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坚守创新:为了26秒折返间隔优化专访上海电气泰雷兹首席技术官刘会明

2021-11-11王博

城市轨道交通 2021年10期
关键词:信号系统道岔电气

本刊记者/王博

从112秒到86秒,26秒的时间差,到底意味着什么?

2021年8月初,上海地铁维护保障有限公司通号分公司与上海电气泰雷兹共同完成了一场现场演示。测试验证的折返间隔为86秒,相较上海地铁5号线目前平均折返间隔112秒,时间缩短了26秒,折返效率大为提升。

近日,上海电气泰雷兹首席技术官刘会明为本刊记者解读了他理解的几个“意味着”。

对于上海电气泰雷兹,26秒的时间差,意味在CBTC信号系统领域的坚守与创新。

将移动闭塞进行到底,是上海电气泰雷兹在信号系统领域的坚定信念。刘会明告诉本刊记者,在封闭专有路权条件下,信号系统对最短运营行车间隔起决定作用。在目前的列车控制系统中,必须检查道岔所在的轨道区段没有被列车占用,道岔才能被扳动;同进路列车可以用移动闭塞方式连续跟踪通过道岔;使用不同道岔开向的进路的两列列车,必须等上一列车出清道岔所在的轨道区段后,下一列车才可以扳动并通过该道岔。

“这种近似‘独占’折返区域的方式,限制了列车折返能力的进一步提高。”刘会明表示,这对于目前城轨交通行业要求2分钟及以下的折返间隔而言,就成了制约运能提升的瓶颈。

上海电气泰雷兹推出的TSTCBTC®2.0系统,引入了基于列车实际位置而非道岔区段占用的道岔控制方式,把道岔作为线路资源进行精细化管理,改变了传统联锁逻辑中列车通过区段占用状态“独占”折返区域的方式,接车发车过程可以做到与区间一样以移动闭塞进行“连续”追踪:前车通过道岔后,后车可以更早地扳动道岔,不仅大幅缩短了追踪间隔,而且减少了关键道岔扳动次数。

“高性能折返(RET)技术实现了以车为主体,对线路资源进行申请、使用和释放,确保申请者和使用者的主体一致性。信号指挥列车安全运行,进退有道,道尽其用,灵活折返、灵活穿梭、灵活汇聚、灵活分叉。”讲起高性能折返(RET)技术的特点与优势,刘会明如数家珍,正是上海电气泰雷兹在CBTC信号系统领域的坚守初心与持续创新,才让这26秒折返间隔的缩减成为现实。

对于上海电气泰雷兹矢志服务的城轨交通行业,26秒的时间差,意味着更灵活、更安全、更高效。

目前,轨道交通已成为都市通勤客流的主要出行方式之一,随着城市开发建设以及城市群、都市圈的快速发展,很多既有线路客流超过了远期预测客流,线路满载率已经超过100%。加之很多车站位于中心城区,且是地下站,车站配线改造难以实现。一边是运营能力和客流压力的逐步不匹配,一边是既有线路改造升级难度的客观存在,快速发展的城轨交通行业期待更完善稳妥的解决方案。

和许多优秀的同行一样,敏锐发现行业发展诉求和痛点的上海电气泰雷兹,立足于自身技术能力、研发理念和业务基础,提出了属于国内首创并达到国际先进水平的高性能折返(RET)技术。

“TSTCBTC2.0设计理念更专注中国市场和客户需求, 是国内首创的双冗余CBTC系统。在保留Seltrac™ CBTC久经验证的系统优势(真正的移动闭塞,双向ATP/ATO,丰富灵活的运营支持)基础上,以CBTC系统备份CBTC系统,最大程度保证系统高可用性。”刘会明进一步解释道:“此次在上海地铁5号线的多车高效折返优化验证项目通过专家评审,也充分体现了TSTCBTC®2.0系统‘以车为本,以资源为中心的’移动闭塞信号系统的优势,能在保证列车安全的前提下,实现列车持续高效运行,TSTCBTC®2.0代表了新一代列控系统的技术发展方向。”

上海地铁5号线是国内首条边运营、边改造、边建设的地铁线路,其既有段信号改造和南延伸段采用的就是上海电气泰雷兹TSTCBTC®2.0系统。系统已经投运近3年时间,由于信号系统造成的运营干扰为“0”,为地铁高效高水平运营提供了技术保证。

TSTCBTC®2.0首创“双CBTC”冗余系统架构,以移动闭塞作为移动闭塞的后备系统,最大程度保证了系统的高可用性;作为真正的移动闭塞系统,可以实现丰富灵活的运营功能,为充分发挥无人驾驶的优势提供了技术保证;可节省部分甚至全部的计轴、信号机及相关电缆室外设备,有效降低建设和运营成本。“这些系统特点都以最终解决地铁业主需求为目的,‘0’运营干扰,高效运营,降低全生命周期成本。”刘会明表示,此番在上海地铁5号线进行的多车无人驾驶高性能折返现场演示成功,意味着采用以“资源为中心”的高性能折返(RET)技术的CBTC信号系统,成为既有线运能提升改造的重要突破口之一。

对于上海电气泰雷兹乃至行业的未来发展,26秒的时间差,意味着对下一代列控系统更理性的思考和积极的行动。

中国城市轨道交通协会发布《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》,明确指出了智能列车发展方向,具体实现路径是业内都在关心的话题,“上海电气泰雷兹也看到了很多尝试和探讨。”刘会明表示,他一直认为城市轨道交通信号系统的发展是基于客户的需求和技术发展的双轮驱动,技术发展以实现最终客户价值为目标,“下一代信号系统会是运用新技术,实现更高安全性、更高效率和成本优化,来不断提高运营质量”。

上海电气泰雷兹认为,从技术角度分析,借鉴其他产业领域的新型传感器、图像识别等技术及其理念,实现自主化、智能化的地铁列车控制系统将是未来发展方向。“单列车的自主化、智能化的主要特点,是列车能够感知周边环境,并可自主作出正确决策,来完成指定的运行任务。”刘会明分析道,“对于地铁线路及地铁网络系统而言,感知周围环境则意味着对全部线路、线网运行环境以及周围环境的感知,包括客流信息,换乘等,并在此基础上实现智能化的运营管理,实现智能OCC,能够执行正常运营操作,也能处理降级或者是危害模式下的运营。”

“我们既坚守安全底线,又与时俱进,细化线路资源,优化道岔启动时机,减少土建改造风险,缩短列车折返间隔。未来,以资源为中心的列车运行控制技术也将作为上海电气泰雷兹新一代信号系统的主要特征之一。”在刘会明看来,信号系统创新前行,上海电气泰雷兹一直在路上,从未止步。

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