2014-2019 城市轨道交通装备国家示范工程项目详解

　　自2014年起，经中国城市轨道交通行业协会推荐，国家发展改革委着力推动了一批创新项目开展，即行业通常所说的城轨装备国家示范工程，这些项目可谓城轨装备技术发展的风向标，每一个项目的启动都带动了一批项目的发展，实践证明，以业主需求为引领，行业合力参与，政府择优推动是一套行之有效的创新模式。2014-2019年间，经中国城市轨道交通协会推荐，由国家发展改革委推动的装备示范项目见表1。

　　重庆CBTC互联互通项目与北京FAO项目确定时间最早，初期实施效果良好，为此，中国城市轨道交通协会于2016年初向行业广泛征集创新项目，先行遴选为协会示范工程，再适时推荐为国家级示范工程，后续的深圳标准A 型车和青岛TACS等均为本次征集过程中涌现出的项目。

　　 推荐项目须符合几项原则：以业主需求为导向;示范内容具备自主知识产权;具备实用性、创新性和明显的示范效应;能广泛推广应用;当地政府支持等。

　　本篇概要介绍行业协会推荐的示范项目。

　　1、北京市轨道交通燕房线全自动运行系统(FAO)国家自主创新示范工程

　　把这个项目放在第一个讲，是因为这是目前示范项目中第一个完整完成示范目标投入运营的项目。

　　 2019年3月19日，国家发展改革委组织召开“北京燕房线全自动运行示范工程现场会”，国家发展改革委副主任林念修、北京市人民政府副市长隋振江、中国城市轨道交通协会创始会长包叙定出席会议并讲话。国家有关部门、有关省级发展改革委、城轨业主单位、装备制造企业、行业协会等单位的同志参加了会议，规格之高，力度之大，历史罕见。

　　燕房线会议之后，为使广大业主单位进一步了解FAO系统在大客流环境下的运行情况，中国城市轨道交通协会于5月17日组织召开了上海轨道交通10号线现场会。

　　行业各相关方之所以倾注心力推动FAO系统的产业发展及应用，源于对国内外技术发展趋势的综合研判。“十三五”期间，境外约有70% 的新线建设和40% 的既有线改造采用FAO系统，截至2018年9月底，我国至少有13个城市29条1000多公里线路将应用此项技术，“十四五”及以后将有更多新线建设和既有线改造作为首选。但当时我国已开通FAO的线路全部采购外资设备，国内产业及运营都将面临代际创新的冲击。为保证技术的先进性，避免建设崭新的落后设施，同时保证产业健康持续发展，必须要推动相关项目开展。北京业主充足的创新原动力和决定后续规划线路全部采用自主FAO系统的勇气，使其成为国家示范项目的不二选择。

　　2019年5月，中国城市轨道交通协会对FAO系统的运营、建设、规划等情况进行了摸底调查，初步结果如图1和图2所示。

　　除燕房线项目的承担单位交控科技股份有限公司外，通号城市轨道交通技术有限公司、浙江众和科技股份有限公司、上海富欣智能交通控制有限公司、广州铁科智控有限公司、卡斯柯信号有限公司等纷纷研发了相关自主技术。

　　截至2019年底，在实施的城市轨道交通建设规划线路总长7339.4公里(不含已开通运营线路)，FAO系统约占22%(不含已开通运营线路)。

　　截至2019年底，拟采用FAO系统的线路中，已确定信号系统供货商的项目及相应技术来源情况(含已运营)见表2。

　　730.05公里的线路中，389.02公里采用自主技术，约占53%;341.03公里采用国外技术，约占47%。交控科技股份有限公司获单最多，为218.563公里，约占30% 的市场份额。

　　相信这些数据将成为阶段性比较数据，预计采用FAO系统的线路在此基础上仍将有所增加，自主企业也会得到进一步发展。

　　2、重庆轨道交通互联互通的CBTC系统示范应用项目

　　2014年底，协会技术装备专委会在分地区调研工作中了解到重庆业主拟在新建的4号线、5号线、10号线和环线上实现信号系统的互联互通，协会随即推荐将该项目列为国家级示范工程，要求将技术装备专委会在2014年年中启动的信号互联互通规范编制工作与项目应用深度融合，协同发展。

　　关于信号系统的互联互通，国际上一直有研究、有动作，但没有一家实现真正意义上的互通。信号互联互通的本质是实现接口统一，类似于要保证天南海北的人见面时(接口)都说同一种大家全能听得懂的语言。功能实现的关键点并不是技术本身的问题，而是怎样将不同利益、不同技术水平、应用不同语言的单位协调统一起来，这必然导致某些企业在某些地方要妥协、要牺牲，大家都是竞争对手，谁肯为谁牺牲呢?貌似是条死胡同，无解!但恰是在这种问题面前，有力体现了我们国家的体制优势，就是要将不可能变为可能!最终四条线由四家自主企业中标。

　　2015年初，在协会、特别是包叙定创始会长的大力推动下，城市轨道交通行业获批20M的专用频段，协会顺势推动了LTE-M的全面应用，因此，针对LTE-M的相关技术规范也在重庆示范项目上进行了工程结合。2018 年9月，CBTC互联互通的17个系列规范和LTE-M 的19个系列规范由协会发布实施，而后支撑了20多个城市的招投标工作，如郑州、洛阳、合肥、厦门、青岛等。

　　2020年6月，该项目通过了重庆发改委组织的结题验收，整体技术处于国际领先水平。

　　为实现跨线共线运营提供可能，只是CBTC互联互通最本质、最浅层次的意义，还有两项意义一直被忽视。一是从业主层面讲，打通了厂家之间(包括内资和外资企业)的技术壁垒，可以实现不同厂家系统的互换，不用再受制于既有线已采用的系统，降低了既有系统维护和延伸线建设成本;二是从产业发展(供货商)层面讲，我们基于中国市场需求，建立了中国标准，开创了信号产业发展的新格局。所以说，重庆项目对提升运营效率、降低设备成本、推动产业发展、增强研发能力和培养行业人才等方面意义重大。

　　作为城市轨道交通装备的超大市场，国外厂商一直在关注项目进展，部分已经在依据中国标准进行技术调整。

　　3、青岛地铁集团有限公司列车自主运行系统(TACS)示范工程

　　这个项目的示范目标就是我们常常提到的“车—车”通信，是对下一代列车控制系统的探寻。这项技术国际同行也在研究当中，但还没有成功运行的先例。从我国产业发展角度看，如果FAO是为了夺取高地，那TACS就是为了率先到达高地。逆水行舟, 不进则退，我们不能总跟在别人后边亦步亦趋，应该拿出主动创新、主动前进的勇气，实现从跟跑、并跑到领跑的发展目标。

　　列车自主运行系统(TACS)示范工程结合青岛地铁6号线项目实施，是国际上第一个结合载客线路工程实施的项目。该项目实现了列车控制核心理论从零到一的突破，打破了传统“车—地—车”控制架构，以列车为主体，以“车—车”通信为基础，车载控制系统集成原轨旁联锁和区域控制功能，并将车载列控系统和车辆控制平台深度融合，减少地面设备，简化系统结构，优化控制性能，最终实现以列车主动进路、自主防护、自动驾驶与自主调整为特征的列车自主运行，弱化系统对于中心ATS以及区域集中控制设备的依赖，让列车更具智慧。

　　车辆段实现设备配置和行车控制方式正线化，支持车辆段内的列车按照正线方式实现自主运行。相关技术处于世界领先水平。

　　TACS项目于2020年4月完成首列样车试验线测试工作，6月完成多车追踪测试前评审，接下来将启动多车追踪测试工作，为正式运营积累数据。

　　交控科技、株洲所和卡斯柯等单位也在进行相关系统的研发。

　　4、上海轨道交通车辆智能运维系统示范工程

　　智能运维是行业内生发展和科技进步的必然产物，一方面，由于全国城市轨道交通线网规模逐步扩大，车辆数量不断增加，运营时间不断延长，运维压力同步增长，亟需改变既有运维模式;另一方面，互联网+、5G、网络安全、大数据分析等技术逐步成熟，使得很多以前受限的问题都具备了解决的可能性。截至项目批复前，上海轨道交通运营总里程为705公里，日客流量超过1200万人次，占公共交通出行量的60%，列车保有量856列、5116辆，具有丰富的运营和维护经验，在运营压力、维修水平、装备资源、网络规模等方面均具备开展该项研究和应用的条件。

　　据上海地铁测算，车辆智能运维系统建成后，预计可节约30% 车辆检修人员配置，当达到7000节车辆的规模下，每年可以节省用人成本约2.8亿元，降低不必要的维修材料支出5000万元，每提高1%的用车率，节约的开支相当于少采购11列车。

　　目前国际相关研发基本集中在某一系统或某一条线路上，而上海项目是基于整个车辆系统和全网线路搭建的，甚至会带来运营模式的变革，如可实现正线停车，节约停车场成本等。

　　上海项目引起了不少业主关注，如青岛，南宁，西安，南京，哈尔滨，无锡等，都有不同程度的交流。几乎同时，广州地铁依托11号线工程，也发起了城轨交通行车关键设备设施主动运维系统研究和工程应用，行业运维模式必将朝智能化方向发展。

　　5、中国标准A型地铁列车研制项目

　　鉴于各地需求不同，目前城轨车辆规格型号五花八门，部件接口不一，不仅重复耗费了设计成本，且随着线路增多，单一采购来源的部件会越来越多，运维成本将成倍增长。为降低建设和维护成本，使不同供货商之间的零部件可以互换，减少备件数量，必然要推动列车的标准化和谱系化，为此，国家发展改革委于2016年依托深圳地铁10号线设立“中国标准A 型地铁列车研制项目”。据项目组测算，列车实现标准化、谱系化后，车辆厂总体设计成本将降低约70%，生产成本可减少约10%。运营企业平均每列车每年维修成本可减少约20%。

　　深圳项目统型方案按系统和功能共划分为48项，目前已完成29项。

　　列车标准化工作是一个系列工程，所有车型肯定都要朝标准化方向发展，项目设立也为其他业主特别是新业主敲响了警钟，应尽量减少无谓的个性化设计，标准化发展才是长久之计。

　　6、城轨车辆关键零部件试验检验与认证平台(4A车)和城轨交通综合检测车(3B车)

　　该项目专门为推动城轨装备认证工作设立，由中国铁道科学研究院集团有限公司承担。

　　城市轨道交通车辆关键零部件试验检验与认证平台(简称“4A车”)采用四辆编组地铁A型车，配置方式为两动两拖，具备全自动驾驶功能。车辆兼容AC25kV和DC1500V两种电压输入制式要求。在DC1500V供电制式下，最高运行速度为140公里/小时;在AC25kV供电制式下，最高运行速度为160公里/ 小时。4A车具备《城市轨道车辆组装后检验和试验规则(GB/T 14894-2005)》所要求的试验能力，可实现牵引、制动、网络、车门、供电等关键系统部件的装车试验、检验、认证等，为城市轨道交通新技术、新产品提供运营考核试验验证平台。

　　城市轨道交通综合检测车(简称“3B车”) 采用三辆编组地铁B型车，能在DC1500V接触网受电和DC750V第三轨受电两种供电方式下运行。3B车配备定位同步、轨道几何检测、钢轨轮廓检测、轨道状态巡检、接触网几何参数检测、接触网检测、车辆动力学响应检测、通信检测、信号检测、隧道衬砌表面状态检测、轮轨关系测试、第三轨检测和安全监测系统。可用于城市轨道交通车辆、通信信号、牵引供电、轨道等系统的基础试验、检验和综合试验，可用于开展城市轨道交通基础设施检测技术研发、试验和验证，同时，还可为相关标准规范制修订提供技术支持。

　　除上述项目外，协会还批复了“武汉城市轨道交通网络信息化建设示范工程”为协会示范项目，该项目秉承“确保网络安全、数据充分共享，以云平台为手段，实现智慧地铁”原则，依照地铁“13531”规划，即：建成1个云平台，依托安全生产网、内部服务网、外部服务网3张网络，拓展乘客服务、运输指挥、安全保障、企业管理、建设管理5大领域，承载运营生产、企业管理、乘客服务3大类业务，打造1个城轨交通门户，初步实现武汉轨道交通线网生产管理、应急指挥、企业管理的一体化，为推动轨道交通网络信息化建设、促进轨道交通健康高质量发展提供良好的示范作用。该项目计划将于2020年底建成国博、三阳路贮备中心，并完成1条新线(L16)建设、2条旧线(L11、L21)数据迁移。每一个示范工程项目都承载了诸多意义，在满足业主需求的同时，还带动了相关产业发展、自主技术提升和行业人才培养，可谓一举多得。

　　为持续推动城轨产业创新工作，协会于2020年4月份再次对行业目前正在开展和拟开展的创新项目进行了摸底调查，相信将有更多项目通过这种模式得到更好地推动。