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青島“最聰明”地鐵如何跑在世界最前列 真正站在國際軌交技術前沿 TACS成果展示會在青召開


5月9日(ri),由青(qing)島地(di)鐵(tie)集團有限公司主辦的列車(che)(che)自主運行系統(tong)(TACS)成果展示會(hui)在青(qing)召開。數十家(jia)城市軌(gui)道交(jiao)(jiao)通(tong)企業、大型軌(gui)道交(jiao)(jiao)通(tong)設計院以(yi)及十幾名(ming)行業知名(ming)專家(jia)聽取(qu)了項目總體情況(kuang)報告以(yi)及技(ji)術(shu)(shu)專項報告,并乘坐TACS列車(che)(che)體驗了各種運營場景。TACS真正(zheng)實現站在國(guo)際軌(gui)道交(jiao)(jiao)通(tong)技(ji)術(shu)(shu)前(qian)沿引(yin)領(ling)國(guo)際軌(gui)道交(jiao)(jiao)通(tong)行業技(ji)術(shu)(shu)發展方向,使中國(guo)軌(gui)道交(jiao)(jiao)通(tong)列車(che)(che)控制技(ji)術(shu)(shu)趕超世界一流水平。

 

無人(ren)駕駛已(yi)普(pu)及,為什么說TACS最聰明

習近平總書記指出,“城市(shi)軌(gui)(gui)道交(jiao)(jiao)通(tong)是(shi)現(xian)代(dai)大(da)城市(shi)交(jiao)(jiao)通(tong)的(de)發展方向。發展軌(gui)(gui)道交(jiao)(jiao)通(tong)是(shi)解(jie)決大(da)城市(shi)病(bing)的(de)有(you)效(xiao)途徑,也是(shi)建(jian)設綠(lv)色城市(shi)、智能城市(shi)的(de)有(you)效(xiao)途徑”“要繼續大(da)力(li)發展軌(gui)(gui)道交(jiao)(jiao)通(tong),構建(jian)綜合、綠(lv)色、安全、智能的(de)立體化現(xian)代(dai)化城市(shi)交(jiao)(jiao)通(tong)系統”。

TACS示范工程項目(mu)正是順應和引領(ling)了(le)這一城軌交通的發展方向。

從國(guo)際(ji)軌道交通技術發展歷程看(kan),1977年(nian)倫敦道克蘭輕軌項(xiang)目采用(yong)(yong)DTO自(zi)(zi)動駕駛系統(tong)以來(lai),全自(zi)(zi)動運(yun)行技術在城(cheng)(cheng)市軌道交通領域(yu)經(jing)過40余年(nian)的發展應用(yong)(yong)和驗證(zheng),技術已(yi)經(jing)相當成熟(shu)。到2015年(nian)北京燕房(fang)線示范(fan)工程立項(xiang),全世界已(yi)經(jing)有33個城(cheng)(cheng)市,50條線路采用(yong)(yong)了FAO全自(zi)(zi)動運(yun)行技術。

無人駕駛技術(shu)已(yi)經較為成熟,那么TACS的使命(ming)是什么呢?TACS為何在業(ye)內仍(reng)有“最聰明(ming)地(di)鐵列(lie)車(che)”的標簽呢?

相較(jiao)于當下國內(nei)外軌道交(jiao)通(tong)主(zhu)流(liu)無人(ren)駕駛系(xi)統,TACS的優勢是(shi)列車更加智(zhi)能!

“一(yi)個是(shi)由中心發出指(zhi)令(ling),列(lie)(lie)車(che)(che)按指(zhi)令(ling)去跑(pao);一(yi)個是(shi)列(lie)(lie)車(che)(che)自動(dong)識(shi)別運行環境(jing),并根據環境(jing)實現(xian)自主決策和自主運行。”青島地鐵(tie)集團相關負責人這樣總結。目前,國內外(wai)無(wu)人駕駛地鐵(tie)線(xian)路普遍使用CBTC系統(基于通信的列(lie)(lie)車(che)(che)自動(dong)控(kong)制系統),列(lie)(lie)車(che)(che)可以實現(xian)自動(dong)駕駛,而TACS要實現(xian)的是(shi)從(cong)自動(dong)運行到自主運行的飛躍(yue)。

目(mu)前(qian)主流的(de)CBTC系統采用(yong)的(de)是“車(che)(che)—地(di)—車(che)(che)”的(de)通(tong)信(xin)和控(kong)制架(jia)構,列(lie)車(che)(che)接受到指令,便按指令運行,不具備(bei)根據行駛(shi)環境做出判(pan)斷、改變行駛(shi)狀態(tai)的(de)能力(li)。而(er)TACS則是采用(yong)“車(che)(che)—車(che)(che)”架(jia)構,列(lie)車(che)(che)之間可通(tong)過無線(xian)通(tong)信(xin)完成信(xin)息(xi)交(jiao)互,從而(er)直(zhi)接獲知前(qian)行列(lie)車(che)(che)的(de)位置、速度和線(xian)路(lu)(lu)狀態(tai),并控(kong)制列(lie)車(che)(che)運行的(de)系統。如此一來,就好像是列(lie)車(che)(che)自(zi)己有了(le)“大腦”和“千里眼”,實現列(lie)車(che)(che)主動進路(lu)(lu)、自(zi)主防護、自(zi)主調(diao)整與全(quan)自(zi)動駕駛(shi),弱化中(zhong)心依賴(lai),自(zi)行判(pan)斷路(lu)(lu)上(shang)的(de)情況,安全(quan)、智能、飛(fei)速地(di)“奔跑”起來了(le)。

TACS的(de)智能化(hua)為軌道交(jiao)通(tong)運營帶來了諸多優勢,TACS的(de)應用(yong)能縮(suo)短列(lie)車(che)(che)縮(suo)短發(fa)車(che)(che)間隔,提(ti)(ti)高列(lie)車(che)(che)在站臺停車(che)(che)的(de)精確(que)度和區間運行的(de)舒適度,提(ti)(ti)高運營效率。以安全(quan)可(ke)靠性(xing)為例,TACS能顯著降低(di)系統故障(zhang)率,故障(zhang)影響范圍(wei)小,系統可(ke)用(yong)性(xing)由99.99%提(ti)(ti)升至99.9996%;軌旁分布式核(he)心網支持中央(yang)服務器(qi)全(quan)部故障(zhang)后的(de)正常通(tong)信(xin)(xin),通(tong)信(xin)(xin)可(ke)靠性(xing)大幅提(ti)(ti)高,核(he)心網可(ke)用(yong)性(xing)由99.999986%提(ti)(ti)升至99.9999997%。

此次TACS列車(che)在(zai)青島地鐵1號線王家港站至井岡山路站三個區間進行(xing)試乘體驗,全程(cheng)四公里,記者在(zai)三個區間做了一趟往返,共用時(shi)15分(fen)鐘(zhong),列車(che)運行(xing)全程(cheng)實現了無(wu)人駕駛,行(xing)駛較為平穩,停車(che)精準。

 

加強互通互聯,TACS著眼未(wei)來網絡化運營

除了(le)上述優(you)勢,TACS還有更易互聯(lian)互通、更便捷(jie)的舊線(xian)改造與延伸線(xian)建設(she)的特(te)點。

互(hu)聯(lian)互(hu)通可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)不同線(xian)路(lu)(lu)(lu)的(de)列(lie)車(che)在換乘(cheng)站直接運行(xing)到相鄰線(xian)路(lu)(lu)(lu)上,乘(cheng)客不用下車(che)換乘(cheng),直達目的(de)地,是城(cheng)市軌道交通的(de)重要發展方(fang)向。中國(guo)城(cheng)市軌道交通智慧城(cheng)軌發展綱要中也(ye)提出(chu)智能運行(xing)系統2025年的(de)目標:兼容不同信(xin)(xin)號(hao)制式、不同線(xian)路(lu)(lu)(lu)設備的(de)跨制式通用列(lie)控系統研發成功并示(shi)范應用。目前,傳(chuan)統CBTC信(xin)(xin)號(hao)系統的(de)互(hu)聯(lian)互(hu)通已(yi)經在北京、上海、重慶等地實(shi)際應用,并得到了(le)行(xing)業的(de)認可(ke)。

TACS精簡(jian)了(le)車(che)站和(he)軌(gui)旁設(she)(she)備(bei),簡(jian)化了(le)各(ge)子系統(tong)間接口,降(jiang)低(di)了(le)系統(tong)復雜度,可減(jian)少10%的車(che)載和(he)軌(gui)旁設(she)(she)備(bei)、15%的設(she)(she)備(bei)用(yong)房(fang)面積、30%的現場安裝(zhuang)調(diao)試時間、30%的維護(hu)工(gong)作量,同時用(yong)電等費用(yong)和(he)人(ren)力成本均將有所降(jiang)低(di)。綜合估算(suan),系統(tong)全壽命(ming)周期成本約(yue)降(jiang)低(di)20%。TACS實現了(le)系統(tong)接口標(biao)準化,車(che)地(di)接口大(da)幅(fu)簡(jian)化,列(lie)車(che)僅需與鄰車(che)、地(di)面OC/ATS通信(xin),車(che)地(di)之間僅需交互(hu)軌(gui)旁設(she)(she)備(bei)的狀態和(he)操作命(ming)令,互(hu)聯互(hu)通更(geng)容易,更(geng)加簡(jian)單的互(hu)聯互(hu)通令地(di)鐵列(lie)車(che)的線網級運營變得更(geng)加簡(jian)單。

“不(bu)同線(xian)(xian)路間的(de)(de)信號系統采用(yong)的(de)(de)技術標準(zhun)不(bu)一(yi),線(xian)(xian)路都是(shi)(shi)單(dan)線(xian)(xian)運營,相互(hu)(hu)(hu)獨立,互(hu)(hu)(hu)聯互(hu)(hu)(hu)通一(yi)直是(shi)(shi)一(yi)項(xiang)世(shi)界性難(nan)題。”青島地(di)(di)鐵(tie)相關負責(ze)人(ren)打了一(yi)個(ge)(ge)比(bi)方(fang),兩條線(xian)(xian)互(hu)(hu)(hu)聯互(hu)(hu)(hu)通的(de)(de)過程,好(hao)比(bi)兩個(ge)(ge)大(da)人(ren)接(jie)(jie)力接(jie)(jie)送一(yi)個(ge)(ge)孩子(zi)——大(da)人(ren)就(jiu)是(shi)(shi)地(di)(di)面(mian)設備,孩子(zi)就(jiu)是(shi)(shi)地(di)(di)鐵(tie)列車,這種接(jie)(jie)力需要一(yi)個(ge)(ge)交接(jie)(jie)的(de)(de)過程。“地(di)(di)面(mian)設備要對列車做交接(jie)(jie),不(bu)同線(xian)(xian)路的(de)(de)地(di)(di)面(mian)設備之間就(jiu)需要大(da)量的(de)(de)接(jie)(jie)口(kou)(kou),比(bi)較(jiao)復(fu)雜,難(nan)度(du)較(jiao)大(da)。TACS將地(di)(di)面(mian)設備上車后,就(jiu)只有車車、車地(di)(di)的(de)(de)無線(xian)(xian)接(jie)(jie)口(kou)(kou),接(jie)(jie)口(kou)(kou)少且(qie)交互(hu)(hu)(hu)簡單(dan),跨線(xian)(xian)路運營隨之就(jiu)變得簡單(dan)了。”

據(ju)了(le)解(jie),青島(dao)地鐵(tie)TACS僅用了(le)46天即(ji)完成了(le)試驗線(xian)的全部互(hu)(hu)聯互(hu)(hu)通測試。

 

建設(she)交通強國,TACS是(shi)真正(zheng)“中國造”

交通是興國之要、強國之基(ji)。2019年(nian)9月,中共中央、國務院印發了(le)《交通強國建設綱要》,《綱要》總體要求指出,“打造一(yi)流設施、一(yi)流技術(shu)、一(yi)流管理、一(yi)流服務,建成(cheng)人民(min)滿(man)意、保障有力、世界前列(lie)的交通強國”。TACS技術(shu)真正走在了(le)世界前列(lie)。

自2015年(nian)以來,國(guo)家(jia)發(fa)改委先后下(xia)發(fa)《增強(qiang)制造業(ye)(ye)核心(xin)(xin)競(jing)爭(zheng)力(li)三年(nian)行動計劃(hua)2015—2017》和《增強(qiang)制造業(ye)(ye)核心(xin)(xin)競(jing)爭(zheng)力(li)三年(nian)行動計劃(hua)(2018—2020年(nian))》重點(dian)領(ling)域關鍵技術(shu)產業(ye)(ye)化實施方案。在此背(bei)景下(xia),青島(dao)地鐵聯合軌(gui)道(dao)交通裝(zhuang)(zhuang)備(bei)核心(xin)(xin)制造的(de)龍頭企(qi)業(ye)(ye),充分利(li)用青島(dao)市(shi)軌(gui)道(dao)交通從(cong)整車(che)到核心(xin)(xin)系(xi)(xi)統(tong)(tong)完整產業(ye)(ye)鏈的(de)富集資源,按照列(lie)車(che)之(zhi)間數據通信(xin)技術(shu)和列(lie)控車(che)輛(liang)系(xi)(xi)統(tong)(tong)與車(che)載控制系(xi)(xi)統(tong)(tong)深(shen)度融(rong)合的(de)技術(shu)路(lu)線(xian),向中城協(xie)和國(guo)家(jia)發(fa)改委申請了“列(lie)車(che)自主運行系(xi)(xi)統(tong)(tong)(TACS)示(shi)范(fan)工程”項目(mu),開展自主技術(shu)研(yan)發(fa)。“進一步提高城市(shi)軌(gui)道(dao)交通系(xi)(xi)統(tong)(tong)自動化、智能(neng)化和便(bian)捷化水平,降低系(xi)(xi)統(tong)(tong)建設(she)和運用維護(hu)成本,是(shi)國(guo)際主流軌(gui)道(dao)交通裝(zhuang)(zhuang)備(bei)制造企(qi)業(ye)(ye)積極(ji)研(yan)究的(de)方向。目(mu)前(qian),TACS已完成試(shi)驗線(xian)測試(shi)和正線(xian)試(shi)點(dian)應用測試(shi)。我(wo)們真正走在了世界前(qian)列(lie),實現從(cong)技術(shu)跟隨到引領(ling)的(de)超(chao)越。”地鐵集團有關負責人告訴記(ji)者。

值得一提的(de)是,TACS是由青島(dao)地(di)鐵集團有限(xian)公司(si)牽頭,聯合(he)中車(che)(che)青島(dao)四方車(che)(che)輛研(yan)究所(suo)、中車(che)(che)青島(dao)四方機(ji)車(che)(che)車(che)(che)輛股份(fen)有限(xian)公司(si)、上海富欣智能(neng)交通(tong)控制(zhi)有限(xian)公司(si)與(yu)北京中興高達通(tong)信(xin)技(ji)(ji)術有限(xian)公司(si)等(deng)單位共同研(yan)發(fa)實施的(de)列車(che)(che)自(zi)主運行軌(gui)道(dao)交通(tong)技(ji)(ji)術創新項目,同時引入浙(zhe)江眾合(he)科技(ji)(ji)股份(fen)有限(xian)公司(si)參與(yu)完成了互聯互通(tong)產(chan)品的(de)研(yan)發(fa),具有完全(quan)自(zi)主知識產(chan)權(quan)。未來將在全(quan)國范圍內推廣(guang)應用。

 

新聞鏈接

TACS大事記(ji)

2015年,青島地鐵聯合相關單位(wei)成立了科(ke)研項目組,開(kai)始了列車自(zi)主運行系統的研發(fa)工作(zuo)。

2016年11月,中(zhong)國(guo)城市(shi)軌道(dao)交通協會批(pi)準“列車自主運(yun)行系統(TACS)示范工程”項(xiang)目。

2017年11月,項目(mu)組通過青島市(shi)發改(gai)委(wei)向國家(jia)(jia)發改(gai)委(wei)申(shen)報(bao)國家(jia)(jia)級示(shi)(shi)范(fan)(fan)工程; 同年12月,國家(jia)(jia)發展和改(gai)革委(wei)員會批復為軌道(dao)交通裝備重點領(ling)域國家(jia)(jia)級示(shi)(shi)范(fan)(fan)工程,并結(jie)合(he)青島地(di)鐵6號線進(jin)行(xing)示(shi)(shi)范(fan)(fan)應(ying)用。該項目(mu)是全國軌道(dao)交通行(xing)業中國家(jia)(jia)支持力度最(zui)大的項目(mu)之(zhi)一。

2018年12月,完成了TACS車(che)載列控、牽引、制(zhi)動(dong)、網絡、防撞及軌(gui)旁(pang)系統的(de)研發(fa)工作,滿(man)足設(she)計要求,核心設(she)備均(jun)已(yi)通過(guo)符合歐標(biao)和國標(biao)的(de)第三方(fang)產品(pin)安全評估。

2020年3月12日,中國(guo)城(cheng)市(shi)軌(gui)道交通協會正式發(fa)布實施了《中國(guo)城(cheng)市(shi)軌(gui)道交通智慧城(cheng)軌(gui)發(fa)展(zhan)綱(gang)要》,“青島地鐵列車(che)自主運行系統(tong)示范工(gong)程(cheng)”項目被列入智慧城(cheng)軌(gui)發(fa)展(zhan)綱(gang)要第(di)9項示范工(gong)程(cheng)。

2020年12月31日(ri),項目組(zu)完成TACS所有(you)地面和試驗線試驗測(ce)試工作,所有(you)測(ce)試結(jie)果全(quan)部(bu)通過且符(fu)合設計要求。

TACS獲得國家(jia)(jia)發改(gai)委示范工程項(xiang)(xiang)目以(yi)來,項(xiang)(xiang)目組積極推動項(xiang)(xiang)目建設,聘(pin)請國內知名(ming)專(zhuan)(zhuan)家(jia)(jia)組成(cheng)專(zhuan)(zhuan)家(jia)(jia)組,對TACS系統設計等各項(xiang)(xiang)工作進行(xing)(xing)技術把(ba)關。目前(qian)已(yi)完成(cheng)17次行(xing)(xing)業專(zhuan)(zhuan)家(jia)(jia)評審、10次設計聯(lian)絡(luo),形(xing)成(cheng)用(yong)戶需求、系統技術方案及113項(xiang)(xiang)運(yun)營場景(jing)等成(cheng)果文件。

 


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