。
参考文献
[1]刘述芳.城市轨道交通关键设备智能运维系统初步构建[J].设备管理与维修，2018（2）：22-23.
[2]张唯.城市轨道交通车辆智能运维指标体系及其应用[J].现代城市轨道交通，2020（8）.109-114.
[3]曹勇，张玉文，龚艳.基于大数据和云计算的车辆智能运维模式[J].城市轨道交通研究，2020（4）：69-73.
[4]谢辕轩.预制装配式地铁车站拼装技术研究[J].科技与企业，2015（1）：255-256.
[5]李兆平，王臣，苏会峰，等.装配式地铁车站结构接头混凝土裂缝及接缝变形规律试验研究[J].土木工程学报，2015（S1）：409-413.