2005年北京地鐵機場快軌開工建設(shè),引入了“全自動無人駕駛”技術(shù)。這項來自國外廠商的新技術(shù)曾讓北京地鐵建設(shè)者大為震驚,當(dāng)時的北京地鐵線網(wǎng)中甚至連略低一等的CBTC信號都沒有。
所謂“全自動”,就是列車從啟動、自檢、發(fā)車、運作,到站停車、開關(guān)車門、離站發(fā)車、結(jié)束、回庫、洗車的每一步都不需人工介入,設(shè)備自動控制。
此後十年,北京地鐵建設(shè)提速,也成為軌道交通行業(yè)攻克難關(guān)、追趕世界的關(guān)鍵期。在2010年成功運營CBTC自主信號技術(shù)後,當(dāng)年讓人眼紅的“全自動”也將在年底開通的燕房線徹底攻克投用,成為我國第一條自主化全自動運作的地鐵線,可實現(xiàn)無人駕駛功能。而本市還有超過200公里的全自動地鐵線正在建設(shè)中,到2020年左右將形成一張網(wǎng)。
地鐵核心技術(shù)不再受制於人
2013年,經(jīng)過多方權(quán)衡,京城西南只有20公里長的燕房線被突然改用軌道交通最尖端技術(shù)——全自動運作。
20公里雖不長,卻讓軌道交通研發(fā)人員興奮不已。這是全國第一條具有自主智慧財産權(quán)的全自動運作的軌道交通線。
但此時,距國外首條“無人駕駛”地鐵線——巴黎裏爾線的開通已過去15年。這成了中外之間看得見的技術(shù)差距。
當(dāng)時的北京,正迎來地鐵建設(shè)高峰。技術(shù)上的巨大差距,讓北京不得不花高價進口大批核心裝備。對於市軌道交通建設(shè)管理公司設(shè)備總部六部部長徐鼎來説,最頭疼和難過的莫過於在裝備引進的技術(shù)談判時,國外裝備商的“臉色”。
“明明我們是花錢購買的顧客,但我們卻得受制於人,誰讓我們手裏沒技術(shù)呢。”徐鼎坦言,國外廠商掌握技術(shù)優(yōu)勢,很難在技術(shù)裝備上做更適合我國乘客的改造。
國外設(shè)備在運營過程中開始暴露越來越多的問題。比如設(shè)備一旦發(fā)生故障,只能做簡單維修,深層次的原因分析需要到國外進行,需要等待漫長的時間。
但另一方面,國外軌道交通廠商的技術(shù)封鎖也越來越嚴(yán)重。負(fù)責(zé)信號研發(fā)的北京交控科技總裁郜春海回憶:“國外廠商交給中國人的技術(shù)説明書越來越簡單,就是怕我們學(xué)會了。”
尖端技術(shù)必須追趕。
2010年,我國開啟了全自動運作系統(tǒng)的理論研究,並最先在北京“落地”。2014年,“全自動駕駛系統(tǒng)在燕房線工程的示範(fàn)?wèi)?yīng)用”在市科委立項。市交通委、市重大辦、市科委、市發(fā)改委等政府部門,高校,研究中心,運營公司,裝備企業(yè)等組成了“大團隊”,各出各力。歷經(jīng)六年研發(fā),光市科委就投入700多萬元經(jīng)費支援研發(fā),燕房線也成為了我國首個全自動運作系統(tǒng)國家級示範(fàn)工程。
一條地鐵線引發(fā)行業(yè)革命
“核心技術(shù)都要實現(xiàn)自主化,不能再購買國外技術(shù)。”徐鼎説,燕房線全自動運作系統(tǒng)需要的通信、信號、遮罩門等方方面面的技術(shù)都得靠中國人自己做出來。
有多難?徐鼎歸納,這項技術(shù)沒有標(biāo)準(zhǔn)、沒有經(jīng)驗、沒有需求分析,但仍要解決列車無人駕駛能否運作安全、突發(fā)情況如何處理等諸多問題。
並不是徐鼎太過小心謙虛,是因為北京乃至全國對全自動技術(shù)還沒有太多儲備。在2010年前,我國甚至連CBTC自主信號都未掌握,但這項技術(shù)恰好是全自動系統(tǒng)的基礎(chǔ)。當(dāng)年,我國城市軌道交通的CBTC系統(tǒng)基本被阿爾斯通、西門子、泰雷茲三家國外廠商壟斷。
研發(fā)自主CBTC已是破局之舉。在國家科技部、市科委的支援下,由市軌道公司牽頭,開始進行CBTC核心研發(fā)與應(yīng)用,並建設(shè)亦莊線示範(fàn)工程。漫長的研發(fā)期裏,僅科委方面的項目支援就分了五期。2010年亦莊線的順利開通,讓中國成為繼德國、法國、加拿大之後,第四個掌握CBTC核心技術(shù)並一次順利開通的國家。
有了自主CBTC,全自動系統(tǒng)也緊接著邁入研發(fā)期。中車負(fù)責(zé)車輛,交控、通號院等企業(yè)負(fù)責(zé)信號,華為、中興、54所負(fù)責(zé)綜合承載……北京這條只有20公里長的地鐵線,帶起了各領(lǐng)域的自主攻關(guān)和行業(yè)革命。
市軌道公司相關(guān)負(fù)責(zé)人説,燕房線全自動運作的應(yīng)用,突破了關(guān)鍵技術(shù),研製了具有世界先進水準(zhǔn)的關(guān)鍵裝備,也打破國際上的技術(shù)壟斷;同時,建立了一套適用於全自動運作的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)範(fàn)體系,促進自主化全自動運作裝備的發(fā)展,推動軌道交通高端裝備的産業(yè)化。
全自動技術(shù)將出海爭奪市場
正在進行調(diào)試、年底開通的燕房線將正式開啟北京地鐵的“全自動”時代。初期,燕房線雖然還將有人值守,但“全自動運作”的終極模式將實現(xiàn)無人駕駛。
與此同時,還有超200多公里的使用全自動駕駛的地鐵線“在路上”。市軌道交通建設(shè)管理公司披露,燕房線之後,北京地鐵3號線、12號線、17號線、19號線、新機場線均將推廣使用全自動駕駛技術(shù)。預(yù)計到2020年前後,北京地鐵就將初步形成一張全自動運作網(wǎng)路。
燕房線即將開通的消息傳出後,也引來了我國諸多城市“進京學(xué)習(xí)”。未來,上海、廣州、成都等地也計劃建設(shè)全自動運作軌道交通線路,北京正在技術(shù)上引領(lǐng)全國。“此項技術(shù)的全國標(biāo)準(zhǔn)也正在由北京牽頭制定。”徐鼎説。
國際公共交通協(xié)會(UITP)估計,到2020年國際上75%新線將採用全自動運作系統(tǒng)技術(shù),40%的既有線改造時將採用這項技術(shù)。參與燕房線研發(fā)的眾多企業(yè),也將出擊更廣的市場。
更重要的是,北京帶頭研發(fā)的自主化全自動運作系統(tǒng)正準(zhǔn)備走出國門投標(biāo),出征國際軌道交通市場,將具有我國自主智慧財産權(quán)的全自動技術(shù)在國外得到應(yīng)用。(記者 曹政)
(原標(biāo)題:北京地鐵駛?cè)搿叭詣印睍r代 到2020年前後,將形成一張全自動軌道交通線網(wǎng))
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