縮短了列車的追蹤與折返間隔，運行效率提升15%；提供更強(qiáng)的靈活性，有效應(yīng)對車站火災(zāi)、軌旁故障等多種應(yīng)急場景；精簡車站和軌旁設(shè)備，全壽命周期成本降低20%……

5月9日，由青島地鐵集團(tuán)主辦的列車自主運行系統(tǒng)（TACS）成果展示會在青召開。由青島地鐵集團(tuán)與中國中車、上海富欣、浙江眾合、中興高達(dá)等國內(nèi)企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，共同實現(xiàn)了TACS技術(shù)零的突破。該技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，打破了西方技術(shù)壟斷，以領(lǐng)先技術(shù)推進(jìn)了國內(nèi)列車自主駕駛的新跨越。而該技術(shù)將首次應(yīng)用于在建的青島地鐵6號線，青島“最聰明”地鐵將跑在世界最前列。

列車具備“最強(qiáng)大腦”

實現(xiàn)從“自動運行”到“自主運行”跨越

此次活動中，五十余家城市軌道交通企業(yè)、大型軌道交通設(shè)計院以及十多名行業(yè)知名專家參會，并乘坐地鐵體驗了列車自主運行系統(tǒng)的各種運營場景。在展會現(xiàn)場，專家對目前際軌道交通技術(shù)發(fā)展的情況以及TACS優(yōu)勢進(jìn)行了解析。

從目前國際軌道交通技術(shù)發(fā)展的情況看，全自動運行技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟。到2015年北京燕房線示范工程立項，全世界已經(jīng)有33個城市，50條線路采用了FAO全自動運行技術(shù)。無人駕駛技術(shù)已經(jīng)較為成熟，而TACS則最大程度上，實現(xiàn)了安全、可靠的“自主駕駛”。

“一個是由中心發(fā)出指令，列車按指令去跑；一個是列車自動識別運行環(huán)境，并根據(jù)環(huán)境實現(xiàn)自主決策和自主運行?！?中國城市軌道交通協(xié)會裝備委員會主任方少軒表示，相比較目前國內(nèi)外無人駕駛地鐵線路普遍使用CBTC（基于通信的列車自動控制）系統(tǒng)，TACS采用“車—車”架構(gòu)，列車之間可通過無線通信完成信息交互，直接獲知前行列車的位置、速度和線路狀態(tài)，讓列車具備“最強(qiáng)大腦”，實現(xiàn)主動進(jìn)路、自主防護(hù)、自主調(diào)整與全自動駕駛。由此，弱化中心依賴，自行判斷路上的情況，安全、智能、飛速地運行。

“列車自主運行系統(tǒng)的正式應(yīng)用，將實現(xiàn)從傳統(tǒng)的“自動運行”到智能的“自主運行”的技術(shù)跨越，為我國各地城市軌道交通的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和運營提供示范和樣板?！睋?jù)青島地鐵集團(tuán)副總工程師羅情平介紹,該項目是青島地鐵聯(lián)合中國中車、上海富欣、浙江眾合、中興高達(dá)等企業(yè)自主研發(fā)的系統(tǒng)，真正站在國際軌道交通技術(shù)前沿并引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展方向，使中國軌道交通列車控制技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。

據(jù)介紹，青島地鐵聯(lián)合軌道交通車輛裝備核心制造的龍頭企業(yè)，充分利用青島市軌道交通從整車到核心系統(tǒng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的富集資源，依托青島地鐵規(guī)劃的實際地鐵項目，按照車車通信和車輛深度融合的技術(shù)路線，針對“列車自主運行系統(tǒng)”這一城市軌道交通前沿的技術(shù)發(fā)展方向，開展自主技術(shù)研發(fā)和示范運用，實現(xiàn)從系統(tǒng)集中控制向分布式控制，從列車自動運行系統(tǒng)到列車自主運行系統(tǒng)的技術(shù)跨越。

三大特點四項創(chuàng)新

讓列車運行更安全、更可靠、更智能

“目前，地鐵列車無人駕駛技術(shù)的應(yīng)用，最普遍的是CBTC系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是基于‘車-地-車’之間的連接，而青島地鐵聯(lián)合合作單位自主研發(fā)的TACS系統(tǒng)，則具備更安全、更可靠和更智能的特點?！?/p>

羅情平介紹，TACS將從四個方面帶來創(chuàng)新示范：一是通訊方式創(chuàng)新，采用安全高速的LTE—M信息傳輸平臺，實現(xiàn)“車—車”通信；二是系統(tǒng)架構(gòu)創(chuàng)新，打破“車—地—車”控制架構(gòu)，減少地面設(shè)備，簡化軌旁功能；三是系統(tǒng)融合創(chuàng)新，列控、牽引、網(wǎng)絡(luò)、制動、防撞等車載控制平臺深度融合，優(yōu)化列車控制邏輯、降低列車控制復(fù)雜度；四是運行方式、控制方式創(chuàng)新，以列車為主體和控制核心，實現(xiàn)列車主動進(jìn)路、自主防護(hù)、自主調(diào)整與全自動駕駛為特征的列車自主運行，弱化中心依賴。

根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，TACS的自主化特點能夠顯著減少設(shè)備故障對列車運行的影響，系統(tǒng)可用性大幅提高，為列車運營提供更有效的系統(tǒng)保障，顯著提高運營安全；TACS縮短了列車的追蹤與折返間隔，提升15%的運行效率，能夠解決大客流線路加車難的問題，經(jīng)濟(jì)效益巨大。

另外，TACS為列車運營提供了更強(qiáng)的靈活性，能夠有效應(yīng)對車站火災(zāi)、軌旁故障等多種應(yīng)急場景；TACS精簡了車站和軌旁設(shè)備，簡化了各子系統(tǒng)間接口，降低了系統(tǒng)復(fù)雜度，全壽命周期成本可降低20%；TACS在互聯(lián)互通、舊線改造和延伸線建設(shè)上也有更多優(yōu)勢，為加快軌道交通建設(shè)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運營提供了更多技術(shù)保障。

打破西方技術(shù)壟斷

讓“中國智造”真正走出去

城市軌道交通是現(xiàn)代大城市交通的發(fā)展方向。發(fā)展軌道交通是解決大城市病的有效途徑，也是建設(shè)綠色城市、智能城市的有效途徑。目前國內(nèi)各大城市都在繼續(xù)大力發(fā)展軌道交通，構(gòu)建綜合、綠色、安全、智能的立體化現(xiàn)代化城市交通系統(tǒng)。TACS示范工程項目正是順應(yīng)和引領(lǐng)了這一城軌交通的發(fā)展方向。

“結(jié)構(gòu)簡潔、智能可靠、運維經(jīng)濟(jì)、運營更安全。”方少軒對TACS系統(tǒng)優(yōu)勢進(jìn)行了總結(jié)。他說，TACS對于地鐵運營組織和網(wǎng)絡(luò)化運營的優(yōu)勢格外突出——TACS列車可在任意位置建立安全進(jìn)路，應(yīng)對突發(fā)故障；同時也大大縮短了列車折返時間；對于既有線改造及延長線而言，TACS不需要進(jìn)行大量的軌旁設(shè)備調(diào)試，建設(shè)周期和成本都有明顯優(yōu)勢。

以地鐵網(wǎng)絡(luò)化運營為例，TACS在實現(xiàn)地鐵列車互聯(lián)互通方面有著無可比擬的優(yōu)勢。地鐵列車互聯(lián)互通可以實現(xiàn)不同線路的列車在換乘站直接運行到相鄰線路上，乘客不用下車換乘，直達(dá)目的地，是城市軌道交通的重要發(fā)展方向。中國城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要中也提出智能運行系統(tǒng)2025年的目標(biāo)：兼容不同信號制式、不同線路設(shè)備的跨制式通用列控系統(tǒng)研發(fā)成功并示范應(yīng)用。

方少軒告訴記者 “TACS技術(shù)是完全自主研發(fā)，全功能實現(xiàn)是具有國際領(lǐng)先水平。在未來將由有廣闊的應(yīng)用場景?！彼麖?qiáng)調(diào)，TACS自主研發(fā)打破了西方的技術(shù)壟斷，意義重大。實踐證明，不掌握核心技術(shù)的裝備系統(tǒng)根本走不出去。

毫無疑問，列車自主運行系統(tǒng)的推廣和示范應(yīng)用，將極大提升“中國智造”在世界軌道交通領(lǐng)域的地位和影響力，為中國城市軌道交通裝備“走出去”提供有力保障，使得中國的重要基礎(chǔ)設(shè)施貼上“安全高效”的鮮明標(biāo)簽。

現(xiàn)場體驗

6號線八大智能應(yīng)用場景實現(xiàn)國內(nèi)首創(chuàng)

活動期間，與會人員一同體驗了該項目技術(shù)在地鐵列車中的多個應(yīng)用場景。此次TACS列車在青島地鐵1號線王家港站至井岡山路站三個區(qū)間設(shè)置體驗段，全程4公里。記者在三個區(qū)間坐了一趟往返，用時15分鐘。

在試乘過程中，整個列車平穩(wěn)運行，系統(tǒng)演示了在出現(xiàn)故障的情況下，車輛及時發(fā)現(xiàn)問題，并及時折返，提高了列車應(yīng)急處理能力及行車效率?！癟ACS技術(shù)的領(lǐng)先意義，將主要在地鐵6號線的八大應(yīng)用場景得以體現(xiàn)。” 羅情平表示，建立在TACS技術(shù)之上，列車可以對運行過程中情況實現(xiàn)全記錄，在中央ATS故障，列車自主通行、折返雙車追蹤、線路故障任意點折返等八大方面進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用。

值得關(guān)注的是，TACS技術(shù)解決了線路單線運營，相互獨立，互聯(lián)互通受限這一難題。青島地鐵相關(guān)負(fù)責(zé)人表示：“地面設(shè)備要對列車做交接，不同線路的地面設(shè)備之間就需要大量的接口，比較復(fù)雜，難度較大。TACS將地面設(shè)備上車后，就只有車車、車地的無線接口，接口少且交互簡單，跨線路運營隨之就變得簡單了?！睋?jù)了解，青島地鐵TACS僅用了46天即完成了試驗線的全部互聯(lián)互通測試。

據(jù)青島地鐵的工作人員介紹，由于目前6號線還不具備軌道條件，因此暫時在1號線設(shè)置了試驗段。在設(shè)置過程中，也凸顯了該系統(tǒng)在既有項目改造方面具備的潛力。

據(jù)悉，青島地鐵6號線一期工程共21站22區(qū)間，新建20座車站，線路全長約30公里。目前14座明挖車站中有8座已開始主體開挖施工，6座暗挖車站均已進(jìn)入主體部分施工，全線車站土方開挖量已過半。青島地鐵6號線是目前國內(nèi)首條利用TACS實現(xiàn)“無人駕駛”的地鐵線路。

新聞鏈接：TACS和它的“前世今生”

TACS是列車自主運行系統(tǒng)Train Autonomous Cicurmambulation System的英文縮寫，是以列車為核心，基于“車—車”通信和資源管理的理念，以信號車輛深度融合為特征，實現(xiàn)列車運行方式由自動化向自主化轉(zhuǎn)變的一種全新系統(tǒng)制式。TACS在國內(nèi)首次實現(xiàn)車輛和信號的深度融合，顯著提高城市軌道交通列控系統(tǒng)的智能化水平。

自2015年以來，國家發(fā)改委先后下發(fā)《增強(qiáng)制造業(yè)核心競爭力三年行動計劃2015—2017》和《增強(qiáng)制造業(yè)核心競爭力三年行動計劃(2018—2020年)》重點領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化實施方案。在此背景下，青島地鐵聯(lián)合軌道交通裝備核心制造的龍頭企業(yè)，充分利用青島市軌道交通從整車到核心系統(tǒng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的富集資源，按照列車之間數(shù)據(jù)通信技術(shù)和列控車輛系統(tǒng)與車載控制系統(tǒng)深度融合的技術(shù)路線，向中城協(xié)和國家發(fā)改委申請了“列車自主運行系統(tǒng)（TACS）示范工程”項目，開展自主技術(shù)研發(fā)。

2015年，青島地鐵聯(lián)合相關(guān)單位成立了科研項目組，開始了列車自主運行系統(tǒng)的研發(fā)工作。

2016年11月，中國城市軌道交通協(xié)會批準(zhǔn)“列車自主運行系統(tǒng)（TACS）示范工程”項目。

2017年11月，項目組通過青島市發(fā)改委向國家發(fā)改委申報國家級示范工程； 同年12月，國家發(fā)展和改革委員會批復(fù)為軌道交通裝備重點領(lǐng)域國家級示范工程，并結(jié)合青島地鐵6號線進(jìn)行示范應(yīng)用。該項目是全國軌道交通行業(yè)中國家支持力度最大的項目之一。

2018年12月，完成了TACS車載列控、牽引、制動、網(wǎng)絡(luò)、防撞及軌旁系統(tǒng)的研發(fā)工作，滿足設(shè)計要求，核心設(shè)備均已通過符合歐標(biāo)和國標(biāo)的第三方產(chǎn)品安全評估。

2020年3月12日，中國城市軌道交通協(xié)會正式發(fā)布實施了《中國城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》，“青島地鐵列車自主運行系統(tǒng)示范工程”項目被列入智慧城軌發(fā)展綱要第9項示范工程。

2020年12月31日，項目組完成TACS所有地面和試驗線試驗測試工作，所有測試結(jié)果全部通過且符合設(shè)計要求。

目前，TACS已完成試驗線測試和正線試點應(yīng)用測試。

TACS獲得國家發(fā)改委示范工程項目以來，項目組積極推動項目建設(shè)，聘請國內(nèi)知名專家組成專家組，對TACS系統(tǒng)設(shè)計等各項工作進(jìn)行技術(shù)把關(guān)。目前已完成17次行業(yè)專家評審、10次設(shè)計聯(lián)絡(luò)，形成用戶需求、系統(tǒng)技術(shù)方案及113項運營場景等成果文件。

青島財經(jīng)日報/青島財經(jīng)網(wǎng)記者 葛均艷