1 項(xiàng)目背景

我國(guó)城市軌道交通正處于高速發(fā)展期。截至2017年末，我國(guó)城市軌道交通（僅含地鐵、輕軌、單軌和APM）開(kāi)通運(yùn)營(yíng)線路總長(zhǎng)度達(dá)5033公里，開(kāi)通運(yùn)營(yíng)線路總條數(shù)165條；開(kāi)通城市軌道交通運(yùn)營(yíng)城市33個(gè)。我國(guó)城市軌道交通年客運(yùn)量達(dá)176.8億乘次，全國(guó)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(guó)家對(duì)軌道交通發(fā)展的大力支持、城市化進(jìn)程的加快以及對(duì)節(jié)能環(huán)保的更高要求，促進(jìn)我國(guó)城市軌道交通快速發(fā)展的同時(shí)也對(duì)城市軌道交通建設(shè)與運(yùn)營(yíng)設(shè)備系統(tǒng)提出了新的需求。為保障行車(chē)安全與運(yùn)輸效率，一種技術(shù)先進(jìn)、性能穩(wěn)定、價(jià)格適中、效率優(yōu)先的自主化全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)是當(dāng)前我國(guó)軌道交通建設(shè)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(guó)家在城市軌道交通的全自動(dòng)運(yùn)行技術(shù)發(fā)展上取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，日益影響全球的地鐵建設(shè)，并且逐步由低運(yùn)量輕軌系統(tǒng)向大運(yùn)量地鐵系統(tǒng)發(fā)展與推廣應(yīng)用。近期的日本東京都市圈、香港等地鐵改造項(xiàng)目均按照全自動(dòng)運(yùn)行要求進(jìn)行招標(biāo)，同時(shí)強(qiáng)調(diào)車(chē)輛信號(hào)一體化的發(fā)展思路。我國(guó)也在北京機(jī)場(chǎng)線、上海地鐵10號(hào)線引進(jìn)了國(guó)外全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)。

2 項(xiàng)目實(shí)施

2014年7月，和利時(shí)與信號(hào)廠商合作中標(biāo)北京燕房線，線路全長(zhǎng)約20.5km，其中主線長(zhǎng)14.4km，支線長(zhǎng)6.1km；沿線共設(shè)11座車(chē)站，均為高架車(chē)站，區(qū)間高架線敷設(shè)，平均站間距1.9km。全線設(shè)停車(chē)場(chǎng)一處，選址閻村北，接軌于閻村北站；列車(chē)設(shè)計(jì)速度100公里/小時(shí)，車(chē)輛選用B1型車(chē)，初、近期獨(dú)立運(yùn)營(yíng)4輛編組，遠(yuǎn)期（2038年）貫通運(yùn)營(yíng)6輛編組。目前，地鐵燕房線已通車(chē)運(yùn)營(yíng)。

北京地鐵燕房線是國(guó)內(nèi)首條采用自主研發(fā)的軌道交通全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的線路，全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)通過(guò)靈活編組和優(yōu)化運(yùn)行圖可以縮短發(fā)車(chē)間隔，提高線路的運(yùn)營(yíng)能力，根據(jù)客流需求靈活地調(diào)整行車(chē)計(jì)劃，不受司機(jī)編制的制約，運(yùn)營(yíng)管理由分散性控制轉(zhuǎn)變?yōu)榧锌刂疲⑶遗浜习熊?chē)節(jié)能駕駛等節(jié)能技術(shù)在全系統(tǒng)的應(yīng)用，可以有效降低運(yùn)營(yíng)成本，提高運(yùn)營(yíng)效率。

北京地鐵燕房線是國(guó)家級(jí)示范工程項(xiàng)目。該線路采用的車(chē)輛、信號(hào)、通信、綜合調(diào)度系統(tǒng)、綜合維護(hù)各專(zhuān)業(yè)及系統(tǒng)均采用國(guó)內(nèi)廠商自主研發(fā)的裝備、產(chǎn)品及技術(shù)，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)多項(xiàng)技術(shù)空白，包括：適用于全自動(dòng)運(yùn)行的車(chē)輛系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、行車(chē)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、LTE車(chē)地綜合承載系統(tǒng)、綜合運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理系統(tǒng)。和利時(shí)為該線提供了國(guó)內(nèi)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(tǒng)及綜合運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理系統(tǒng)。

北京燕房線行車(chē)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)TIAS以和利時(shí)MACS-SCADA產(chǎn)品為基礎(chǔ)軟件平臺(tái)，通過(guò)分布式對(duì)象化的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)解決運(yùn)營(yíng)信息碎片化問(wèn)題，MACS-SCADA產(chǎn)品采用國(guó)際先進(jìn)的OPC UA開(kāi)放軟總線技術(shù)，提高了系統(tǒng)的集成能力、開(kāi)放性、跨平臺(tái)能力及系統(tǒng)的安全性、可靠性；通過(guò)統(tǒng)一的人機(jī)交互界面實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的可視化；提供基于預(yù)案的智能控制決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)之間的自動(dòng)聯(lián)動(dòng)，降低人因事故可能性，提高運(yùn)營(yíng)安全性；通過(guò)運(yùn)營(yíng)大數(shù)據(jù)的分析挖掘，盡早識(shí)別潛在的危險(xiǎn)；以信號(hào)系統(tǒng)行車(chē)指揮子系統(tǒng)（ATS）核心原理為基礎(chǔ)，深入研究列車(chē)運(yùn)行指揮靈活調(diào)整技術(shù)、列車(chē)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)和無(wú)人駕駛運(yùn)營(yíng)指揮和多專(zhuān)業(yè)聯(lián)合故障救援技術(shù)、信號(hào)與綜合監(jiān)控一體化設(shè)計(jì)技術(shù)等，開(kāi)發(fā)相關(guān)平臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備工程化研究，建立實(shí)現(xiàn)以行車(chē)為核心的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究平臺(tái)，開(kāi)展相關(guān)設(shè)備仿真和測(cè)試驗(yàn)證，制定相應(yīng)的接口標(biāo)準(zhǔn)，突破了以下關(guān)鍵技術(shù)：（1）面向節(jié)能的調(diào)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(yùn)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(tǒng)TIAS的信號(hào)與綜合監(jiān)控一體化設(shè)計(jì)技術(shù)；（4）基于TIAS的全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)正常及故障運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景下的聯(lián)動(dòng)技術(shù)等。燕房線形成綜合自動(dòng)化系統(tǒng)TIAS針對(duì)全自動(dòng)運(yùn)行線路的要求，結(jié)合運(yùn)營(yíng)方面的技術(shù)條件和管理措施，通過(guò)與車(chē)輛、信號(hào)、LTE、PIS、TETRA等其他系統(tǒng)共同配合完成功能和接口開(kāi)發(fā)，共同實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)需求。

3 項(xiàng)目意義

全自動(dòng)運(yùn)行將是全球軌道交通建設(shè)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)UITP的統(tǒng)計(jì)，2025年新增軌道交通線路將有50%以上采用全自動(dòng)運(yùn)行模式。據(jù)悉，北京3、12、17、19號(hào)線等地鐵線路以及南京、天津、鄭州、濟(jì)南、太原等城市未來(lái)地鐵建設(shè)也將采用全自動(dòng)運(yùn)行模式。因此，基于地鐵燕房線項(xiàng)目研制出滿足軌道交通運(yùn)輸環(huán)境和使用要求，并具有國(guó)內(nèi)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、性能先進(jìn)的系統(tǒng)。該套系統(tǒng)能夠?qū)嶋H應(yīng)用于全自動(dòng)運(yùn)行軌道交通系統(tǒng)對(duì)于我國(guó)軌道交通未來(lái)發(fā)展具有重要意義。

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北京和利時(shí)系統(tǒng)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(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在哪些方面？

李劍：和利時(shí)作為國(guó)內(nèi)軌道交通控制系統(tǒng)解決方案主力供應(yīng)商，提供了自動(dòng)化、信息化系統(tǒng)及產(chǎn)品，包括：高鐵列車(chē)控制系統(tǒng)（車(chē)載和地面信號(hào)產(chǎn)品）、城市軌道交通大型綜合類(lèi)監(jiān)控系統(tǒng)、信號(hào)CBTC系統(tǒng)、綜合維修管理系統(tǒng)等。從2002年開(kāi)始，和利時(shí)參與了全球15個(gè)城市49條城市軌道交通線路的自動(dòng)化及信息化系統(tǒng)建設(shè)，具有可根據(jù)需求制定開(kāi)發(fā)，研發(fā)集成平臺(tái)技術(shù)等優(yōu)勢(shì)。

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

李劍：世界各國(guó)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(zhàn)略，信息化建設(shè)覆蓋建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、管理、安全、服務(wù)等領(lǐng)域。我國(guó)城市軌道交通的信息化建設(shè)也已進(jìn)入到大規(guī)模開(kāi)發(fā)和應(yīng)用階段，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、平臺(tái)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(yīng)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(shì)。

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(shì)，和利時(shí)在此方面有何規(guī)劃？

李劍：和利時(shí)將云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等與軌道交通行業(yè)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)等方面的用戶需求相結(jié)合，規(guī)劃新一代產(chǎn)品，聯(lián)合用戶、設(shè)計(jì)單位共同打造軌道交通生態(tài)圈。

地鐵運(yùn)營(yíng)需要實(shí)現(xiàn)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(hù)管理系統(tǒng)，采用云技術(shù)和大型分布式數(shù)據(jù)庫(kù)可以實(shí)現(xiàn)低成本的海量運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)和分析處理能力，提供完整、準(zhǔn)確、及時(shí)的運(yùn)營(yíng)信息，支撐地鐵運(yùn)營(yíng)成本的有效控制，綜合運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)采用運(yùn)營(yíng)云服務(wù)平臺(tái)和統(tǒng)一的企業(yè)服務(wù)總線，通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式，將地鐵運(yùn)營(yíng)的調(diào)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(dú)立的運(yùn)營(yíng)信息化系統(tǒng)融合，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)營(yíng)信息系統(tǒng)的信息集成和協(xié)同工作，建立運(yùn)營(yíng)信息模型，提高運(yùn)營(yíng)服務(wù)效率，降低運(yùn)營(yíng)成本，確保地鐵安全、高效運(yùn)營(yíng)。

基于大數(shù)據(jù)的維護(hù)綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)作為維護(hù)綜合調(diào)度指揮平臺(tái)核心軟件平臺(tái)，結(jié)合全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)及運(yùn)營(yíng)維保需求進(jìn)行開(kāi)發(fā)，平臺(tái)建設(shè)思路是從各專(zhuān)業(yè)采集數(shù)據(jù)信息，一路用于各專(zhuān)業(yè)根據(jù)各自專(zhuān)業(yè)特性及管理要求建設(shè)單專(zhuān)業(yè)維保平臺(tái)，另一路傳送至軌道交通大數(shù)據(jù)中心，用于多專(zhuān)業(yè)信息融合應(yīng)用及綜合調(diào)度指揮管理。