走進(jìn)位于上海市汶水路的“上海軌道交通無(wú)人駕駛列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心”，仿佛走進(jìn)了一條智慧地鐵線路。從站廳到車(chē)廂、再到地鐵控制中心，研究中心不僅把軌道交通的場(chǎng)景幾乎全部“搬”了進(jìn)來(lái)，而且采用了數(shù)字孿生技術(shù)，以虛實(shí)結(jié)合的方式進(jìn)行軌道交通全場(chǎng)景的數(shù)字化驗(yàn)證。
記者采訪了解到，該研究中心是軌道交通控制企業(yè)卡斯柯信號(hào)有限公司與同濟(jì)大學(xué)、上海地鐵等合作搭建的產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)。企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、應(yīng)用單位合力研發(fā)，先后推出一系列引領(lǐng)行業(yè)、安全可靠的無(wú)人駕駛列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)，在全國(guó)得到廣泛應(yīng)用，并遠(yuǎn)銷(xiāo)海外。
讓軌交更安全更高效
(資料圖)
歲末年初之際，應(yīng)用了團(tuán)隊(duì)全自動(dòng)無(wú)人駕駛成果的新項(xiàng)目——深圳地鐵16號(hào)線“開(kāi)門(mén)迎客”，列車(chē)頭尾車(chē)廂沒(méi)有了駕駛室和專(zhuān)職司機(jī)，列車(chē)運(yùn)行、設(shè)備運(yùn)維和地鐵運(yùn)營(yíng)的智能化程度也大幅提升。
“軌道交通無(wú)人駕駛是基于自動(dòng)化控制的運(yùn)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，在全球雖然已經(jīng)有幾十年的歷史了，但是直到進(jìn)入中國(guó)才得到了真正的大規(guī)模應(yīng)用。”卡斯柯信號(hào)有限公司技術(shù)總監(jiān)汪小勇博士介紹說(shuō)，“目前，國(guó)內(nèi)有接近50條地鐵無(wú)人駕駛線路，采用我們系統(tǒng)的占到38%左右，包括上海10號(hào)線、15號(hào)線、18號(hào)線，深圳20號(hào)線、16號(hào)線，成都9號(hào)線，等等。”
汪小勇介紹，2014年8月9日，上海地鐵10號(hào)線正式啟動(dòng)全自動(dòng)無(wú)人駕駛運(yùn)營(yíng)模式，是國(guó)內(nèi)第一條自動(dòng)化等級(jí)達(dá)到最高級(jí)（GoA4級(jí)）的無(wú)人駕駛地鐵線路，成為軌道交通無(wú)人駕駛新技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)里程碑。
當(dāng)時(shí)，考慮到市民的接受度，10號(hào)線還是在車(chē)頭位置開(kāi)辟出了駕駛室區(qū)域，后來(lái)駕駛室陸續(xù)拆除開(kāi)放，駕駛室內(nèi)沒(méi)有明顯可見(jiàn)的駕駛操作設(shè)備，只有覆著白色蓋板的操作臺(tái)，乘客可以在這里以第一視角一睹隧道景象。
5分鐘及以上晚點(diǎn)事件為零，平均準(zhǔn)點(diǎn)率和兌現(xiàn)率均達(dá)到了99.9%，平均旅行速度提升8.8%，平均出入庫(kù)時(shí)間減少50%，同等服務(wù)水平下配車(chē)減少3列，每公里配員減少13人……隨后五年，10號(hào)線交上了無(wú)人駕駛運(yùn)營(yíng)的答卷，不僅運(yùn)維成本大幅降低，運(yùn)營(yíng)安全和可靠性亦顯著提高。
持續(xù)智能化升級(jí)迭代
示范帶動(dòng)下，越來(lái)越多地鐵線路選擇全自動(dòng)無(wú)人駕駛模式，技術(shù)也不斷升級(jí)。2019年，團(tuán)隊(duì)推出升級(jí)版“面向智慧地鐵的全自動(dòng)運(yùn)行2.0系統(tǒng)”，在既有的全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，涵蓋智能調(diào)度、智能運(yùn)維、智能車(chē)站、智能場(chǎng)段和高效能列控五大部分，以數(shù)字化賦能軌道交通，大幅提升通運(yùn)行、服務(wù)和維護(hù)水平，為乘客提供更加安全、高效、便捷、舒適、綠色的出行服務(wù)。
具體來(lái)看，智能調(diào)度是為了匹配客流和車(chē)流，可根據(jù)動(dòng)態(tài)客流實(shí)時(shí)調(diào)整車(chē)流，既保證了乘客的快捷出行，又能避免運(yùn)能浪費(fèi)、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減碳；智能車(chē)站減少乘客在站臺(tái)的平均等待時(shí)間，保障乘客便捷出行，提升實(shí)體車(chē)站利用率；智能場(chǎng)段作為列車(chē)停車(chē)和保修的“車(chē)庫(kù)”和“4S店”，保障列車(chē)處于可用待命狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)列車(chē)按需快速靈活調(diào)配；智能運(yùn)維作為保障軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備的系統(tǒng)，分析與評(píng)估設(shè)備的健康度，防患于未然，故障發(fā)生后也能及時(shí)提供從人員、備件、路線到維護(hù)方法的一攬子方案；高效能列控系統(tǒng)則利用有限的線路資源提供更多運(yùn)能，提升軌道交通的費(fèi)效比。
梳理近年來(lái)打造的新線路，汪小勇自豪地提到深圳20號(hào)線。“2021年12月開(kāi)通的深圳20號(hào)線，搭載了業(yè)內(nèi)首套正式進(jìn)入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的下一代高效能信號(hào)系統(tǒng)——啟驥TACS（基于車(chē)車(chē)通信的列車(chē)自主運(yùn)行系統(tǒng)）?！蓖粜∮抡f(shuō)，“在保持既有軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施不變的情況下，采用啟驥TACS系統(tǒng)可把線路的運(yùn)能提升30%以上，這就是數(shù)字化的力量?！?/p>
據(jù)了解，該系統(tǒng)2010年開(kāi)始在上海研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了以車(chē)地聯(lián)鎖為特征的自主資源管理和車(chē)車(chē)協(xié)同為特征的主動(dòng)間隔防護(hù)，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能應(yīng)用上化繁為簡(jiǎn)，提升軌道交通運(yùn)行的安全性、可靠性和系統(tǒng)效能，優(yōu)化費(fèi)效比。
產(chǎn)學(xué)研合作釋放創(chuàng)新效能
企業(yè)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的活力源泉，也是最活躍的創(chuàng)新力量。
“科研機(jī)構(gòu)有很強(qiáng)的理論基礎(chǔ)，企業(yè)擅長(zhǎng)應(yīng)用研究、貼近市場(chǎng)，兩者的能力和需求相互契合、相互支持?！蓖粜∮赂嬖V記者，長(zhǎng)期的產(chǎn)學(xué)研合作有力地促進(jìn)了軌交無(wú)人駕駛團(tuán)隊(duì)的技術(shù)突破。
據(jù)介紹，自2014年開(kāi)始，卡斯柯與同濟(jì)大學(xué)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，共建“同濟(jì)大學(xué)-卡斯柯信號(hào)有限公司軌道交通聯(lián)合工程技術(shù)研究中心”，同年簽署“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”。開(kāi)展的研究中有企業(yè)根據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略提出的技術(shù)研發(fā)課題，也有瞄準(zhǔn)軌道交通科技發(fā)展前沿、圍繞國(guó)家軌道交通發(fā)展戰(zhàn)略需求的基礎(chǔ)性、應(yīng)用基礎(chǔ)型的課題。
“最關(guān)鍵的還是在于政府‘搭臺(tái)’?！蓖粜∮卤硎荆敖?jīng)上海市科委批準(zhǔn)，卡斯柯聯(lián)合上海地鐵等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)和院校，成立了全國(guó)唯一的‘軌道交通無(wú)人駕駛列控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心’，匯聚了大批業(yè)內(nèi)知名專(zhuān)家學(xué)者，建設(shè)了國(guó)內(nèi)首個(gè)專(zhuān)業(yè)服務(wù)于全自動(dòng)無(wú)人駕駛的綜合性系統(tǒng)集成實(shí)驗(yàn)室和數(shù)字孿生驗(yàn)證平臺(tái)，為產(chǎn)學(xué)研用提供了保障?！?/p>
汪小勇介紹，公司與同濟(jì)大學(xué)、上海交通大學(xué)、華東師范大學(xué)、西南交通大學(xué)等高校開(kāi)展的產(chǎn)學(xué)研合作模式，目標(biāo)明確、需求導(dǎo)向、直面難點(diǎn)，發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì)釋放創(chuàng)新潛能。研發(fā)成果曾獲得上海市科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)，目前已取得核心技術(shù)發(fā)明專(zhuān)利97項(xiàng)。
關(guān)鍵詞： 無(wú)人駕駛 驗(yàn)證平臺(tái) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能 TACS系統(tǒng) 智能化升級(jí) 技術(shù)突破 技術(shù)研發(fā) 技術(shù)總監(jiān)
