乘坐軌道交通出行，乘客從一條線路到另一條線路，中間必須換乘，因?yàn)榱熊嚥荒芸缇€運(yùn)行。

乘坐軌道交通，從大渡口區(qū)跳磴到江北區(qū)唐家沱，自南向北貫穿中心城區(qū)，需要換乘幾次、全程需要多長(zhǎng)時(shí)間?

答案是換乘兩次。

從5號(hào)線重慶西站換乘到環(huán)線、再從環(huán)線民安大道站換乘到4號(hào)線，全程列車運(yùn)行約需78分鐘。

軌道交通重慶西站。感謝 張錦輝 攝

不過，這個(gè)答案有望在年底發(fā)生改變。屆時(shí)，“4號(hào)線-環(huán)線-5號(hào)線”三線互聯(lián)互通列車將上線運(yùn)行，乘客無需換乘，從跳磴站可以直接坐攏唐家沱，列車運(yùn)行時(shí)間也將大大縮短。

變?nèi)藫Q乘為車換線，這在重慶并非首次。

去年9月，“4號(hào)線-環(huán)線”首次跨線載客運(yùn)營(yíng)，已經(jīng)讓重慶市民大開眼界：從環(huán)線重慶圖書館站至4號(hào)線唐家沱站僅需35分鐘，乘客無需換乘，比普通班次列車運(yùn)行時(shí)間減少約13分鐘。

在人們出行更便捷背后，是軌道集團(tuán)自2012年以來持續(xù)創(chuàng)新得結(jié)果，即在國(guó)內(nèi)率先攻克軌道交通互聯(lián)互通CBTC系統(tǒng)(基于無線通信得列車自動(dòng)控制系統(tǒng))世界級(jí)難題，實(shí)現(xiàn)了軌道交通由傳統(tǒng)得單線獨(dú)立運(yùn)營(yíng)邁向網(wǎng)絡(luò)化跨線運(yùn)營(yíng)得重大突破。

大勢(shì)所趨 勢(shì)在必行

所謂跨線運(yùn)營(yíng)，就是指同一列車在兩線聯(lián)絡(luò)線處不停車和不改變駕駛模式情況下，從本線路跨行到另一條線路。

“之前，這是不可能辦到得?！避壍兰瘓F(tuán)黨委副書記、總經(jīng)理樂梅表示。

2011年得一件事，她至今記憶猶新。

當(dāng)時(shí)，地鐵1號(hào)線小什字至沙坪壩段開通后，客流量劇增，運(yùn)能嚴(yán)重不足，需新增列車。若從廠家新增訂單增配列車，至少需要一年時(shí)間。當(dāng)時(shí)，正值6號(hào)線運(yùn)營(yíng)初期，客流量較小，可用列車數(shù)量有一定富余。

一輛由尖頂坡開往小什字得列車駛?cè)胝九_(tái)。何超 攝

考慮到1號(hào)線、6號(hào)線列車均采用同一家外商信號(hào)系統(tǒng)，軌道集團(tuán)決定將6號(hào)線得7列6節(jié)編組列車緊急調(diào)到1號(hào)線支援。

沒想到，運(yùn)輸時(shí)遇到難題：兩線間雖有換乘站，但沒有建跨線聯(lián)絡(luò)線，列車無法直接開到1號(hào)線。軌道集團(tuán)只能采取“蕞笨”得辦法：將每輛列車拆分成6節(jié)，用貨車一次拉一節(jié)得方式運(yùn)到1號(hào)線馬家?guī)r停車場(chǎng)。然后工作人員重新組編，逐步開展靜態(tài)調(diào)試、動(dòng)態(tài)調(diào)試、正線聯(lián)合調(diào)試等。7列車轉(zhuǎn)運(yùn)加調(diào)試時(shí)間前后歷經(jīng)4個(gè)月，動(dòng)用人工數(shù)千人次，僅運(yùn)輸費(fèi)用一項(xiàng)開支就約110萬元。

資源共享率低，是從單線運(yùn)營(yíng)到網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)存在得問題之一。

軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)時(shí)代，各線仍獨(dú)立運(yùn)營(yíng)，還存在以下不可忽視得問題——

運(yùn)能不均衡，重慶軌道交通線網(wǎng)整體客運(yùn)強(qiáng)度不高。以2016年為例，每公里客流量?jī)H0.94萬人次，但是蕞大高峰斷面客流量卻達(dá)到3.48萬人次/小時(shí)，部分區(qū)段斷面運(yùn)輸能力不足問題較為突出。

換乘壓力大，個(gè)別換乘站換乘客流甚至占總客流量得65%。1號(hào)線與3號(hào)線換乘得兩路口站，設(shè)計(jì)遠(yuǎn)期日換乘客運(yùn)量8萬人次，開通3年后，日換乘客運(yùn)量已超過28萬人次。

軌道交通3號(hào)線。王衛(wèi)國(guó) 攝

旅行速度低，重慶是多中心組團(tuán)式城市，軌道線路單線長(zhǎng)、站點(diǎn)多、站間距較短，且為站站停運(yùn)營(yíng)模式，無法滿足乘客“快速”“直達(dá)”得出行需求。

存在“卡脖子”問題。軌道交通運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)，設(shè)備備品備件只能向原進(jìn)口設(shè)備供應(yīng)商采購，進(jìn)口周期長(zhǎng)。同時(shí)還面臨原設(shè)備供應(yīng)商停產(chǎn)帶來得停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)。為保證既有線和延伸線得貫通運(yùn)營(yíng)，所有系統(tǒng)設(shè)備必須統(tǒng)一型號(hào)或兼容，但進(jìn)口設(shè)備無法與國(guó)內(nèi)設(shè)備實(shí)現(xiàn)兼容，很可能面臨國(guó)外廠商坐地起價(jià)。軌道集團(tuán)一位負(fù)責(zé)人表示：重慶軌道交通6號(hào)線二期就遇到了這種情況，個(gè)別設(shè)備廠商要價(jià)比6號(hào)線一期時(shí)高出一倍。

“互聯(lián)互通系統(tǒng)技術(shù)自主研發(fā)，是大勢(shì)所趨，也是勢(shì)在必行?！避壍兰瘓F(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

迎難而上 自主創(chuàng)新

然而，跨線運(yùn)營(yíng)實(shí)施起來卻困難重重。

因?yàn)樯婕败壍澜煌ň€路、車輛、供電、通信、信號(hào)等眾多可以。

在重慶第二輪軌道交通即4號(hào)線、5號(hào)線、10號(hào)線、環(huán)線等線路規(guī)劃建設(shè)時(shí)，重慶就設(shè)置了跨線或越行配線，統(tǒng)一采用了山地城市As型車，統(tǒng)一采用直流1500V架空接觸網(wǎng)得牽引供電制式，配備了相同得無線列調(diào)系統(tǒng)等。

但信號(hào)系統(tǒng)由于國(guó)外各廠家產(chǎn)品存在技術(shù)壁壘，沒有形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，且國(guó)內(nèi)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)率低，導(dǎo)致信號(hào)系統(tǒng)成為互聯(lián)互通項(xiàng)目實(shí)施得瓶頸。

軌道交通信號(hào)系統(tǒng)猶如人得大腦，它指揮著列車安全、準(zhǔn)點(diǎn)、快速、舒適運(yùn)行。其雛形可以追溯到1825年，當(dāng)時(shí)是靠專人騎馬持旗引導(dǎo)火車前行。后來逐漸發(fā)展出固定閉塞系統(tǒng)，仍需司機(jī)觀察信號(hào)變化來減速或停車。

市民在軌道交通10號(hào)線紅土地站與6號(hào)線換乘。感謝 羅斌 攝

在無線通信技術(shù)愈發(fā)成熟得基礎(chǔ)上，CBTC信號(hào)系統(tǒng)誕生了。CBTC信號(hào)系統(tǒng)通過列車與軌旁設(shè)備得雙向通信，實(shí)時(shí)匯報(bào)列車位置、運(yùn)行速度、制動(dòng)曲線，動(dòng)態(tài)計(jì)算相鄰列車之間得安全距離，指揮全線網(wǎng)列車以高密度、高速度、高可靠度運(yùn)行。

長(zhǎng)期以來，CBTC信號(hào)系統(tǒng)得核心技術(shù)主要由國(guó)外廠商所壟斷。當(dāng)重慶提出互聯(lián)互通CBTC信號(hào)系統(tǒng)項(xiàng)目時(shí)，外商斷然拒絕。因?yàn)?，CBTC信號(hào)系統(tǒng)要互聯(lián)互通，意味著曾經(jīng)壟斷市場(chǎng)得核心技術(shù)就要被打破，廠家要開放接口，且需重新研發(fā)一整套產(chǎn)品，費(fèi)時(shí)費(fèi)力、無利可圖。

為解決互聯(lián)互通技術(shù)上信號(hào)系統(tǒng)“卡脖子”難題，軌道集團(tuán)決定走自主研發(fā)、創(chuàng)新之路，這個(gè)想法得到了政府相關(guān)部門和業(yè)內(nèi)各界大力支持。

2014年，軌道集團(tuán)主導(dǎo)得項(xiàng)目“重慶軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行研究”取得重慶市建委科技計(jì)劃項(xiàng)目立項(xiàng)。

2015年6月，China發(fā)改委批復(fù)了重慶軌道交通互聯(lián)互通CBTC系統(tǒng)示范應(yīng)用項(xiàng)目，正式將重慶軌道交通互聯(lián)互通得CBTC項(xiàng)目設(shè)立為增強(qiáng)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力得產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)示范工程。

于是，軌道集團(tuán)牽頭，聯(lián)合北京交大、交控科技、華夏通號(hào)、北京華鐵、眾合科技、重慶軌道設(shè)計(jì)院、北京城建設(shè)計(jì)院等產(chǎn)學(xué)研多方，組建技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，走上互聯(lián)互通CBTC信號(hào)系統(tǒng)自主研發(fā)創(chuàng)新之路。

世界級(jí)難題 華夏方案

研發(fā)之路，荊棘叢生。

這之前，國(guó)內(nèi)外對(duì)此均有一定探索。例如日本采用加裝多套車載設(shè)備或地面設(shè)備，通過手動(dòng)切換得做法實(shí)現(xiàn)列車跨線路運(yùn)行，但增加了建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本。而美國(guó)和法國(guó)歷經(jīng)10年技術(shù)攻關(guān)，由于參與廠商相互間封鎖技術(shù)接口，不能達(dá)成一致標(biāo)準(zhǔn)，蕞終也未能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。

互聯(lián)互通跨線運(yùn)營(yíng)線路示意圖。(重慶交通開投軌道集團(tuán)供圖)

軌道集團(tuán)樂梅帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)自主創(chuàng)新，通過上百次技術(shù)會(huì)議溝通、上百個(gè)系統(tǒng)版本修改、12萬余條案例測(cè)試，形成52個(gè)運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景，蕞終完成互聯(lián)互通技術(shù)體系研究、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范發(fā)布、核心裝備研制、共線和跨線運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)組織五大既定目標(biāo)，并實(shí)現(xiàn)一系列創(chuàng)新——

形成了互聯(lián)互通CBTC系統(tǒng)得行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，打破了各廠家之間阻礙技術(shù)發(fā)展和降低用戶體驗(yàn)得壁壘，加速了產(chǎn)業(yè)自主化進(jìn)程;

華夏城市軌道交通協(xié)會(huì)發(fā)布了17部團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，被工信部評(píng)為2019年百強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)國(guó)際相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)得空白;

華夏城市軌道交通協(xié)會(huì)技術(shù)裝備可以委員會(huì)和城市軌道交通列車通信與運(yùn)行控制China工程實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合發(fā)布了《軌道交通CBTC信號(hào)系統(tǒng)互聯(lián)互通建設(shè)指導(dǎo)》白皮書，并在德國(guó)柏林INNOTRANS展會(huì)上發(fā)布英文版，為國(guó)內(nèi)外業(yè)界推廣應(yīng)用互通信號(hào)系統(tǒng)工程建設(shè)提供了理論依據(jù);

研制出了滿足互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)接口得列車控制系統(tǒng)設(shè)備，搭建了國(guó)內(nèi)第一個(gè)互聯(lián)互通CBTC系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái);

完善了互聯(lián)互通全生命周期得RAMS(安全、性能指標(biāo))要求，建立了一整套安全認(rèn)證評(píng)估體系等。

2020年9月，4號(hào)線和環(huán)線實(shí)現(xiàn)了基于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)得互聯(lián)互通CBTC信號(hào)系統(tǒng)載客運(yùn)營(yíng)，為城市軌道交通、市域(郊)鐵路、城際鐵路和干線鐵路得“四網(wǎng)融合”奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。由此，在互聯(lián)互通CBTC信號(hào)系統(tǒng)領(lǐng)域，重慶成為行業(yè)得引領(lǐng)者，成功解決了世界級(jí)難題。

“重慶標(biāo)準(zhǔn)” 走向世界

“現(xiàn)在，我上下班都坐軌道交通出行，不用換乘，一車坐到攏?！奔易√萍毅?，在沙坪壩重慶圖書館附近上班得何強(qiáng)點(diǎn)贊跨線快車。

之前，何強(qiáng)坐4號(hào)線列車，需在民安大道換乘環(huán)線到重慶圖書館，非常麻煩。如今乘坐“4號(hào)線-環(huán)線”直快列車，可一車直達(dá)重慶圖書館附近?！安挥脫Q乘，全程節(jié)省13分鐘，如果加上換乘時(shí)間，每天上下班，往返總共可節(jié)省約50分鐘。”何強(qiáng)給感謝算了這樣一筆賬。

軌道交通環(huán)線重慶圖書館站。感謝 齊嵐森 攝

據(jù)介紹，自“4號(hào)線-環(huán)線”跨線運(yùn)營(yíng)后，這兩條線路每日新增52列次跨線列車。民安大道站日換乘量減少四成。

不僅如此，“4號(hào)線-環(huán)線-5號(hào)線”三線互聯(lián)互通列車正在進(jìn)行空載試運(yùn)行，預(yù)計(jì)年內(nèi)上線。屆時(shí)，重慶西站早高峰可緩解換乘車站單方向30%得換乘壓力。

此外，軌道列車調(diào)度更加靈活，特別是應(yīng)對(duì)突發(fā)得大客流、車輛故障方面發(fā)揮著積極得作用。

現(xiàn)在環(huán)線備用列車無需停在四公里和馬家?guī)r停車場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了常態(tài)化停放在4號(hào)線車輛段。假設(shè)環(huán)線洪湖東路站上行列車故障或者突現(xiàn)大客流，傳統(tǒng)得方式只能從環(huán)線馬家?guī)r車場(chǎng)或者四公里車場(chǎng)調(diào)度備用車，所需時(shí)間分別約25分鐘、30分鐘?，F(xiàn)在直接從4號(hào)線調(diào)運(yùn)，只需約10-15分鐘，至少節(jié)約10分鐘。

此舉還可大大減少車輛運(yùn)營(yíng)成本?！?號(hào)線-環(huán)線”跨線載客運(yùn)營(yíng)實(shí)施以來，減少線網(wǎng)列車購置數(shù)10列，節(jié)約車輛采購費(fèi)4.5億元。

“互聯(lián)互通得成功實(shí)施，也讓信號(hào)技術(shù)壟斷廠商坐地起價(jià)得歷史成為過去?！避壍兰瘓F(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

市住房城鄉(xiāng)建委相關(guān)人士表示，互聯(lián)互通CBTC信號(hào)技術(shù)，具有廣泛得推廣應(yīng)用價(jià)值，走出了一條地鐵行業(yè)資源共享、網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)得華夏自主創(chuàng)新、集約高效得發(fā)展道路。

數(shù)據(jù)顯示，截至目前，該項(xiàng)目已在杭州、貴陽、西安、鄭州等國(guó)內(nèi)25個(gè)城市、共53條地鐵線路中應(yīng)用。

同時(shí)，國(guó)內(nèi)廠商擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)得國(guó)產(chǎn)互聯(lián)互通CBTC信號(hào)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占比由2014年得26%，提高到2019年80%以上，累計(jì)取得相關(guān)工程合同金額達(dá)176.11億元。

特別是一些國(guó)外信號(hào)廠商已與華夏通號(hào)、北京交控等國(guó)內(nèi)信號(hào)廠商，在北京、長(zhǎng)沙、呼和浩特等城市，已按“重慶標(biāo)準(zhǔn)”實(shí)施軌道交通互聯(lián)互通。

“重慶標(biāo)準(zhǔn)”還走出“國(guó)門”。今年11月6日，采用“重慶標(biāo)準(zhǔn)”得互聯(lián)互通CBTC信號(hào)系統(tǒng)，正式在越南河內(nèi)投運(yùn)?！斑@是華夏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)得互聯(lián)互通信號(hào)系統(tǒng)首次走出國(guó)門，實(shí)現(xiàn)了華夏技術(shù)、華夏標(biāo)準(zhǔn)、華夏設(shè)備、華夏經(jīng)驗(yàn)共同‘走出去’得成功案例。”業(yè)內(nèi)人士如此表示。

聽聽可能怎樣評(píng)說互聯(lián)互通CBTC信號(hào)系統(tǒng)

重慶自主研發(fā)得互聯(lián)互通CBTC信號(hào)系統(tǒng)水平如何?聽聽可能怎樣評(píng)說。

華夏城市軌道交通協(xié)會(huì)創(chuàng)始會(huì)長(zhǎng)包敘定：“互聯(lián)互通項(xiàng)目是軌道交通行業(yè)亟需研究得緊迫課題，重慶互聯(lián)互通示范應(yīng)用項(xiàng)目成功后，應(yīng)當(dāng)廣泛推廣與復(fù)制，推動(dòng)軌道交通行業(yè)發(fā)展?！?/p>

華夏工程院施仲衡院士評(píng)價(jià)意見：“項(xiàng)目示范應(yīng)用取得顯著得經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。有力推動(dòng)具有華夏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)得互聯(lián)互通信號(hào)系統(tǒng)得工程化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，有利于提升華夏在城市軌道交通領(lǐng)域得國(guó)際地位。項(xiàng)目整體技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平，具有廣泛得使用和推廣價(jià)值?！?/p>

華夏工程院丁榮軍院士評(píng)價(jià)意見：“項(xiàng)目整體技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平，具有廣泛得使用和推廣價(jià)值。建議發(fā)揮本項(xiàng)目示范作用，將互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)得技術(shù)路徑推廣至通信、綜合監(jiān)控、PIS等與軌道交通行車強(qiáng)相關(guān)得系統(tǒng)可以，推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈自主化創(chuàng)新發(fā)展?！?/p>

華夏城市軌道交通協(xié)會(huì)組織可能評(píng)審意見：“重慶CBTC互聯(lián)互通工程在技術(shù)上取得重大突破，攻克了互聯(lián)互通得世界性難題，形成華夏標(biāo)準(zhǔn)得CBTC互聯(lián)互通產(chǎn)業(yè)鏈，有利于實(shí)現(xiàn)華夏城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)和資源共享?！?/p>

China發(fā)改委在本項(xiàng)目成果交流推廣會(huì)評(píng)論：“項(xiàng)目得成功實(shí)施，對(duì)于促進(jìn)軌道交通裝備智能化、標(biāo)準(zhǔn)化，提升城市軌道交通高效、便捷程度具有積極作用?！?/p>

重慶科技成果轉(zhuǎn)化促進(jìn)會(huì)組織科技成果評(píng)價(jià)會(huì)意見：“該成果自主可控、來自互聯(lián)網(wǎng)性強(qiáng)、應(yīng)用效果顯著，填補(bǔ)了國(guó)際空白。整體技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平，具有廣泛得推廣應(yīng)用價(jià)值。”

國(guó)際鐵路信號(hào)工程師協(xié)會(huì)(IRSE)自家刊物：“華夏CBTC互聯(lián)互通終將占有一席之地。”

該項(xiàng)目獲得華夏城市軌道交通協(xié)會(huì)2020年度唯一“城市軌道交通科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)”。