GBT 47433-2026 智慧城市基础设施 智慧交通 通过优化运行速度实现节能运营指南标准立项发展报告

智慧城市基础设施智慧交通通过优化运行速度实现节能运营指南标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:GuidelinesforEnergy-SavingOperationofSmartTransportationinSmartCityInfrastructurethroughOptimizedOperatingSpeed摘要关键词：智慧城市；智慧交通；节能运营；速度优化；标准；轨道交通；低碳发展1引言1.1编制背景在全球气候变化与资源环境约束日趋严峻的宏观背景下，绿色低碳发展已成为世界各国经济社会转型的共同选择。2020年，我国明确提出“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的战略目标，交通运输领域作为碳排放的重要来源之一，其绿色低碳转型已成为国家战略布局中的关键一环。据国际能源署（IEA）统计，交通运输部门约占全球能源相关二氧化碳排放总量的四分之一。在我国，交通运输行业的碳排放占比亦呈持续上升态势，其中城市交通和轨道交通系统的节能降碳任务尤为紧迫。与此同时，智慧城市建设的深入推进为交通系统的能效提升带来了前所未有的技术契机。物联网、大数据、人工智能、边缘计算等技术在交通领域的广泛应用，使得交通系统运行状态的实时感知、精准分析和智能调控成为可能。智慧交通作为智慧城市的重要组成部分，其核心目标之一便是在保障运输效率和出行安全的前提下，最大程度降低能源消耗和环境影响。城市轨道交通系统具有运量大、速度快、准点率高等优势，是大城市公共交通体系的骨干力量。然而，轨道交通系统同时也是耗能大户，其牵引供电能耗通常占系统总运营能耗的40%至60%。在保证列车运行安全和乘客舒适度的前提下，通过科学优化列车运行速度曲线、合理调配区间运行时分、优化牵引与制动策略等手段，可实现可观的节能效果。国内外研究和实践表明，列车节能运行优化技术可降低牵引能耗10%至30%，应用潜力巨大。然而，由于缺乏统一的标准化技术指南，各地城市轨道交通系统在节能运营实践中面临技术路径不一、评价方法各异、经验难以复制推广等问题。部分城市虽已开展列车节能运行的基础性探索，但在速度优化的目标设定、约束条件界定、数据采集要求、评价指标体系等方面仍存在显著差异，制约了节能技术的规模化应用和跨区域经验共享。在此背景下，制定统一的国家标准，为智慧交通系统通过优化运行速度实现节能运营提供系统性技术指南，既是行业发展的迫切需要，也是国家标准化战略在绿色交通领域的具体落实。1.2标准立项必要性分析（1）服务国家“双碳”战略的需要国务院《2030年前碳达峰行动方案》明确提出，要“加快推进城市交通绿色低碳转型”，“推动运输工具装备低碳化”，“提高交通运输工具能效水平”。城市轨道交通系统的节能降耗是实现交通运输领域碳达峰目标的重要抓手。制定统一的速度优化节能运营指南，有助于系统化地挖掘轨道交通系统的节能潜力，为国家碳达峰碳中和目标的实现提供可量化、可复制、可推广的技术路径。（2）填补标准空白、统一技术要求的需要当前，我国已发布多项智慧城市和智能交通领域的基础性、通用性标准，但在针对城市轨道交通通过优化运行速度实现节能运营方面仍缺乏专门的国家标准。现有相关标准多侧重于工程建设、运营安全和服务质量等方面，对节能运行的速度优化技术缺乏系统性、针对性的技术指导。国际层面，国际标准化组织（ISO）已发布ISO37161《智慧城市基础设施——交通能源节约指南》等相关标准，但该标准侧重框架性指导，需要结合我国城市轨道交通发展实际，制定更为细化、更具操作性的国家标准以有效实施。截至2025年底，我国内地已有50余个城市开通运营城市轨道交通线路，运营总里程已超过11000公里，运营规模位居全球第一。规模快速扩张的同时，运营能耗总量也持续攀升。标准作为技术和管理的制度载体，是推动行业从粗放式发展向精细化、智能化方向转变的关键支撑。通过建立统一的节能运营速度优化指南，可有效提升全行业的能效管理水平，促进技术进步和经验推广，助力城市轨道交通运营降本增效。（4）促进智慧城市国际标准协调互认的需要GB/T47433-2026的制定充分参考了ISO37161等国际标准的框架思路，并结合我国实际进行了细化和补充。这一工作不仅有助于提升我国在智慧城市基础设施国际标准领域的话语权和影响力，也为我国城市交通节能技术的海外推广和标准互认奠定基础，是落实《国家标准化发展纲要》中关于“提升标准化对外开放水平”要求的具体举措。2标准编制原则与依据2.1编制原则本标准在编制过程中遵循以下基本原则：（1）协调一致性原则。标准内容与我国现行法律法规、政策文件以及相关国家标准保持协调一致，确保标准体系内部的统一性和兼容性。在术语定义、技术要求等方面充分对接智慧城市和智能交通领域已有基础标准，避免概念冲突和技术矛盾。（2）科学先进性原则。充分吸纳国内外在城市轨道交通节能运行领域的最新研究成果和先进技术经验，注重新技术、新方法的应用，确保标准内容的科学性、先进性和前瞻性。对于尚处于快速发展中的技术领域，标准在条款设置上兼顾当前可行性与未来可扩展性。（3）可操作性原则。标准注重实用性和可操作性，技术要求和实施步骤明确具体，便于不同类型、不同规模的城市轨道交通运营单位结合自身实际参照执行。标准给出的节能运营流程、数据采集要求、指标体系等内容力求量化、可测量、可评估。（4）安全优先原则。速度优化的最终目标是在保障运行安全的前提下实现节能降耗，安全运行是任何节能措施的前提条件。标准在编制中始终将安全作为首要约束条件，所有节能技术的推荐均以不影响行车安全和乘客舒适度为前提。2.2主要编制依据本标准编制过程中参考的主要依据包括但不限于：-GB/T32570-2016《城市轨道交通运营管理规范》-GB/T30012-2013《城市轨道交通运营基本条件》-GB/T50833-2012《城市轨道交通工程基本术语标准》-GB/T38319-2019《智慧城市术语》-GB/T37050-2018《新型智慧城市发展白皮书》相关框架-ISO37161:2020《智慧城市基础设施——交通能源节约指南》-ISO37120《可持续城市与社区——城市服务和生活品质的指标》-《城市轨道交通运营管理规定》（交通运输部令2018年第8号）-国务院《2030年前碳达峰行动方案》-《国家标准化发展纲要》3标准主要技术内容3.1标准适用范围与定位GB/T47433-2026规定了智慧城市基础设施中智慧交通系统通过优化运行速度实现节能运营的基本要求、流程方法、数据采集与处理、速度曲线优化、运行图协调以及评价评估等内容。标准适用于城市轨道交通系统中列车运行速度的节能优化，也可供其他制式的城市公共交通系统参照使用。标准的定位是以技术指南的形式出现，兼顾了指导性与灵活性——既提供了相对统一的技术路线和关键指标框架，又为不同线路条件和运营需求的差异化实施预留了裁量空间，避免了“一刀切”式标准的局限。3.2基本框架标准主体按照“总—分—总”的逻辑结构，构建了从基础要求到具体实施再到评价改进的完整技术链条，主要框架如下：-第4章总则：明确了节能运营的基本方针、总体目标、基本原则和边界条件，明确规定了安全优先、乘客舒适度底线、全生命周期统筹和设备能力约束等核心要求。-第5章节能运营通用流程：规定了数据采集与处理、节能潜力分析、速度曲线优化、运行图协调与评估改进的PDCA循环流程。-第6章基础数据采集与处理：规定需采集的基础数据类型、采集要求、数据质量控制及数据安全要求。-第7章节能速度曲线优化：规定优化目标设定、约束条件识别、优化方法选取及推荐策略措施。-第8章运行图协调优化：规定时刻表编排原则、冗余时间分配及多列车协同优化。-第9章节能运营评价与持续改进：规定评价指标体系、评价方法和持续改进机制。3.3关键技术内容概述（1）节能运行速度优化的基本方法列车运行速度曲线直接影响牵引能耗的大小。列车在区间运行过程中的能耗主要由牵引能耗、惰行能耗和制动能耗构成，其中牵引阶段能耗占比最高。节能运行的核心思想是在运行时分允许的范围内，合理分配牵引、巡航、惰行和制动等工况的时空比例，尽量减少不必要的牵引加速和空气制动减速，将动能损失降至最低。速度曲线优化通常需要在多个具有潜在冲突性的目标间寻求平衡：运行时分（旅行速度）约束要求列车在规定的区间运行时分内完成运行任务；节能目标要求在满足时刻表约束的前提下尽可能减少牵引能耗；乘客舒适度目标要求限制加速度变化率（冲击率），避免频繁剧烈的加减速造成乘客不适；停车精度目标要求列车准确停靠在规定的停车位置。标准在系统梳理这些目标的基础上，给出了多目标约束下最优速度曲线求解的推荐方法和权衡策略，从而在保障服务水平和运行安全的同时有效降低牵引能耗。（2）标准制定的关键考虑因素在速度优化的约束条件识别方面，标准将约束条件划分为信号系统约束（包括闭塞分区长度、允许通过速度、信号系统制动曲线等）、线路条件约束（包括坡道、曲线、限速区段等）、车辆性能约束（包括牵引力/制动力特性曲线、最高运行速度、载客量波动对质量的影响等）和运营约束（包括运行间隔、停站时间、乘客乘降时间等）四大类，为实际应用中的边界条件界定提供了系统性的甄别框架。（3）新技术的应用标准充分考虑了列车自动运行系统（ATO）和基于通信的列车控制系统（CBTC）在新一代轨道交通线路中的广泛应用。基于车-地通信的实时数据交互，列车运行速度的精细化调控水平显著提升。标准鼓励在具备条件的线路上部署基于数字孪生和人工智能的节能速度优化系统，通过离线训练与在线推理相结合的方式，实现运行策略的动态调整和持续优化。3.4标准核心条款解析关于“安全优先”的基本原则。标准在第4章明确规定，运行速度优化应以保障行车安全为首要前提。任何节能优化措施均不得超越信号系统的安全包络，不得影响列车自动防护（ATP）系统的正常功能。在安全与节能发生矛盾时，必须坚持安全优先，这是本标准不可逾越的底线原则。关于节能速度曲线优化工况的选取。第7章指出，在满足运行时分要求的前提下，宜优先采用“牵引-巡航-惰行-制动”的优化工况组合，尽量减少全区间持续牵引的时长。对于运行冗余时分较大的区间，应优先考虑增加惰行工况的占比以降低牵引能耗。同时，在长大下坡道区段，宜充分利用势能进行惰行，避免不必要的动力制动。关于多列车协同再生制动利用。标准第8章提出了多列车运行图协同优化的要求，提倡通过时刻表的合理编排，使同一供电区间内制动列车产生的再生能量尽可能被相邻牵引列车吸收利用，减少再生制动能量因不能被吸收而消耗在制动电阻上的浪费，实现车-车之间的能量协同利用。4主要参加单位4.1标准归口管理单位本标准的归口管理单位为全国智慧城市基础设施标准化技术委员会（SAC/TC567），主要负责标准的归口管理、组织协调和宣贯实施工作。4.2主要起草单位介绍——中国城市轨道交通协会中国城市轨道交通协会（ChinaAssociationofMetros,CAM）是经中华人民共和国民政部批准成立的全国性、行业性社会团体，是我国城市轨道交通领域唯一的国家级行业协会。协会成立于2011年10月，业务主管单位为中华人民共和国住房和城乡建设部，同时接受国家发展和改革委员会、交通运输部等相关部委的业务指导。协会现有会员单位1000余家，涵盖城市轨道交通领域的运营企业、装备制造企业、工程设计单位、科研院所和高等院校等全产业链主体。协会下设运营管理专业委员会、技术装备专业委员会、工程建设专业委员会、标准化专业委员会等多个分支机构，在行业政策研究、标准制定、技术推广、人才培养和国内外交流合作等方面发挥着重要的枢纽和平台作用。5标准实施预期效益分析5.1经济效益标准实施后，将有效推动全国各地城市轨道交通系统节能速度优化工作的规范化和深入化。以一条日均客运量50万人次的典型城市轨道交通线路为例，按照平均节能率10%~20%计算，每年可节约牵引电耗约200万至400万千瓦时，折合电费约150万至300万元。全国已运营的轨道交通线路若全面实施速度节能优化，预计每年可节约电费数亿元至十余亿元，经济效果显著。5.2社会效益标准将促进公共交通系统能源利用效率的提升，在不降低运输服务水平和乘客体验的前提下实现绿色出行。标准的实施将形成可复制、可推广的管理模式和技术方案，有利于推动全行业节能运营能力的整体提升。此外，统一的标准有助于规范市场秩序，引导节能技术和装备的良性竞争和健康发展，为创新型企业提供明确的技术导向。5.3环境效益城市轨道交通单位运输量的碳排放远低于小汽车和地面公交，进一步提升轨道交通系统的能效水平，意味着在同样的客运量下产生更少的碳排放。按全国城市轨道交通年牵引电耗约200亿千瓦时估算，若通过速度优化实现10%的节能率，每年可节约电耗约20亿千瓦时，折算可减少二氧化碳排放约120万吨（按全国电网平均排放因子0.6kgCO₂/kWh估算），对交通运输领域的碳减排贡献可观。6结论与展望标准的发布实施将有力推动城市轨道交通运营单位提升节能精细化管理水平，促进节能新技术的大规模落地应用，带动智慧交通相关产业的技术创新和产品升级。与此同时，该标准作为ISO37161等国际标准在我国落地实施的重要补充和细化，也将为全球智慧城市基础设施标准的丰富和完善贡献中国方案和中国智慧。未来，随着人工智能、数字孪生、车车通信等新兴技术的不断成熟，列车运行速度优化的智能化水平将持续提升，节能运营的应用场景也将从轨道交通向城市道路公交、中低运量捷运系统等领域拓展。建议相关标准化技术组织持续跟踪技术发展前沿，适时启动该标准的修订和系列标准的规划工作，逐步构建覆盖更广领域、更为完善的智慧交通节能标准体系，为实现交通运输行业的绿色低碳转型提供更加坚实有力的标准化支撑。参考文献[1]全国标准信息公共服务平台.GB/T47433-2026智慧城市基础设施智慧交通通过优化运行速度实现节能运营指南[S].2026.[2]国