北京地铁亦庄线的顺利开通试运营，标志着具有完全自主知识产权的CBTC系统示范工程取得成功。

 

“北京地铁亦庄线2010年12月30日顺利开通试运营，标志着具有完全自主知识产权的‘基于通信的列车运行控制系统’（CBTC系统）示范工程取得成功，使中国成为继德国（西门子公司）、法国（阿尔斯通公司）、加拿大（阿尔卡特公司）后第四个成功掌握该项核心技术并成功应用于实际运营线路的国家。”北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室主任唐涛说，“亦庄线CBTC示范工程也是目前世界上一次开通功能最全、性能最高的线路，极大地提升了我国在轨道交通特别是城市轨道交通运行控制系统领域的知名度与影响力。”

 

唐涛在1月25日召开的“北京交通大学CBTC自主创新及其经验总结新闻发布会”上介绍，该CBTC系统在先进性方面，突破了核心技术瓶颈，具有完全自主知识产权，达到了国际领先水平；在高效性方面，可满足90秒列车设计行车间隔，实现移动闭塞，满足客流不断增长的需要；在安全性方面，是国内第一个也是唯一获得英国劳氏铁路公司颁发、国际通行的“自主开发CBTC系统产品SIL4级的独立第三方安全认证证书”的此类系统；在成熟性方面，利用“首台套”与公开招投标进行了北京亦庄线和昌平线地铁示范工程，并被列入国家自主创新政府采购目录；在稳定性方面，已开通的亦庄线、昌平线的故障率明显低于引进系统。此外，这个系统的整体投资比引进系统低20％左右，全生命周期成本更加经济。

 

轨道交通运行控制系统国家工程研究中心主任郜春海指出，随着城市轨道交通高速度、高密度的发展要求，如何保障线路上所有列车的安全、可靠、高效、准点、节能、舒适、精确停车运行，并且可以满足轨道交通客流不断增长的发展需求，是一个涉及到轨道交通车辆、轨道、线路、客运、调度等多专业的问题与难题。该校数十年致力于解决这一难题，而2010年12月30日亦庄线信号系统示范工程的完成，表明这一综合指标的复杂协同控制系统确实无愧于“完全自主创新的地铁大脑和中枢神经系统”的美誉。

 

据介绍，亦庄线路全长约23公里，途经丰台、朝阳、大兴、通州和亦庄开发区，共设车站14座，一个换乘站，最高运行速度80km/h，设计间隔2.5分钟。将完全自主研发的CBTC系统落户亦庄线，并实现全功能开通，成为中国第一条采用完全自主知识产权列车运行控制系统的地铁线路，实现了“自动驾驶”、“无人折返”和“安全运营”三项目标，成为城市轨道交通国产信号控制系统的里程碑。

 

郜春海认为，亦庄线CBTC系统不仅实现了先进性、高效性方面的指标，而且提升了我国包括建设、运营、投资、设计、监理、供应商、施工、安全认证等方面的专业技术与管理能力，探索了一条进行核心技术研发、中试、示范工程与产业化的途径，初步形成了一个“中国创造”的自主创新高技术产业，将为国内轨道交通提供完全自主、性能先进、安全可靠的列车运行控制系统技术与装备。该系统在技术性能方面的特点主要有：

 

第一，安全、可靠、高效。为线路上每辆列车配备上了“千里眼、顺风耳和安全卫士”。其中“千里眼、顺风耳”指地车双向的、实时的、冗余的、大容量传输系统，可以让每辆列车实时知道前面列车、线路和车站的准确信息；“安全卫士”指采用“3取2”的高安全性自动防护系统（ATP系统），可保证线路上尽量多的列车安全地高速追踪运行，不管在任何情况下不能超速、追尾，是绝对“全天候”的保证行车安全，遇到突发状况即自动降速或停车，使两辆高速追踪运行的列车停车后的间隔距离可以做到30米左右，完全可以实现90秒的行车间隔。

 

第二，准点、舒适、节能、精确停车。在“安全卫士” ATP系统的基础上，系统为列车又配备上了“最优秀的调度员和司机”（地面调度中心和车载控制设备），即列车自动驾驶系统（ATO系统）。该系统作为“最优秀的调度员”，可以根据运行时刻表及时调整列车的运行速度和时间，根据线路上的上下坡度灵活、节能地控制列车“油门和刹车”（牵引和制动），保证列车准点运行，将误差控制在5秒以内；作为“最优秀的司机”，可以根据调度员的时刻表和节能要求，针对不同的地点、时间和车况给出对应的牵引和制动指令，实现列车的自动启动、自动巡航、自动定点停车，保证旅客“站立乘车不抓扶手”的最大平稳度和舒适度，同时保证几百吨的庞然大物每次在车站停车时精度误差不超过30cm，实现列车车门与站台屏蔽门的同步开关。

 

北京交通大学科技处处长余祖俊强调，基于上述优异的技术性能，自主创新CBTC系统可直接提升轨道交通驾驶员和中心调度员的工作效率，使他们从机械、复杂的操作中解放出来，将更多精力放在更高层次的安全运营方面，提升轨道交通的人文关怀和整体可靠性、安全性。

 

CBTC项目总负责人、北京交通大学校长宁滨介绍，自主研制CBTC系统经历了理论研究、实验室研制、室内仿真、试车线试验、运营线中试以及在亦庄线的成功应用等阶段，是学校几代信号团队努力奋斗十多年的成果。而亦庄线CBTC系统示范工程的实施，采用了“政、产、学、研、用”的模式，北京市2004年就积极响应国家自主创新战略，紧盯国际上刚刚发展的CBTC系统技术，集中全国行业单位与专家的优势力量，连续三期支持该项目滚动，每期由不同主体单位牵头，同时也得到了国家财政部科技专项以及国家发改委、科技部在平台与项目方面的大力支持，经历了基础理论研究、核心技术攻关、实验室仿真演算、非运营线路试验、运营线路测试、大连线中试、示范应用等阶段，终于使各项性能指标均达到国际领先水平。

 

宁滨针对自主创新CBTC系统的产业化推进，提出了“扩大市场”和“走出国门”的目标与设想。他表示，该系统全面进入市场至少还需要3年时间，北京交大根据政府要求已经组建了一支300人左右的实体化团队，致力于其成果推广、技术完善、运行维护和产业发展。目前，这一团队仍在不断扩充之中，相信这一举措将给该校本科、硕士乃至博士毕业生提供许多就业机会，将为我国轨道交通信号领域培养一大批达到国际先进水平的优秀技术与管理人才，在为北京和全国轨道交通事业发展作出贡献的同时，创立一个拥有自主知识产权的高新技术企业。（本报记者 孙琛辉）

 

《科学时报》 (2011-2-15 B3 综合)