1　項目背景

我國城市軌道交通正處于高速發(fā)展期。截至2017年末，我國城市軌道交通（僅含地鐵、輕軌、單軌和APM）開(kāi)通運營(yíng)線(xiàn)路總長(cháng)度達5033公里，開(kāi)通運營(yíng)線(xiàn)路總條數165條；開(kāi)通城市軌道交通運營(yíng)城市33個(gè)。我國城市軌道交通年客運量達176.8億乘次，全國共有9個(gè)城市網(wǎng)絡(luò )日均進(jìn)站量超過(guò)100萬(wàn)人次。其中，北京、上海兩市城市軌道交通里程已超過(guò)600公里，居世界領(lǐng)先水平。國家對軌道交通發(fā)展的大力支持、城市化進(jìn)程的加快以及對節能環(huán)保的更高要求，促進(jìn)我國城市軌道交通快速發(fā)展的同時(shí)也對城市軌道交通建設與運營(yíng)設備系統提出了新的需求。為保障行車(chē)安全與運輸效率，一種技術(shù)先進(jìn)、性能穩定、價(jià)格適中、效率優(yōu)先的自主化全自動(dòng)運行系統是當前我國軌道交通建設所迫切需要的。

近十年來(lái)，為了提升軌道交通技術(shù)與管理整體水平，歐美國家在城市軌道交通的全自動(dòng)運行技術(shù)發(fā)展上取得了長(cháng)足進(jìn)步，日益影響全球的地鐵建設，并且逐步由低運量輕軌系統向大運量地鐵系統發(fā)展與推廣應用。近期的日本東京都市圈、香港等地鐵改造項目均按照全自動(dòng)運行要求進(jìn)行招標，同時(shí)強調車(chē)輛信號一體化的發(fā)展思路。我國也在北京機場(chǎng)線(xiàn)、上海地鐵10號線(xiàn)引進(jìn)了國外全自動(dòng)運行系統。

2　項目實(shí)施

2014年7月，和利時(shí)與信號廠(chǎng)商合作中標北京燕房線(xiàn)，線(xiàn)路全長(cháng)約20.5km，其中主線(xiàn)長(cháng)14.4km，支線(xiàn)長(cháng)6.1km；沿線(xiàn)共設11座車(chē)站，均為高架車(chē)站，區間高架線(xiàn)敷設，平均站間距1.9km。全線(xiàn)設停車(chē)場(chǎng)一處，選址閻村北，接軌于閻村北站；列車(chē)設計速度100公里/小時(shí)，車(chē)輛選用B1型車(chē)，初、近期獨立運營(yíng)4輛編組，遠期（2038年）貫通運營(yíng)6輛編組。目前，地鐵燕房線(xiàn)已通車(chē)運營(yíng)。

北京地鐵燕房線(xiàn)是國內首條采用自主研發(fā)的軌道交通全自動(dòng)運行系統的線(xiàn)路，全自動(dòng)運行系統通過(guò)靈活編組和優(yōu)化運行圖可以縮短發(fā)車(chē)間隔，提高線(xiàn)路的運營(yíng)能力，根據客流需求靈活地調整行車(chē)計劃，不受司機編制的制約，運營(yíng)管理由分散性控制轉變?yōu)榧锌刂?，并且配合包括列?chē)節能駕駛等節能技術(shù)在全系統的應用，可以有效降低運營(yíng)成本，提高運營(yíng)效率。

北京地鐵燕房線(xiàn)是國家級示范工程項目。該線(xiàn)路采用的車(chē)輛、信號、通信、綜合調度系統、綜合維護各專(zhuān)業(yè)及系統均采用國內廠(chǎng)商自主研發(fā)的裝備、產(chǎn)品及技術(shù)，填補國內多項技術(shù)空白，包括：適用于全自動(dòng)運行的車(chē)輛系統、信號系統、行車(chē)綜合自動(dòng)化系統、LTE車(chē)地綜合承載系統、綜合運營(yíng)維護管理系統。和利時(shí)為該線(xiàn)提供了國內首創(chuàng )的支持全自動(dòng)無(wú)人駕駛的行車(chē)綜合自動(dòng)化系統及綜合運營(yíng)維護管理系統。

北京燕房線(xiàn)行車(chē)綜合自動(dòng)化系統TIAS以和利時(shí)MACS-SCADA產(chǎn)品為基礎軟件平臺，通過(guò)分布式對象化的實(shí)時(shí)數據庫解決運營(yíng)信息碎片化問(wèn)題，MACS-SCADA產(chǎn)品采用國際先進(jìn)的OPC UA開(kāi)放軟總線(xiàn)技術(shù)，提高了系統的集成能力、開(kāi)放性、跨平臺能力及系統的安全性、可靠性；通過(guò)統一的人機交互界面實(shí)現實(shí)時(shí)運營(yíng)狀態(tài)的可視化；提供基于預案的智能控制決策系統，實(shí)現子系統之間的自動(dòng)聯(lián)動(dòng)，降低人因事故可能性，提高運營(yíng)安全性；通過(guò)運營(yíng)大數據的分析挖掘，盡早識別潛在的危險；以信號系統行車(chē)指揮子系統（ATS）核心原理為基礎，深入研究列車(chē)運行指揮靈活調整技術(shù)、列車(chē)網(wǎng)絡(luò )化運營(yíng)和無(wú)人駕駛運營(yíng)指揮和多專(zhuān)業(yè)聯(lián)合故障救援技術(shù)、信號與綜合監控一體化設計技術(shù)等，開(kāi)發(fā)相關(guān)平臺關(guān)鍵設備工程化研究，建立實(shí)現以行車(chē)為核心的綜合自動(dòng)化系統關(guān)鍵技術(shù)研究平臺，開(kāi)展相關(guān)設備仿真和測試驗證，制定相應的接口標準，突破了以下關(guān)鍵技術(shù)：（1）面向節能的調度控制一體化關(guān)鍵技術(shù)；（2）基于UTO（無(wú)人駕駛模式）的運營(yíng)指揮和多專(zhuān)業(yè)聯(lián)合故障救援技術(shù)；（3）面向行車(chē)綜合自動(dòng)化系統TIAS的信號與綜合監控一體化設計技術(shù)；（4）基于TIAS的全自動(dòng)運行系統正常及故障運營(yíng)場(chǎng)景下的聯(lián)動(dòng)技術(shù)等。燕房線(xiàn)形成綜合自動(dòng)化系統TIAS針對全自動(dòng)運行線(xiàn)路的要求，結合運營(yíng)方面的技術(shù)條件和管理措施，通過(guò)與車(chē)輛、信號、LTE、PIS、TETRA等其他系統共同配合完成功能和接口開(kāi)發(fā)，共同實(shí)現全自動(dòng)運行系統需求。

3　項目意義

全自動(dòng)運行將是全球軌道交通建設的未來(lái)發(fā)展趨勢，根據UITP的統計，2025年新增軌道交通線(xiàn)路將有50%以上采用全自動(dòng)運行模式。據悉，北京3、12、17、19號線(xiàn)等地鐵線(xiàn)路以及南京、天津、鄭州、濟南、太原等城市未來(lái)地鐵建設也將采用全自動(dòng)運行模式。因此，基于地鐵燕房線(xiàn)項目研制出滿(mǎn)足軌道交通運輸環(huán)境和使用要求，并具有國內自主知識產(chǎn)權、性能先進(jìn)的系統。該套系統能夠實(shí)際應用于全自動(dòng)運行軌道交通系統對于我國軌道交通未來(lái)發(fā)展具有重要意義。

精彩對話(huà)

北京和利時(shí)系統工程有限公司副總裁李劍

自動(dòng)化博覽：在智能交通行業(yè)，和利時(shí)能夠提供哪些產(chǎn)品或者解決方案？和利時(shí)的競爭優(yōu)勢體現在哪些方面？

李劍：和利時(shí)作為國內軌道交通控制系統解決方案主力供應商，提供了自動(dòng)化、信息化系統及產(chǎn)品，包括：高鐵列車(chē)控制系統（車(chē)載和地面信號產(chǎn)品）、城市軌道交通大型綜合類(lèi)監控系統、信號CBTC系統、綜合維修管理系統等。從2002年開(kāi)始，和利時(shí)參與了全球15個(gè)城市49條城市軌道交通線(xiàn)路的自動(dòng)化及信息化系統建設，具有可根據需求制定開(kāi)發(fā)，研發(fā)集成平臺技術(shù)等優(yōu)勢。

自動(dòng)化博覽：您感受到我國智能交通行業(yè)正在發(fā)生著(zhù)哪些變化，呈現出哪些特點(diǎn)？

李劍：世界各國廣泛采用以自動(dòng)化及信息化促進(jìn)城市軌道交通發(fā)展的戰略，信息化建設覆蓋建設、運營(yíng)、管理、安全、服務(wù)等領(lǐng)域。我國城市軌道交通的信息化建設也已進(jìn)入到大規模開(kāi)發(fā)和應用階段，大數據、云計算、平臺化、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)在城市軌道交通行業(yè)的應用速度，雖然比金融、教育等其他領(lǐng)域略微落后，但自動(dòng)化、信息化和智能化已經(jīng)成為軌道交通發(fā)展的必然趨勢。

自動(dòng)化博覽：智能化是軌道交通行業(yè)的未來(lái)發(fā)展趨勢，和利時(shí)在此方面有何規劃？

李劍：和利時(shí)將云計算、大數據、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等與軌道交通行業(yè)建設、運營(yíng)、維護等方面的用戶(hù)需求相結合，規劃新一代產(chǎn)品，聯(lián)合用戶(hù)、設計單位共同打造軌道交通生態(tài)圈。

地鐵運營(yíng)需要實(shí)現成本的透明和可控，和利時(shí)研發(fā)的新一代軌道交通綜合智能維護管理系統，采用云技術(shù)和大型分布式數據庫可以實(shí)現低成本的海量運營(yíng)數據收集、存儲和分析處理能力，提供完整、準確、及時(shí)的運營(yíng)信息，支撐地鐵運營(yíng)成本的有效控制，綜合運營(yíng)管理平臺采用運營(yíng)云服務(wù)平臺和統一的企業(yè)服務(wù)總線(xiàn)，通過(guò)數據驅動(dòng)的方式，將地鐵運營(yíng)的調度管理、資產(chǎn)管理、維修管理、成本管理、工程檔案管理、OA等多種相互獨立的運營(yíng)信息化系統融合，實(shí)現各種運營(yíng)信息系統的信息集成和協(xié)同工作，建立運營(yíng)信息模型，提高運營(yíng)服務(wù)效率，降低運營(yíng)成本，確保地鐵安全、高效運營(yíng)。

基于大數據的維護綜合調度指揮系統作為維護綜合調度指揮平臺核心軟件平臺，結合全自動(dòng)運行系統技術(shù)特點(diǎn)及運營(yíng)維保需求進(jìn)行開(kāi)發(fā)，平臺建設思路是從各專(zhuān)業(yè)采集數據信息，一路用于各專(zhuān)業(yè)根據各自專(zhuān)業(yè)特性及管理要求建設單專(zhuān)業(yè)維保平臺，另一路傳送至軌道交通大數據中心，用于多專(zhuān)業(yè)信息融合應用及綜合調度指揮管理。

摘自《自動(dòng)化博覽》2018年12月刊