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1　項目背景

我國城市軌道交通正處于高速發展期。截至2017年末，我國城市軌道交通（僅含地鐵、輕軌、單軌和APM）開通運營線路總長度達5033公里，開通運營線路總條數165條；開通城市軌道交通運營城市33個。我國城市軌道交通年客運量達176.8億乘次，全國共有9個城市網絡日均進站量超過100萬人次。其中，北京、上海兩市城市軌道交通里程已超過600公里，居世界領先水平。國家對軌道交通發展的大力支持、城市化進程的加快以及對節能環保的更高要求，促進我國城市軌道交通快速發展的同時也對城市軌道交通建設與運營設備系統提出了新的需求。為保障行車安全與運輸效率，一種技術先進、性能穩定、價格適中、效率優先的自主化全自動運行系統是當前我國軌道交通建設所迫切需要的。

近十年來，為了提升軌道交通技術與管理整體水平，歐美國家在城市軌道交通的全自動運行技術發展上取得了長足進步，日益影響全球的地鐵建設，并且逐步由低運量輕軌系統向大運量地鐵系統發展與推廣應用。近期的日本東京都市圈、香港等地鐵改造項目均按照全自動運行要求進行招標，同時強調車輛信號一體化的發展思路。我國也在北京機場線、上海地鐵10號線引進了國外全自動運行系統。

2　項目實施

2014年7月，和利時與信號廠商合作中標北京燕房線，線路全長約20.5km，其中主線長14.4km，支線長6.1km；沿線共設11座車站，均為高架車站，區間高架線敷設，平均站間距1.9km。全線設停車場一處，選址閻村北，接軌于閻村北站；列車設計速度100公里/小時，車輛選用B1型車，初、近期獨立運營4輛編組，遠期（2038年）貫通運營6輛編組。目前，地鐵燕房線已通車運營。

北京地鐵燕房線是國內首條采用自主研發的軌道交通全自動運行系統的線路，全自動運行系統通過靈活編組和優化運行圖可以縮短發車間隔，提高線路的運營能力，根據客流需求靈活地調整行車計劃，不受司機編制的制約，運營管理由分散性控制轉變為集中控制，并且配合包括列車節能駕駛等節能技術在全系統的應用，可以有效降低運營成本，提高運營效率。

北京地鐵燕房線是國家級示范工程項目。該線路采用的車輛、信號、通信、綜合調度系統、綜合維護各專業及系統均采用國內廠商自主研發的裝備、產品及技術，填補國內多項技術空白，包括：適用于全自動運行的車輛系統、信號系統、行車綜合自動化系統、LTE車地綜合承載系統、綜合運營維護管理系統。和利時為該線提供了國內首創的支持全自動無人駕駛的行車綜合自動化系統及綜合運營維護管理系統。

北京燕房線行車綜合自動化系統TIAS以和利時MACS-SCADA產品為基礎軟件平臺，通過分布式對象化的實時數據庫解決運營信息碎片化問題，MACS-SCADA產品采用國際先進的OPC UA開放軟總線技術，提高了系統的集成能力、開放性、跨平臺能力及系統的安全性、可靠性；通過統一的人機交互界面實現實時運營狀態的可視化；提供基于預案的智能控制決策系統，實現子系統之間的自動聯動，降低人因事故可能性，提高運營安全性；通過運營大數據的分析挖掘，盡早識別潛在的危險；以信號系統行車指揮子系統（ATS）核心原理為基礎，深入研究列車運行指揮靈活調整技術、列車網絡化運營和無人駕駛運營指揮和多專業聯合故障救援技術、信號與綜合監控一體化設計技術等，開發相關平臺關鍵設備工程化研究，建立實現以行車為核心的綜合自動化系統關鍵技術研究平臺，開展相關設備仿真和測試驗證，制定相應的接口標準，突破了以下關鍵技術：（1）面向節能的調度控制一體化關鍵技術；（2）基于UTO（無人駕駛模式）的運營指揮和多專業聯合故障救援技術；（3）面向行車綜合自動化系統TIAS的信號與綜合監控一體化設計技術；（4）基于TIAS的全自動運行系統正常及故障運營場景下的聯動技術等。燕房線形成綜合自動化系統TIAS針對全自動運行線路的要求，結合運營方面的技術條件和管理措施，通過與車輛、信號、LTE、PIS、TETRA等其他系統共同配合完成功能和接口開發，共同實現全自動運行系統需求。

3　項目意義

全自動運行將是全球軌道交通建設的未來發展趨勢，根據UITP的統計，2025年新增軌道交通線路將有50%以上采用全自動運行模式。據悉，北京3、12、17、19號線等地鐵線路以及南京、天津、鄭州、濟南、太原等城市未來地鐵建設也將采用全自動運行模式。因此，基于地鐵燕房線項目研制出滿足軌道交通運輸環境和使用要求，并具有國內自主知識產權、性能先進的系統。該套系統能夠實際應用于全自動運行軌道交通系統對于我國軌道交通未來發展具有重要意義。

精彩對話

北京和利時系統工程有限公司副總裁李劍

自動化博覽：在智能交通行業，和利時能夠提供哪些產品或者解決方案？和利時的競爭優勢體現在哪些方面？

李劍：和利時作為國內軌道交通控制系統解決方案主力供應商，提供了自動化、信息化系統及產品，包括：高鐵列車控制系統（車載和地面信號產品）、城市軌道交通大型綜合類監控系統、信號CBTC系統、綜合維修管理系統等。從2002年開始，和利時參與了全球15個城市49條城市軌道交通線路的自動化及信息化系統建設，具有可根據需求制定開發，研發集成平臺技術等優勢。

自動化博覽：您感受到我國智能交通行業正在發生著哪些變化，呈現出哪些特點？

李劍：世界各國廣泛采用以自動化及信息化促進城市軌道交通發展的戰略，信息化建設覆蓋建設、運營、管理、安全、服務等領域。我國城市軌道交通的信息化建設也已進入到大規模開發和應用階段，大數據、云計算、平臺化、移動網絡、物聯網等新一代信息技術在城市軌道交通行業的應用速度，雖然比金融、教育等其他領域略微落后，但自動化、信息化和智能化已經成為軌道交通發展的必然趨勢。

自動化博覽：智能化是軌道交通行業的未來發展趨勢，和利時在此方面有何規劃？

李劍：和利時將云計算、大數據、移動網絡技術等與軌道交通行業建設、運營、維護等方面的用戶需求相結合，規劃新一代產品，聯合用戶、設計單位共同打造軌道交通生態圈。

地鐵運營需要實現成本的透明和可控，和利時研發的新一代軌道交通綜合智能維護管理系統，采用云技術和大型分布式數據庫可以實現低成本的海量運營數據收集、存儲和分析處理能力，提供完整、準確、及時的運營信息，支撐地鐵運營成本的有效控制，綜合運營管理平臺采用運營云服務平臺和統一的企業服務總線，通過數據驅動的方式，將地鐵運營的調度管理、資產管理、維修管理、成本管理、工程檔案管理、OA等多種相互獨立的運營信息化系統融合，實現各種運營信息系統的信息集成和協同工作，建立運營信息模型，提高運營服務效率，降低運營成本，確保地鐵安全、高效運營。

基于大數據的維護綜合調度指揮系統作為維護綜合調度指揮平臺核心軟件平臺，結合全自動運行系統技術特點及運營維保需求進行開發，平臺建設思路是從各專業采集數據信息，一路用于各專業根據各自專業特性及管理要求建設單專業維保平臺，另一路傳送至軌道交通大數據中心，用于多專業信息融合應用及綜合調度指揮管理。

摘自《自動化博覽》2018年12月刊