廣州地鐵打造城市軌道交通“最強(qiáng)大腦”
2020-07-10 來(lái)源:廣州地鐵
本文摘要:信號(hào)系統(tǒng),被譽(yù)為地鐵“大腦”。從一號(hào)線單線到14條線路組成的大線網(wǎng),從6502電氣集中聯(lián)鎖到計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖,從準(zhǔn)移動(dòng)閉塞制式到移動(dòng)閉塞制式,從新線籌建時(shí)的摸索嘗試到舊線整體更新改造工程,從依賴國(guó)外進(jìn)口到全面實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化、自主化,廣州地鐵走出了一條波瀾壯闊的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)之路。
信號(hào)系統(tǒng),被譽(yù)為地鐵“大腦”。從一號(hào)線單線到14條線路組成的大線網(wǎng),從6502電氣集中聯(lián)鎖到計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖,從準(zhǔn)移動(dòng)閉塞制式到移動(dòng)閉塞制式,從新線籌建時(shí)的摸索嘗試到舊線整體更新改造工程,從依賴國(guó)外進(jìn)口到全面實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化、自主化,廣州地鐵走出了一條波瀾壯闊的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)之路。
經(jīng)過(guò)20多年的艱苦奮斗,廣州現(xiàn)已建成開通14條、514.8公里的地鐵線路,以及海珠區(qū)環(huán)島新型有軌電車試驗(yàn)段(7.7公里),橫跨廣佛兩市,實(shí)現(xiàn)“區(qū)區(qū)通地鐵”,日均客運(yùn)量超過(guò)900萬(wàn)人次,最高日客運(yùn)量達(dá)1156.9萬(wàn)人次,承擔(dān)了全市超過(guò)50%的公交客流運(yùn)送任務(wù)。廣州地鐵信號(hào)系統(tǒng)的創(chuàng)新與廣州地鐵事業(yè)的發(fā)展同步,越來(lái)越智慧的“大腦”推動(dòng)廣州地鐵開往智能時(shí)代,并引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)未來(lái)。
全面進(jìn)口克服困難“從零到一”
1998年前,我國(guó)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)基本靠進(jìn)口。廣州地鐵也不例外,首條線路一號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)口德國(guó)西門子LZB700M型準(zhǔn)移動(dòng)閉塞制式的列車運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)。由于系統(tǒng)設(shè)備全進(jìn)口且對(duì)軌道交通信號(hào)系統(tǒng)核心技術(shù)長(zhǎng)期壟斷,廣州地鐵不得不長(zhǎng)期面臨建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本高、服務(wù)響應(yīng)慢等局面。
當(dāng)時(shí)由德國(guó)西門子提供的信號(hào)系統(tǒng)與屏蔽門聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)在二號(hào)線實(shí)施并取得了良好效果,廣州地鐵擬請(qǐng)信號(hào)廠家西門子也為一號(hào)線提供一套包括車載設(shè)備和軌旁設(shè)備的屏蔽門聯(lián)動(dòng)裝置。然而,西門子基于技術(shù)壟斷的高額報(bào)價(jià)切切實(shí)實(shí)給廣州地鐵來(lái)了個(gè)“下馬威”。廣州地鐵老一輩地鐵信號(hào)專家抱著“沒有條件創(chuàng)造條件”的壯志,聯(lián)合中國(guó)鐵道科學(xué)研究院,艱辛探索3年共同研究出獨(dú)立于西門子信號(hào)系統(tǒng)的列車與屏蔽門聯(lián)動(dòng)系統(tǒng),應(yīng)用至今效果良好。
技術(shù)合作推進(jìn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)進(jìn)程
20世紀(jì)末至21世紀(jì)初,我國(guó)提出以城市軌道交通項(xiàng)目為依托,通過(guò)引進(jìn)消化吸收先進(jìn)技術(shù)和自主創(chuàng)新相結(jié)合,掌握新型地鐵車輛、信號(hào)裝備等核心技術(shù),提高裝備制造業(yè)自主創(chuàng)新能力。在相關(guān)政策的指引下,廣州地鐵積極推動(dòng)中國(guó)鐵路通信信號(hào)集團(tuán)有限公司等國(guó)內(nèi)技術(shù)集成單位參與一系列新線建設(shè)項(xiàng)目。
廣州地鐵二號(hào)線、八號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)以西門子技術(shù)為背景,由中國(guó)鐵路通信信號(hào)集團(tuán)公司進(jìn)行信號(hào)系統(tǒng)集成,提供國(guó)內(nèi)配套設(shè)備和部分技術(shù)服務(wù),通過(guò)與國(guó)外進(jìn)口設(shè)備供應(yīng)商的技術(shù)合作,引進(jìn)、消化、吸收,該項(xiàng)目國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到55%。廣州地鐵六號(hào)線采用了中國(guó)鐵路通信信號(hào)集團(tuán)公司與阿爾斯通合資的卡斯柯信號(hào)有限公司產(chǎn)品,項(xiàng)目國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到65%。
隨著項(xiàng)目不斷應(yīng)用推廣,列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)、微機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)、維修支持子系統(tǒng)等設(shè)備自主化技術(shù)越來(lái)越成熟,這也為后續(xù)進(jìn)一步自主研發(fā)列車自動(dòng)防護(hù)(ATP)和列車自動(dòng)駕駛(ATO)等核心技術(shù)積奠了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
自主創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)技術(shù)國(guó)產(chǎn)可控
2008年,我國(guó)出臺(tái)了重大技術(shù)裝備試驗(yàn)、示范項(xiàng)目相關(guān)管理辦法。在自主創(chuàng)新政策引導(dǎo)下,國(guó)產(chǎn)信號(hào)系統(tǒng)研發(fā)熱潮興起。廣州地鐵攜軌道交通豐富悠久的建設(shè)管理與運(yùn)營(yíng)維護(hù)經(jīng)驗(yàn),中國(guó)鐵道科學(xué)研究院攜雄厚的技術(shù)資源,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,以“行業(yè)引領(lǐng),舍我其誰(shuí)”的膽識(shí)與魄力推進(jìn)信號(hào)系統(tǒng)自主創(chuàng)新。
2008年雙方共同簽署《科技合作框架協(xié)議》,正式啟動(dòng)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)國(guó)產(chǎn)MTC-I型CBTC信號(hào)系統(tǒng)研發(fā)工作。歷經(jīng)5年研究,先后完成了產(chǎn)品雛形、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)車,2012年取得英國(guó)勞氏鐵路第三方產(chǎn)品頒發(fā)的國(guó)際最高安全等級(jí)的安全認(rèn)證;同時(shí)經(jīng)廣東省科技成果鑒定,認(rèn)為該系統(tǒng)“是國(guó)內(nèi)首個(gè)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地鐵信號(hào)系統(tǒng),具有通用化水平高,維護(hù)成本低,車地通信穩(wěn)定可靠等特點(diǎn),技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。”
2013年,該信號(hào)系統(tǒng)落地廣州地鐵七號(hào)線開展實(shí)際工程應(yīng)用。2016年底,裝備全套MTC-I型CBTC信號(hào)系統(tǒng)的廣州地鐵七號(hào)線實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)、全功能一次性開通試運(yùn)營(yíng),運(yùn)營(yíng)表現(xiàn)優(yōu)異,設(shè)備故障率全線網(wǎng)最低,±50cm的停車對(duì)標(biāo)精度達(dá)100%,國(guó)產(chǎn)化率也再一次刷新廣州地鐵線網(wǎng)最高水平——超過(guò)90%。
2018年,信號(hào)系統(tǒng)工程化應(yīng)用評(píng)審專家組對(duì)廣州地鐵與中國(guó)鐵道科學(xué)研究院踐行“政、用、研、產(chǎn)”協(xié)同創(chuàng)新理念的中國(guó)城市軌道交通核心安全控制系統(tǒng)自主研發(fā)與應(yīng)用路線表示由衷的贊賞,并一致認(rèn)為:國(guó)產(chǎn)MTC-I型CBTC信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)表現(xiàn)優(yōu)異,示范效果顯著,該系統(tǒng)的研發(fā)、試驗(yàn)與工程應(yīng)用歷時(shí)十年,過(guò)程科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),安全認(rèn)證全流程覆蓋,系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念緊貼用戶需求,技術(shù)特點(diǎn)具有前瞻性,系統(tǒng)安全可靠,可擴(kuò)展能力強(qiáng),能夠?yàn)槌鞘熊壍澜煌ㄌ峁┮粋€(gè)自主化、技術(shù)先進(jìn)可靠、性價(jià)比優(yōu)良的整體信號(hào)技術(shù)解決方案。
“十年磨一劍”,成功源于不懈的努力和堅(jiān)持!廣州地鐵老一輩信號(hào)專家在參與自主化CBTC系統(tǒng)締造過(guò)程中,持續(xù)推進(jìn)國(guó)產(chǎn)創(chuàng)新、核心技術(shù)自主可控,攻克ATP/ATO系統(tǒng)研發(fā)等10余項(xiàng)難題,獲得專利20項(xiàng),取得軟件著作權(quán)14項(xiàng),主編和參編國(guó)家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共21項(xiàng)。
“智慧大腦”引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)未來(lái)
作為國(guó)內(nèi)研發(fā)的首個(gè)具有全套完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軌道交通列車控制系統(tǒng),國(guó)產(chǎn)MTC-Ⅰ型CBTC信號(hào)系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用,一舉打破了國(guó)外核心技術(shù)壁壘,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)技術(shù)空白,在推動(dòng)我國(guó)軌道交通核心技術(shù)自主化方面作出了重要貢獻(xiàn)。
該系列系統(tǒng)產(chǎn)品應(yīng)用在作為全球首批基于互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)、深度融合實(shí)踐的重慶地鐵十號(hào)線已率先開通運(yùn)營(yíng);并成功應(yīng)用于我國(guó)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中低速磁懸浮商業(yè)運(yùn)營(yíng)示范線-長(zhǎng)沙磁浮快線工程及我國(guó)首條時(shí)速200公里實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛城際鐵路項(xiàng)目。
隨著2017年12月廣州地鐵和中國(guó)鐵道科學(xué)研究院合資成立廣州鐵科智控有限公司,自主創(chuàng)新CBTC信號(hào)系統(tǒng)已開始了新的征程,將向著接近100%國(guó)產(chǎn)化率的高峰持續(xù)邁進(jìn),向著智能化、智慧化、網(wǎng)絡(luò)化、全自動(dòng)的方向不斷探索。全自動(dòng)化的CBTC信號(hào)系統(tǒng)將在廣州地鐵“十三五”新建線路上全面應(yīng)用。
廣州地鐵將以此為契機(jī),不斷推進(jìn)信號(hào)系統(tǒng)演進(jìn)升級(jí),打造具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的城軌信號(hào)裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈;以城市軌道交通系統(tǒng)安全保障國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái),建立健全以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用深度融合的科研技術(shù)創(chuàng)新體系;依托廣州市軌道交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,聯(lián)合行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)企業(yè),探索基于全生命周期最優(yōu)理念的新一代城市軌道交通全面解決方案,為粵港澳大灣區(qū)軌道交通建設(shè)和行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)智慧和力量。
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