用户主导创新成就深圳地铁装备和运营服务国际领先

简 炼

深圳是我国最早成立的经济特区之一，1在中国改革开放的进程中，他一直发挥着“试验田”和创新排头兵的作用，创下了众多“第一”，被称为创造“城市发展奇迹”的地方。就在这片热土上，深圳地铁公司依据国产化要求，主导创新了中国信息化地铁装备系统，成就了国际领先的城市轨道交通装备产业和地铁运营服务业，催生了一个又一个自主创新企业和技术领先的产品，实现了城市轨道交通装备的完全自主创新和自主知识产权。2017年8月31日深圳地铁与中国土木工程集团公司等联合体成功中标以色列特拉维夫轻轨红线项目的运营。在不到20年的时间，依靠自主创新，中国创造的地铁列车出口美国等30多个国家和地区，已是中国高端装备的一张亮丽的名片，中国创造的城市轨道交通装备制造业、运营管理服务业、运营里程和规模跃居世界第一。

1 深圳地铁国产化发展历程

1998年，全国内地开通城市轨道交通的城市只有4座，分别是北京、天津、上海和广州，共5条线路，总里程只有70余km。然而，同期世界上运营城市轨道交通超过300 km的城市就有5座，分别是纽约、伦敦、巴黎、莫斯科和东京，可见当时中国与世界差距之大。发展落后就必然要付出代价，例如：上海、广州的地铁都是在改革开放后使用德国政府贷款建设的，贷款必须用于购买德国的设备。1995年引进地铁装备价格为2.71亿元人民币/km，这个数字在当时是非常昂贵的。鉴于引进装备的费用很高，运营费用也会很高，除香港地铁（世界上极少数的赢利地铁企业）采用市场票价机制外，国内外其他城市的地铁都靠政府财政补贴才能维持运营。这时国家颁发了《国务院办公厅关于暂停审批城市地下快速轨道交通项目的通知》（国办发〔1995〕60号），其中提到：城市快速轨道交通，在城市交通骨干体系中具有重要作用，但由于基建投资大、运营成本高，国家和所在城市财政难以承受。根据我国城市当时的经济发展水平和国家财力状况，必须严格控制城市快速轨道交通的发展，并对在建的项目加强管理。该文件下达后，停止了所有城市轨道交通项目的审批。根据文件要求开始着手制定城市轨道交通规划和设备国产化工作。

在这样的时代背景下，1997年香港回归之前，深圳市向国家申请建设地铁一期工程，提出了3个理由：第一，地铁装备国产化率达到60%；第二，市财政支付70%的资本金；第三，实现与香港轨道交通的接驳。1998年5月，国务院批准了深圳地铁一期工程的可行性研究报告，国家重新启动并批准了第一个地铁项目，批复中明确将深圳地铁装备的国产化率提升到 70%，这就是国家对地铁装备国产化的顶层决策。我国城市轨道交通装备国产化、自主创新就源自于这个国家决策。深圳地铁一期工程是国家重点工程项目，属于国家决策的工程创新。工程创新具有决策层次越高创新能量越大的特征。国家决策深圳地铁一期工程要实现地铁装备国产化率70%，这就意味着必须走完全自主创新的道路，否则，装备的国产化率不可能达到70%的高水平。

深圳地铁公司主管创新装备和运营的领导为了主动地贯彻国家的决策，超预期地创新落实深圳市委、市政府对地铁装备国产化“高起点、高标准、高水平”的要求，怀揣追求卓越的梦想，制订了自主创新21世纪信息化地铁的超越性目标。计划充分利用地铁装备国产化的机会，在深圳地铁一张白纸上画出最好最美的图画，具体要达到信息化水平高、安全水平高、可靠性高、服务水平高、进口比例低、装备投资低、运营成本低、节能多，即“四高、三低、一多”的创新标准要求，全面实现地铁装备的自主化、信息化、高效化、经济化。回顾深圳地铁建设的20年，创新结出的硕果累累，兑现了当年的初心，是国家决策、梦想、使命、担当、责任、用户主导的创新理念和模式使然。国家的地铁装备国产化决策确定了路线，能否落实关键看执行层的带头人，也就是需要领军者才能落实。深圳地铁领导有幸担当了具体指挥，落实我国首个地铁装备70%国产化率的光荣而艰巨的任务。

众所周知，城市轨道交通装备的用户是地铁运营公司，建设地铁的目的最终是提供优质的运营服务。地铁优质的运营服务需要高水平的“金刚钻”作基础，只有拥有高水平的“金刚钻”，才能干亮丽的“瓷器活”。这个高水平的“金刚钻”就是地铁装备，只有创新领先的装备，才会有高水平的运营服务。深圳地铁运营用户采用的信息化地铁装备独特，无法直接从市场上采购，只能自己主导创造。自然用户就成为创新的主体、并承担起主帅的责任。深圳地铁装备系统是复杂的巨大系统，是跨行业、跨部门、跨领域、跨学科的投资巨大的风险创新，用户责无旁贷地主导创新了信息化地铁装备系统。深圳地铁的创新确定了以信息化技术实现超越的路线图。深圳地铁既不走机电技术创新追赶的“旧道”，更不走费力不会有好结果的“弯道超车”，而是换成走信息化技术的“新道”，实现创新超越。因此，率先提出要创新地铁的六大信息化装备系统，即：行车自动化系统、智能收费管理系统、综合监控系统、通信系统、资产管理系统和乘客信息咨询系统。这六大信息化装备系统覆盖了全套地铁装备，构成了21世纪信息化的深圳地铁，代表着地铁装备技术的发展方向和领先水平。创新六大信息化装备的具体路径为：一是提出顶级需求（目标），二是立足工程应用（落脚点），三是主导自主创新（行动），四是采用信息技术（高技术），五是利用后发优势（创造），六是实现超越价值（结果）。

在深圳建设地铁之前，中国的高端地铁装备主要依赖进口，1995年地铁进口装备的合同价格平均折合成人民币2.71亿元/km。其中，进口的地铁A型车辆每节为1 510万元。1998年，作为深圳地铁主管装备和运营的用户主导者，启动了中国第一个从引进到全部装备自主化创新的项目进程，天道酬勤，坚守了20年艰苦卓绝的创新岁月，带领参建单位，以无私无畏、勇立潮头、舍我其谁的使命和担当，开创了用户主导创新地铁信息化装备的成功神话。如今，这六大信息化地铁装备系统的成功创新应用均取得了预期的效果，已成为行业的标杆。例如，主导创新应用了高端A型车及牵引系统、制动系统等关键部件。目前，深圳地铁A型车平均合约价格为每节车693万元人民币，与进口价1 510万元相比，每节车降低 了817万元，仅为进口价格的46%，仅深圳地铁一家的车辆已累计节约国家投资148亿元人民币。自主创新的牵引、制动系统大批量装在国产地铁列车上，自主创新A型车的零部件的国产化率已经达到了95%。

2 深圳地铁发展技术装备的主要优势

深圳地铁利用信息化技术的后发优势，全面实现了我国地铁装备系统的历史性超越，主要业绩和运营数据体现在9个方面。

2.1 信息化技术领先

首次主导创新应用了信息化的地铁综合监控系统、智能收费管理系统、乘客咨询系统、通信系统、资产管理系统等。创新的信息化装备应用软件均是2000年以后国内企业自主开发的，通用计算机软硬件均是2000年以后的产品。这些创新的信息化集成系统面世于2004年底，其信息化水平在国内外地铁中处于领先地位。根据摩尔定律，信息化产品两三年就会升级一代，信息化产品的出品时间可以决定其先进性，所以，深圳地铁创新的信息化地铁装备水平是领先的。

2.2 安全自动控制的防火灾水平领先

首次集成创新应用了综合监控系统，该系统增加完善了全面预防火灾的功能。一是首次创新应用了光缆火灾预警系统的全覆盖，在车站、隧道、设备房、电缆走廊均敷设了光缆自动报警系统，只要光缆感觉到温度有1℃的变化，就会自动报警，并且会自动触发救灾模式；二是首次创新应用了防灾报警和空调通风系统的深度集成，从火灾报警到通风空调系统自动进行抽排烟可在10 s内启动，防止了火灾烟雾对人的窒息伤害。据不完全统计，自1971年以来全世界地铁所发生的突发事件中火灾占了57%，造成的死亡人数占76.89%，并且火灾死亡原因主要是烟雾造成的乘客窒息死亡。创新的综合监控系统将报警与抽烟系统的联动在10s内自动完成，首次用信息化技术解决了地铁最大的安全隐患。该创新填补了国内外地铁的空白。

2.3 运营的安全可靠性领先

2016年深圳地铁客运总量10.91亿人次，位于全球第13位，单日最高客运量533万人次。全线网已持续安全运营4 626 d，没有发生过装备和运营的安全事故。全线网计算所有在线列车晚点以2 min为基础，连续 12年运营列车累计的平均正点率达到 99.8%，同比运营的安全可靠性处于行业领先地位。

2.4 节能领先

深圳地处亚热带气候区，天气炎热、一年有9个月的空调期。至2017年8月底，深圳地铁运营7条线路，全长265 km，建有8座车辆段、5座停车场、184座车站，其中，161座地下站、23座高架站，换乘站28座，全部装有站台门；配备了列车368列，车辆2 268节，地铁专用自动扶梯1 541台、电梯452台，通道闸机3 999台，自动售票机1 889台，自动充值机420台，半自动售票机654台。相对地下站多、面积大，设备数量多、耗能多。2016年运营总电耗7.43亿kW·h，电费占直接运营成本的 21%，同比能耗最低。深圳地铁之所以取得节能领先的优异成绩，主要是创新应用了节能技术。首次在 1 541台扶梯上创新应用变频控制系统，比传统扶梯平均节能约 8%；首次采用了变频空调通风控制系统，已用在156座车站，比传统系统平均节电20%，且两者的变频节能技术均是国内外首创。地铁列车也采用了变频空调，全部车站采用LED照明灯具。

2.5 装备投资最省

已建成运营6条A型车线路，225 km，154座车站，7座车辆段，4座停车场，全部采用A型车及全套其他装备系统，平均装备投资为1.23 亿元/km，同比装备投资最低。相对进口装备（没有站台门、其他装备数量少）投资2.71亿元/km，深圳地铁装备投资节省了1.48亿元/km；到目前为止，仅运营的225 km线路，已节省装备投资333亿元人民币。

2.6 维护费用降低

一是自主创新的信息化装备系统运营起来比同类进口系统更安全可靠，故障率低，维修量少；二是装备的国产备品备件价格低；三是软件维护和升级由国内企业完成，费用大大低于进口软件。经12年的运营，装备维护费用年平均低于直接运营成本的 8%，同口径相比费用较低。

2.7 出口实现了突破

实现了创新的高端车辆和运营管理率先出口。2010年，深圳地铁主导创新的中国首次自主创新的高端A型地铁动车组第一次批量出口。2015年，深圳地铁的运营管理服务是中国第一个出口的服务管理项目，管理埃塞俄比亚国的斯亚贝巴的轻轨运营，埃塞俄比亚国总理在接见深圳市政府代表团时称“深圳地铁的运营管理水平是最好的”。在不久的将来深圳地铁将为以色列、越南、埃及、尼日利亚输出运营管理服务。

2.8 运营服务质量获乘客和政府肯定

2012年深圳市文明办组织市民的背靠背问卷调查结果显示，在深圳 24 个服务行业中（包括银行、航空、电信、供电、供气、供水、邮政、的士、海运等），地铁服务一度荣获服务行业第一名。深圳地铁运营管理获得2013年深圳市市长质量奖。

2.9 运营成本低，效益好

2016年，深圳地铁平均车公里成本为17.73元，在年运量 10亿人次以上的地铁中相对运营的可控成本最低。目前，深圳地铁在起步价2元的福利低票价收入的情况下，仅靠票价收入就可以覆盖直接运营成本，实现了盈余。

2.1 0 小结

综上所述，唯有不同凡响的创新才能超越，才能有世界领先的表现和业绩。深圳地铁主导创新的地铁装备和运营，是重大基础产业的创新，是一次投入数十亿人民币为单位的规模、系统化的创新，是产业创新带动的技术、产品创新，是产业链的创新，是规定了工期、只能成功不能失败的创新，是乘客与进口装备比较判定成败的创新。若将技术创新比作创新种子的价值，产品创新比作创新树木的价值，那么地铁装备系统规模产品的创新具有创新森林价值，是既见树木又见森林的产业创新。

截至2016年底，经过20年的地铁装备自主创新和发展，中国已有3 168 km地铁线路投入运营，规模已稳居世界第一。并且，以深圳地铁装备技术和运营服务为代表的，在技术、安全、可靠、节能、经济方面的业绩跃居世界领先水平。开启了地铁信息化装备和运营服务国际领先的新航程。

3 深圳地铁装备创新取得成功的原因

3.1 管理创新带动自主创新

深圳地铁公司创新了装备的独特招投标办法，首创了以投标者诚信承诺为中标依据的招投标办法，排除了评标环节人为因素的影响，给没有业绩的国内企业仅以标书的字面承诺中标自主创新装备的机会。这是突破机制等束缚之管理创新的杰作，为深圳地铁率先应用自主创新地铁A型车等装备开辟了道路。

3.2 公司副总经理担当创新执行总指挥

深圳地铁公司负责装备和运营的副总经理担当了决策首用创新装备、提出需求、确定技术方案、出资、组织、指挥、运营的执行总指挥，在一张白纸上，制定了创新信息化装备系统的领先目标，统领了A型车、智能收费、综合监控、信号、通讯、资产管理、乘客咨询、接触网、供电柜、地铁空调和扶梯变频、自动防火灾、应急指挥、磨轨车、检测车、维护车、智能培训等系统的自主创新和应用。客观上，地铁装备系统是跨行业、部门、专业的规模化、投资数十亿元的复杂巨系统，若兑现 70%国产化率，唯有全用首次创新的装备，且只能成功不能失败，风险巨大。然而，艺高人胆大，至2004年底，投入30多亿元，引领国内企业和团队，历时6年，天道酬勤，使创新的信息化装备的设计、研制、生产、运营等一次成功，国产化率达到70%的深圳地铁一期工程22 km按期实现商业运营。

3.3 依靠国家政策，创造了用户主导创新模式

依靠国家政策，深圳地铁人能动地创造了用户主导创新模式，意外斩获了地铁装备制造业、运营服务业的世界第一，这是深圳地铁用创新装备运营12年的数据证明的世界第一。因为，这种以地铁公司用户为主导的地铁装备的巨大规模的创新，史无前例，不在人们的认知范围是正常的。这是跨部门、跨领域、跨学科集大成产品的巨大系统的复杂创新，在创新的过程中，涉及执行层面存在许许多多的中观、微观的技术标准、管理体制、法律法规的制约问题。首先要有人承担决策的风险，即突破传统的技术标准、管理体制、法律、法规等风险。有人说：“深圳地铁装备创新好是好，但是不可复制。主要原因是深圳地铁公司有一个领军人物，勇于担当，善于决策，其他地方没有”。如果不是将深圳地铁创新装备和运营成功的客观事实摆在世人面前，地铁装备系统创新成功是难以想象的，更是不可能理解的。因为，平心而论，这种创新放在今天无论在世界上任何一家地铁公司均不可能发生，这只能是中国创造的一个奇迹。然而，在民用创新领域，只有奇迹或意外的成功创新才可能是最伟大、最有价值的创新，才能称得上世界领先的创新。目前，深圳地铁装备创新和运营实践和数据已摆在了世界面前，随时随地都可以接受检验，可以摆擂台。中国有句老话说得好：酒好也怕巷子深。

深圳地铁装备系统的一系列创新成果的取得，基于“用户主导创新”的模式和理论，即装备的用户作为创新主体和主帅主导创新，用户的主导者具有追求卓越的理想、勇于冒风险的担当、善于提出超一流的需求和目标、善于冲破传统技术规范和体制的约束、敢于决策应用首次创新产品、敢于把规定购买成熟产品的工程资金投入创新过程、敢于冒在规定的工期内产品创新必须成功的风险、敢于承担首创产品的商业应用风险、善于利用自身的管理优势最终把住创新的系统风险。只有用户作为唯一主体，主导创新信息化地铁装备系统才能够成功。否则，不存在任何其他主体能够主导地铁装备系统一次创新成功。这是深圳地铁创造的一个重大工程创新规律的一个意外收获。

3.4 依据创新实践创立了“用户主导创新”理论

依据自己的创新实践，探索出了一套“用户主导创新”的理论。深圳地铁的领军人物是从铁路装备和运营管理的创新中成长起来的，集管理和技术、操作和理论于一身，深知用户的真正需求和创新的作用，将实践再上升到理论的重要性。因此，强调“用户”在重大技术装备创新活动中的“主导”地位和作用，并以用户主导为主线形成了一套适用于重大装备创新的理论，这套理论是深圳地铁用户首先提出并得以运用的。用户在重大装备创新中的主导地位不可替代，是符合创新逻辑和规律的，“用户虽然不是各项产品和技术创新的具体承担着，但作为创新产品的发起者、决策者、组织者、出资者、管理者、第一个使用者、风险承担者和共同权益人，用户自始自终搭建、支撑着创新产品和技术的基础平台，主导着产品和技术创新的总体水平和效用，是成就创新产品和技术的不可替代的决定因素”。“用户主导创新”理论，揭示重大工程创新的路径、方法等创新的规律，对创新驱动发展具有重大的现实意义和深远的历史意义。

4 结语

深圳地铁的装备在一张白纸上创出了最新最美的“国化”，实现了“从无到有，人无我有，人有我新”的中国地铁装备领先的历史性跨越。经过安全、可靠、经济运营12年，以优异的表现和业绩证明了信息化地铁装备和运营的水平，树起了城市轨道交通史上一个新的里程碑，标志着中国轨道交通的发展跃居世界领先水平，并步入了世界城市轨道交通装备和运营大国和强国的行列。

深圳地铁原创的“用户主导创新”实践和理论，是对创新驱动发展，建设创新型国家的又一次完美演绎与诠释，树立了一个活生生的样板，是对创新实践和理论宝库的丰富和发展。创新是一个民族生生不息的灵魂，是经济社会持续发展的不竭动力。唯有创新者强，唯有创新者胜，也只有创新才能赢得更加辉煌的未来。

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