北京地鐵打造“最強大腦”車輛短缺將互相補位
2015-12-23
從飛馳而過的14號線列車，到每一座車站，再到馬泉營和張儀村的車輛段，最后到位于小營的北京地鐵控制指揮中心。這些遙遠的距離之間，是一條條肉眼看不到的線，控制著列車的一舉一動。早晚高峰期，兩輛列車之間的最小距離甚至只有十幾米，但依然能靈敏、安全地行進。這一系列高難度運營的背后，依靠了被稱為“最強大腦”的CBTC信號系統(tǒng)(基于無線通信的列車自動控制系統(tǒng))。
從2008年開通的10號線一期，到年底開通的昌平線二期和14號線中段，北京地鐵大部分線路都用上了CBTC信號系統(tǒng)。記者從市軌道交通建設管理公司獲悉，北京地鐵正研究繼續(xù)升級“最強大腦”，實現(xiàn)各條線路的互聯(lián)互通，讓列車發(fā)車間隔更短，乘客乘車更便利。
實現(xiàn)90秒最小發(fā)車間隔
在2013年和2014年開通了西段和東段后，今年地鐵14號線將再開通中段的大部分線路。但受限于麗澤商務區(qū)建設影響，14號線未來幾年里還得東西分段運營。但這種分段開通、分段運營的現(xiàn)狀，讓北京交控科技的技術(shù)經(jīng)理黃健反復測試了整整一年。
14號線全線都配上CBTC信號系統(tǒng)，在地鐵控制系統(tǒng)上，這項技術(shù)已經(jīng)納入第一梯隊。但前期要投入大量的精力試驗，從而讓信號更加精準?！熬珳拾踩乜刂苾绍嚲嚯x在十幾米內(nèi)已是難事，而14號線的信號又是分段不同技術(shù)模式的，更是難上加難?！秉S健說。
拿14號線中段16公里為例，每輛車、每個車站都要安裝設備；即使在隧道區(qū)間里，每隔200米也得有一組傳輸設備。列車開通前一年，這些設備都要仔細安裝，并逐一進行實驗。
技術(shù)繁瑣，但益處良多。理論上CBTC的發(fā)車間隔可以達到90秒。
今年年底開通的14號線中段和昌平線二期將全部采用CBTC信號系統(tǒng)，北京地鐵CBTC的網(wǎng)絡已經(jīng)初見規(guī)模。“兩條地鐵使用的CBTC均是國產(chǎn)自主化技術(shù)，由北京企業(yè)生產(chǎn)。”黃健說。與此同時，北京地鐵最老的地鐵線——1號線也升級改造為CBTC信號系統(tǒng)，再加上8號線的升級改造項目，北京的地鐵版圖上，就僅剩八通線、5號線和13號線還未配上“最強大腦”。
自主化技術(shù)“攻占山頭”
2008年北京奧運會開幕前半個多月，北京地鐵10號線一期工程率先開通。當年投入運營時，也成為北京地鐵歷史上的一個節(jié)點。這條地鐵成為北京地鐵第一條開通后就使用CBTC信號系統(tǒng)的地鐵線路。
當時，10號線的CBTC技術(shù)并未出自中國企業(yè)，這項技術(shù)牢牢地被海外軌道交通巨頭壟斷。2008年，一份列著北京地鐵中非國產(chǎn)化的清單被列出，這其中便包括最核心的信號系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、屏蔽門系統(tǒng)等技術(shù)。
市軌道交通建設管理公司副總經(jīng)理韓志偉用“攻占山頭”來形容實現(xiàn)這些技術(shù)國產(chǎn)化的過程。從2004年開始，由北京交通大學、北京交控科技主導的技術(shù)團隊開始了探索自主化CBTC技術(shù)的艱難過程。
“最困難的一項技術(shù)就是如何控制兩車之間的追蹤距離?！碑斈陞⑴c自主化技術(shù)研發(fā)的北京交控科技副總裁王偉向記者回憶起研發(fā)時的困難。通俗地說，CBTC之所以能讓發(fā)車間隔變小，是因為可以實現(xiàn)軌道上兩輛列車之間最短十幾米的距離，為此在實驗室和線路上反復磨練了6年。
2010年，自主化CBTC技術(shù)終于取得突破，率先應用在當年開通的亦莊線上。與此同時，多項技術(shù)山頭也被“攻占”了下來：同年，自主化生產(chǎn)的屏蔽門系統(tǒng)裝進了地鐵昌平線；去年，國產(chǎn)的無線調(diào)度通信系統(tǒng)用到地鐵7號線上。
“最強大腦”將繼續(xù)升級
“最強大腦”的自主化已經(jīng)形成“氣候”，另一項更高級的技術(shù)也提上了日程。
熟悉地鐵的乘客都清楚，北京地鐵是“專車跑專線”，固定的車跑固定的軌道線路，不像鐵路上軌道基本上都是共用的。北京地鐵新一輪的技術(shù)升級，將打破這個限制?！叭ツ觊_始，北京地鐵正在研究各條線路的互聯(lián)互通。”韓志偉說。所謂“互聯(lián)互通”，也是針對各條線路不同的信號等技術(shù)而言。
這項技術(shù)的研發(fā)基礎是需要提供信號技術(shù)的企業(yè)能夠互相配合、共享才能完成。此前，北京地鐵CBTC一直壟斷在外國設備商手中，很難實現(xiàn)“互聯(lián)互通”。而在這幾年，自主化技術(shù)陸續(xù)被國內(nèi)企業(yè)一一攻破，才讓北京互聯(lián)互通有了可能。韓志偉透露，這項技術(shù)計劃在“十三五”期間取得進展。“成型后，同一條軌道上，A號線列車可以經(jīng)過，B號線列車需要時也可以行駛?！?br />
王偉向記者分析，實現(xiàn)了互聯(lián)互通后，一旦某條線車輛短缺，另一條線上的列車就可以補空；技術(shù)更成熟時，乘客乘坐地鐵可以省去換乘的麻煩、直接到達?！熬腿缤瑥乃幕莸竭_官營，原來需要經(jīng)過1號線、5號線再換7號線，互聯(lián)互通后乘客可以直接到達官營?！彼f。
