轨道交通低碳建设方案研究_孙萍.pdf-solarbe文库

文章编号：１００９４５３９（２０２３）０３００６１０５收稿日期：２０２３０２０８基金项目：中铁上海设计院集团有限公司科研计划课题（集２１⁃ＡＺ０６）作者简介：孙萍（１９７３— ），女，上海人，高级工程师，研究方向为电力设计；Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｓｐ＠ｓｔｙ．ｓｈ．ｃｎ引文格式：孙萍．轨道交通低碳建设方案研究［Ｊ］．铁道建筑技术，２０２３（３）：６１－６５．轨道交通低碳建设方案研究孙萍（中铁上海设计院集团有限公司上海２０００７０）摘要：在双碳目标蓝图下，为建设绿色、共享、安全、高效、稳定的轨道交通，提出一种轨道交通低碳建设方案。依据双碳规划，提出了轨道交通低碳发展策略和低碳建设碳排放计算，包括碳排放统计范围、计算方法和相关数据来源。从边界确定、实施要点、目标和任务、任务分解四个方面具体阐述了轨道交通低碳建设方案及其具体措施，并部分佐以在各地轨道交通建设运营中已投产使用的案例。通过对建设方案的具体阐述，以期为轨道交通低碳建设提供相关参考。关键词：轨道交通低碳建设方案中图分类号：Ｕ２３９．５文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９⁃４５３９．２０２３．０３．０１６ＳｔｕｄｙｏｎＬｏｗ⁃ＣａｒｂｏｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＯｐｔｉｏｎｓｆｏｒＲａｉｌＴｒａｎｓｉｔＳＵＮＰｉｎｇ（ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＳｈａｎｇｈａｉＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＧｒｏｕｐＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００７０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｎｄｅｒｔｈｅｄｏｕｂｌｅｃａｒｂｏｎｔａｒｇｅｔｂｌｕｅｐｒｉｎｔ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｂｕｉｌｄａｇｒｅｅｎ，ｓｈａｒｅｄ，ｓａｆｅ，ｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｓｔａｂｌｅｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａｌｏｗ⁃ｃａｒｂｏｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｆｏｒｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｏｕｂｌｅｃａｒｂｏｎｐｌａｎ，ｉｔｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄａｌｏｗ⁃ ｃａｒｂｏｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔａｎｄａｌｏｗ⁃ｃａｒｂｏｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃａｒｂｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｔｈａｔｉｎｃｌｕｄｅｓｔｈｅｓｃｏｐｅｏｆｃａｒｂｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｒｅｌｅｖａｎｔｄａｔａｓｏｕｒｃｅｓ．Ｆｒｏｍｔｈｅｆｏｕｒａｓｐｅｃｔｓｏｆｂｏｕｎｄａｒｙｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ，ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｐｏｉｎｔｓ，ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓａｎｄｔａｓｋｓ，ａｎｄｔａｓｋｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｌｏｗ⁃ｃａｒｂｏｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｌａｎｏｆｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔａｎｄｉｔｓｓｐｅｃｉｆｉｃｍｅａｓｕｒｅｓａｒｅｅｌａｂｏｒａｔｅｄ，ａｎｄｓｏｍｅｃａｓｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｐｕｔｉｎｔｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔｉｎｖａｒｉｏｕｓｐｌａｃｅｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｌａｂｏｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｓ，ｉｔａｉｍｓｔｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅｌｅｖａｎｔｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｔｈｅｌｏｗ⁃ｃａｒｂｏｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｒａｉｌｔｒａｎｓｐｏｒｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔ；ｌｏｗｃａｒｂｏｎ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍ１引言为应对全球气候变化，中国向世界承诺：力争实现２０３０年前碳达峰、２０６０年前碳中和［１］。交通运输行业碳排放量，随着经济发展，在全国总量中占比持续走高，轨道交通是国家交通运输的重要部分，肩负实现双碳目标的责任。作为国家基础发展设施，从碳足迹的角度出发，轨道交通能够给能源变革带来难以估量的重要影响，那么，供／用能结构改革优化，推动节能降碳减排进程，是推动其可持续发展的重大挑战［２］。在２０２１年９月２２日中共中央、国务院印发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》［３］文件中提出“优化交通运输结构，加快发展绿色物流，整合运输资源，提高利用效率。推广节能低碳型交通工具，积极引导低碳出行。加快城市轨道交通、公交专用道、快速公交系统等大容量公共交通基础设施建设”，并具体指出要求保障“实施工程建设全过程绿色建造”的要求。推进绿色轨道交通基础设施建设，把环保低碳的思想贯彻到基础设施规划、施工建设、运行养护的全过程，减少整个生命周期的能源消耗和碳排放量［４］。为探索轨道交通低碳建设，本文针对轨道交通建设，提出了绿色轨道交通建筑建设发展战略。以低碳建设为导引，提出碳排放统计方法。针对项目的运行阶段与全生命周期，提出了具体的减排目标、任务，并给出了相应低碳建设措施。２轨道交通低碳发展策略与碳排放计算２．１发展策略启动碳达峰、碳中和工作，构建清洁低碳的轨道交通建设路线，需要明确相关发展策略。依据碳达峰、碳中和工作的指导意见，提出发展策略如下：（１）明确思路。以生态环境部碳达峰行动方案编１６铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０２３（０３）孙萍：轨道交通低碳建设方案研究制指南为导向，以当地生态环境局相关要求为指导，逐渐建成轨道交通区域碳排放、碳吸收清单模型，确定碳达峰时间，明确碳中和路线，形成明确方案与行为计划。（２）摸清家底。成立包括相关政府部门、技术支持单位等在内的工作组，收集碳排放清单计算所需的基础数据，全面评估相关线路碳排放碳吸收现状，有序进行碳清单计算并确定轨道交通领域碳达峰时间及峰值预测。（３）聚焦重点。以科技创新为引领，向低碳、清洁、绿色、电动的方向优化建设、行车、运营、维护等轨道交通中重点碳减排的领域，攻关碳达峰、碳中和技术瓶颈，打造重点领域技术示范区域，逐步实现轨道交通低碳转型。２．２碳排放统计与核算范围目前各国学者已研究出较为成熟的交通能耗碳排放计算模型，分为自上而下与自下而上两种思路［５］。为了确保碳排放清单的准确性，明确合理的项目边界是建立模型的先行步骤，从而摸清碳排放数据家底。首先，考虑到轨道交通碳排放数据是否可计量、可获得、可评估，碳排核算边界建议如下：（１）建筑和产业：能源活动产生的碳排放量，如区域内的公共建筑、产业设施、能源中心等。（２）交通：区域内客货运输的碳排放量。（３）市政路灯：区域内道路照明系统的碳排放量。（４）碳汇：区域内植物碳汇减少的碳排放量。其次，核算区域层面的碳排放要素，建立监测、计算与核算体系，包含的边界内容如下：（１）核算主体：管理主体，落实到相应司局。（２）物理边界的核算：项目的特定区域、区域内的项目、不同领域的分隔边界。（３）核算周期：平衡相应的计算周期，根据相关案例和实际经营情况选择年度或季度的计算方法。（４）碳核算类型：选择ＣＯ２、Ｎ２Ｏ、ＣＨ４等温室气体。（５）核算交易边界：运营过程产生的排放，包括固定燃烧源的直接排放、外购电热的间接排放、碳汇降排量。最后，明确数据要求和来源：（１）轨道交通周边辐射的建筑、产业和能源中心：建筑部门、管理部门及区域建筑能耗监测平台（耗能台账或平台数据）。（２）轨道交通：车辆发车信息、单程能耗数据等。（３）碳汇绿化：轨道、车辆相关绿化管理部门（绿化面积）。２．３碳排放和碳汇核算方法（１）核算方法针对区域内碳排放量计算，突出相关计算方法如下：碳排放量＝ ∑ ｉ＝１（能源使用活动水平数据ｉ × 排放系数ｉ－碳汇面积×固碳系数）其中，能源使用活动水平数据中包含的电力活动水平数据应扣减区域内可再生能源上网电量。（２）能源使用碳排放系数和碳汇固碳系数不同能源品种对应单位下的排放系数见表１。表１能源碳排放系数和固碳系数种类单位排放系数和固碳系数电力万ｋＷ· ｈ７. ０３５ｔＣＯ２／（万ｋＷ· ｈ）天然气万ｍ３２１. ８４ｔＣＯ２／万ｍ３汽油ｔ３. １０５ｔＣＯ２／ｔ柴油ｔ３. ２０２ｔＣＯ２／ｔ碳汇ｈｍ２１４. ５ｔＣＯ２／ｈｍ２取近三年该区域电网排放系数作为电力排放系数，在相关温室气体排放核算和报告指南中获取天然气、汽油、柴油的排放系数，单位面积碳汇取当地单位林地面积平均ＣＯ２固定量１４. ５ｔＣＯ２／ｈｍ２。（３）活动水平数据获取及计算从建筑、交通、市政、绿化四个领域获取纳入核算范围内的能源消耗水平数据，数据内容及获取方式见表２。表２碳排放统计核算领域及数据来源核算领域纳入核算范围的内容数据内容数据获得方式数据来源建筑建筑（单体建筑面积５０００ｍ２以上）产业能源中心电力、天然气、油等能源品种的消耗量数据能源账单或台账数据建筑业主／物业公司接入区建筑在线监测平台的建筑能耗总量、分业态的单位建筑面积能耗数据平台数据区建筑在线监测平台数据建筑分业态的建筑面积建筑面积数据管理部门电力、天然气等能源品种（除能源中心供能外）的消耗量数据能源账单或台账数据相关企业天然气、外购电、上网电量等数量能源账单或台账数据能源中心交通小汽车（各建筑和单位停车库）年停车车次数、充电桩安装比例停车系统数据各建筑或单位小汽车（区域内停车）年停车车次数、充电桩安装比例停车系统数据管理部门区域内轨道交通车站与车辆基地年发车次、列车行驶的公里数、百公里能耗量能源计量数据运营单位市政照明灯具电力消耗量数据、灯具功率和数量能源账单或台账数据、建设资料管理部门绿化碳汇林绿地林绿地数据遥感解译数据或项目建设资料管理部门２６铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０２３（０３）孙萍：轨道交通低碳建设方案研究３轨道交通低碳建设工作方案为保障轨道交通低碳建设，将低碳发展策略应用到实际工作建设中，可具体从以下四个方面内容来切实开展轨道交通低碳建设。３．１确定边界轨道交通低碳建设工程的主体为轨道交通与建筑，从而考虑轨道交通碳排放计算标准、方案、建设、运行、维护阶段碳排放计算方法与计算公式，相关工程在建设、运行与维护过程的碳排放与碳平衡。参考零碳建筑中有关术语概念定义的不同，能源平衡的要素和边界是核心差别，也就是计算周期的时间维度与清洁可再生能源获取的地理边界。在计算周期的时间维度上有仅考虑运营阶段和考虑全生命周期的差别，清洁可再生能源有场地内提供和场地外提供的区别［６］７３。依据计算周期的时间维度与可再生能源获取的地理边界，可分为４类。如图１所示。图１碳平衡种类［７］（１）运行碳与场地内可再生能源的平衡。（２）全生命周期碳排放（运行碳＋隐含碳）与场地内可再生能源的平衡。（３）运行碳与场地内／外可再生能源的平衡。（４）全生命周期碳排放（运行碳＋隐含碳）与场地内／外可再生能源的平衡［６］７４。其中运行碳指的是场地运行状态下产生的碳排放，隐含碳可能只指材料，也可包含运输、建设、清拆等过程中的碳排放。３．２给定边界下的实施要点在明确项目工程的相关边界范围后，具体工作开展的要点在于：需要尽可能地将工程实现分部分项／分专业管理，从各个部分将全生命周期建设、运行和维护的碳排放降到最低，从而使工程整体碳排放降到最低。其次，在减少相关碳排放的同时，需要通过工程各个分部分项／分专业的全生命周期建设、运行和维护场地内／外可再生能源、碳汇的获得，尽量提高工程整体碳平衡。各部门、各专业减少项目碳排放、增加项目碳汇获取是整个工程的要点。３．３目标、任务和参考标准（１）确定轨道交通碳排放的对比单位。依据道路交通运营的特点，可采用单次发送旅客单公里所排放的二氧化碳值作为对比标准，其计算方式为：单次发送旅客单公里所排放的二氧化碳值＝运营线一年产生的碳排放运营里程年发送旅客次数×每公里所需时间，单位ｔＣＯ２／ｋｍ。（２）明确对比单位后，确定对比的基数，并选择合适的比对对象。可与当年其他轨道交通建设工程比较，减少多少碳排放。或从本单位考虑，从国家、地区层面，修建本工程后，改变的出行方式，从出发地到目的地，比传统的出行方式（自驾、客车），减少多少碳排放。（３）在工程建设、运行与维护期间，在明确低碳减排任务的基础上，可参照相关低碳标准来实现减碳要求。如参照《公共建筑节能检测标准》《城市照明节能评价标准》进行建筑设计，合理地采纳《建筑节能与可再生能源利用通用规范》利用新能源，根据《公共建筑能耗标准》统筹安排建筑设计等。通过依据相关标准建造，运行与维护的方式来实现车站、车辆基地等单个建筑或建筑群实现近零碳或零碳，并做到整个项目的单公里单人次碳排放相对最低。３．４任务分解依据实际任务需求将整个工程划分为建设期、运行期、维护三个阶段，在此基础上可依据各专题、专业进行相关任务分解。３．４．１建设期（隐含碳）建设期主要目标是降低工程固有碳排放（包括建材、设备等工程本体包含的碳排放）。实现这一目标可以通过绿色设计、机械清洁能源化和引入绿色低碳建材和建材循环利用等措施，贯彻绿色建筑标准，打造超低能耗、接近零能耗的低碳建筑。其相关过程具体措施如下：综合采取被动式与主动式的绿色设计。被动式设计需要在设计之初就充分考虑节能要求，非机械干预达到降低碳排放的效果。贯彻绿色发展理念，在设计上制定线路、场段、车站、供电等低碳优化方案，结合ＢＩＭ３６铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０２３（０３）孙萍：轨道交通低碳建设方案研究技术提升建造信息化水平［８］。在建筑节能设计中优化车站通风采光设计，减少后续运营能源消耗；在线路节能设计中，设置节能坡、合理进出站坡度与泵站位置，优化正线存车线停车方案，提高列车单位能耗的运载能力；在运行设施节能设计中，利用中压能馈系统提高供电转换效率，配合增设超级电容储能等可提升能源利用率的装置，优化可再生制动能量回馈吸收方案［９］。减少建设期间碳排放的有效手段是实现建设机械电动化、工业化、清洁化，减少化学能源机械设备的使用，以电代油，鼓励使用电网取电或者动力、燃料电池取电等电供能机械装备。建设期间还可以采取高性能、耐久性强的材料达到减排目的，主要思路是延长建筑使用寿命和零部件更换周期。在施工管理方面建议采用工程总承包和全过程咨询的组织管理形式，集成化管理建设施工，协同上游设计与下游产品施工，较粗放管理施工降低建设能源碳排放。３．４．２运行期（运行碳）实现车站、车辆基地等建筑、建筑群运营碳排放最低。对于减少相关建筑运营器件碳排放可从多方面着手，例如增设充电桩与配套电网，建设便利高效、适度超前的充换电设施；增设建筑屋顶光伏等相关可再生能源设备，可采用热泵、生物质能、地热能、太阳能等清洁低碳措施，实现建筑用能电气化、绿色化；推行建筑能耗限额管理，将供热计量收费和合同能源管理与相关可再生能源设施相结合；打造“光储直柔”建筑，可将光伏发电与建筑一体化；建立系统性、完整性的能源消耗和碳排放统计、监测和核算体系等。推行轨道交通装配绿色智能化，降低轨道交通运输耗能。目前主流高效低能耗的柔性供电技术包括电压制式和电气设备，同时基于新型可再生能的中压能馈装置和锂离子电池也在逐步推广使用，例如在宁波地铁５号线和绍兴地铁１号线等线路应用了双向变流技术。车辆节能技术主要向能源利用转换效率提高、城轨车辆轻量化、节能环保新技术的方向发展［１０］，例如采用碳化硅（ＳｉＣ）功率器件和永磁电机组合的主牵引系统适应城轨运输间距小、停站多、频繁启停的现状［１１］；车体材料采用铝合金或碳纤维等高强轻量的材料［１２］；采用列车在线解编连挂技术灵活编组列车，有效解决客流较少时列车空跑问题［１３］。新型动力电源技术通过技术升级优化能量转化，例如ＬＥＤ照明、光导照明系统、磁悬浮直膨式空调机组在我国地铁中得到应用［１４］。降低机车运营碳排放。实现该过程的关键在于整合运输资源、提高利用效率、降低空载率和不合理客货运周转量。可通过优化站点布置，合理减少居住地到站点的距离，提高车辆的利用率，降低空载率；同时，提高机车的效能，在有可能的情况下采用新能源和清洁能源车，并配置安装地铁再生制动能量回收系统。３．４．３维护高效能的维护维修是有效控制轨道交通碳排放的重要手段之一，延长建筑、线路、车辆、设备的使用寿命。降低运维检修活动的碳排放可以从智能运维技术及管理方面入手，实现运行管理过程的智能化，可通过采用智能运维、智能检修、智能维护、故障预测、缺陷预测五大方式，减少人工维护成本及相关碳排放。减少设备、材料维修更换产生的碳排放，考虑安全耐久、免维护建材及设备选用。采用环境友好型、安全耐久、免维护的建材及设备，减少材料设备的维护、维修频率，避免更换频率，减少碳排放。４结语为贯彻双碳目标，推进轨道交通减碳建设，本文提出了轨道交通低碳建设发展策略、工作方案及相关具体措施。通过将碳排放计算方法应用在工程项目中，提出了轨道交通低碳建设的相关边界、实施要点以及具体的任务目标，并针对实际工作进行了相关任务分解，提出了具体的工作措施。轨道交通行业涉及广泛，地区个性化差异明显，在落实“双碳”政策时应结合实际。运营单位需根据自身特点与经济发展情况，施工时重点关注轨道交通沿线建、养、运的碳排放，运行维护时注意探索多模式客货运交通组成并寻找维护最优方案。通过轨道交通枢纽一体化、能耗情况、合理规划运输路线、路外环境综合治理、车辆设备运营维护等方面组合调控。参考文献［１］林卫斌，吴嘉仪．碳中和目标下中国能源转型框架路线图探讨［Ｊ］．价格理论与实践，２０２１（６）：９－１２．［２］邓文丽，戴朝华，陈维荣，等．双碳目标下铁路友好体系形态、架构与关键技术［Ｊ／ＯＬ］．中国电机工程学报：１－２０［２０２３－０１－３１］．ｈｔｔｐｓ：∥ ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０. １３３３４／ｊ. ０２５８⁃８０１３．ｐｃｓｅｅ. ２２１１３４．［３］中国建筑材料联合会．联合会动态完整准确全面贯彻新发展理念扎实推进建筑材料行业碳达峰目标的提前实现：学习领会中共中央、国务院《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》的贯彻措施［Ｊ］．中国粉体技术，２０２２，２８（１）：１４７－１４９．［４］霍贝贝，程志远．“双碳”目标下铁路减排工作的研究与探讨［Ｊ］．交通节能与环保，２０２２，１８（６）：７６－７９．４６铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０２３（０３）孙萍：轨道交通低碳建设方案研究［５］张跃斌，易欣，李双双，等．基于碳足迹的城市轨道交通项目碳回收期研究［Ｊ］．华东交通大学学报，２０２２，３９（２）：７７－８５．［６］虞菲，冯威，冷嘉伟．美国零碳建筑政策与发展［Ｊ］．暖通空调，２０２２，５２（４）：７２－８２．［７］ＺＨＡＮＧＪｉｎｇｊｉｎｇ，ＺＨＯＵＮａｎ，ＨｉｎｇｅＡ，ｅｔａｌ．ＧｏｖｅｒｎａｎｃｅｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｚｅｒｏｅｎｅｒｇｙｂｕｉｌｄｉｎｇｓｉｎＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＢｕｉｌｄｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，２０１６，４４（５／６）：６０４－６１８．［８］陈法仲，卢海朝，胡今强．ＢＩＭ与ＧＩＳ融合在轨道交通附属一体化方案设计中的应用［Ｊ］．铁道建筑技术，２０２１（１）：１０６－１０９，１３７．［９］于鑫．城市轨道交通绿色低碳技术研究及展望［Ｊ］．现代城市轨道交通，２０２２（８）：１－６．［１０］李明，张骄，崔霆锐，等．北京地铁绿色低碳技术创新研究与应用［Ｊ］．机车电传动，２０２２（３）：２９－３６．［１１］冯江华．轨道交通永磁电机牵引系统关键技术及发展趋势［Ｊ］．机车电传动，２０１８（６）：９－１７．［１２］吕昊．铁路客车车体轻量化研究及优化［Ｊ］．中国新技术新产品，２０１９（６）：７２－７３．［１３］卡斯柯信号有限公司．一种用于列车在线连挂的直通进路自动化管理方法：ＣＮ２０２１１１１３６７４７. ６［Ｐ］．２０２１－１２－１４．［１４］纪思美，高英明，张竞辉，等．自然光与ＬＥＤ混合照明系统在隧道照明设计中的应用［Ｊ］．照明工程学报，２０１３，２４（３）：５３－５７． ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ （上接第１６页）（２）分流控制节点向专网ＳＭＦ发送公专网分流请求，携带ＵＥ在步骤（１）提供的信息。（３）专网ＳＭＦ向专网ＵＰＦ发送公专网分流通知，携带步骤（２）的参数。（４）专网ＳＭＦ向分流控制节点发送公专网分流回复。（５）分流控制节点向ＵＥ发送公专网分流确认。图５数据分流请求过程ＵＥ投入使用后，数据开始源源不断地产生，数据开始传输前，就需要执行图５中的步骤，相当于将走不同分流隧道的数据身份信息进行备案，备案成功后，才可以传输［１１］。３．２．４步骤四当上述三个步骤全部顺利完成后，与ＵＥ相关的数据即开始分流传输［１２］，分流效果如图６所示。图６数据分流效果４结束语我国铁路施工、运营维护朝着智慧化、信息化、数字化方向快速发展的过程中，急需大带宽、低时延、广连接的专用移动通信系统升级方案予以支撑。运用５Ｇ通信技术，搭建铁路专用的５Ｇ移动通信网络并利用５Ｇ公网资源作为补充，是现阶段的重要选项。然而，５Ｇ技术尚未完全成熟，应用在像铁路这样超大规模的关系到国计民生的重要基础设施上，仍有很长的一段路要走。本文分享了一种共用分流控制节点的ＵＥ终端注册、分流隧道建立以及大量级数据分流传输方法，以期为我国铁路发展下一代移动通信系统提供部分技术参考。参考文献［１］丁建文，郑鹏，李海鹰，等．铁路新一代移动通信专网互联互通关键技术研究［Ｊ］．中国铁路，２０２０（１１）：３１－４０．［２］王同军．铁路５Ｇ关键技术分析和发展路线［Ｊ］．中国铁路，２０２０（１１）：１－９．［３］北京全路通信信号研究设计院集团有限公司．铁路５Ｇ专网业务和功能需求暂行规范：ＴＪ／ＤＷ２３９— ２０２１［Ｓ］．北京：中国国家铁路集团有限公司，２０２１：１－３８．［４］周宇晖．铁路５Ｇ专网系统架构和组网技术研究［Ｊ］．中国铁路，２０２０（１１）：１０－１５．［５］王子渊．５Ｇ移动通信在智能铁路中的方案分析［Ｊ］．铁道建筑技术，２０２１（３）：２９－３３．［６］周黎．全面开展科技攻关推进５Ｇ技术铁路应用［Ｊ］．中国铁路，２０２２（９）：１－７．［７］曹亚平，孙颖，张会肖．基于５ＧｔｏＢ定制网的数据分流方案研究［Ｊ］．电信科学，２０２２，３８（９）：１６１－１６８．［８］何宇锋，林奕琳，单雨威．５ＧＭＥＣ分流方案探讨［Ｊ］．移动通信，２０２０，４４（９）：４９－５７．［９］路亚．基于令牌的无线移动网络隐私保护与认证协议［Ｊ］．计算机应用与软件，２０１９，３６（５）：８０－８５．［１０］张建敏，谢伟良，杨峰义，等．基于ＭＥＣ的ＬＴＥ本地分流技术［Ｊ］．电信科学，２０１７，３３（６）：１５４－１６３．［１１］齐勇，张晓华，李鹏鹏．一种５Ｇ系统ＮＳＡ模式下的ＰＤＣＰ分流技术［Ｊ］．无线电工程，２０２２，５２（３）：４２３－４２８．［１２］李昊，吴文昌．２Ｂ２Ｃ场景下５Ｇ专网方案应用研究［Ｊ］．通信电源技术，２０２１，３８（１６）：１１９－１２１．５６铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０２３（０３）

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