重慶軌道交通互聯(lián)互通CBTC系統(tǒng)的示范應(yīng)用

01

實(shí)施背景

重慶是西部地區(qū)唯一的中央直轄市，長江上游地區(qū)的經(jīng)濟(jì)中心，國家重要的現(xiàn)代化制造業(yè)基地，全國城鄉(xiāng)統(tǒng)籌綜合配套改革試驗(yàn)區(qū)。重慶主城區(qū)位于長江、嘉陵江交匯處，被兩江四山分割，形成“一城五片、多中心組團(tuán)式”的城市結(jié)構(gòu)。

目前重慶軌道交通基本骨架網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)形成，軌道交通對乘客的吸引力逐漸提高，城市公共交通的骨干作用日益顯著，但同時(shí)常規(guī)單線運(yùn)營模式所帶來的問題也顯現(xiàn)。

1、運(yùn)能不均衡：重慶為“多中心組團(tuán)式”城市，客流分布不均衡；各條線路獨(dú)立運(yùn)營，線路富余運(yùn)能無法被利用；

2、服務(wù)水平低：乘客只能通過車站換乘，無法滿足“快速”、“直達(dá)”的出行需求；

重慶軌道交通5號線站臺（高宜峰 攝）

3、資源共享低：線網(wǎng)中車站、車輛、信號、供電、車場等共享率低，資源未得到充分利用；

4、換乘壓力大：換乘客流占上下車客流比例高（65%～82%）；換乘站客流組織壓力大，存在安全隱患，增大車站規(guī)模也難以從根本上解決換乘壓力。

為適應(yīng)城市的迅速發(fā)展和乘客的多元化需求，提高軌道交通的綜合運(yùn)輸效能和客流吸引力，重慶軌道交通在結(jié)合國內(nèi)外研究實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和重慶自身特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，探索構(gòu)建互聯(lián)互通軌道網(wǎng)絡(luò)。

02

互聯(lián)互通的CBTC系統(tǒng)簡介

一、立項(xiàng)

重慶軌道交通互聯(lián)互通的CBTC系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，是建立在重慶軌道交通第二輪建設(shè)4號線、5號線、10號線和環(huán)線的單線信號系統(tǒng)基礎(chǔ)上，為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的互聯(lián)互通，通過對全網(wǎng)車輛制式、信號等基礎(chǔ)條件的統(tǒng)一，規(guī)劃并實(shí)施可實(shí)現(xiàn)列車跨線運(yùn)行和越線運(yùn)行的車站及線路，同時(shí)配以全局調(diào)度的運(yùn)營管理方式，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營的基本網(wǎng)絡(luò)，并最終在重慶整個(gè)軌道交通線網(wǎng)中得以延伸，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃線網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營。該項(xiàng)目于2015年4月向國家發(fā)改委申報(bào)，并在6月獲得國家發(fā)改委《關(guān)于下達(dá)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級項(xiàng)目（增強(qiáng)制造業(yè)核心競爭力）2015年中央預(yù)算內(nèi)投資計(jì)劃的通知》（發(fā)改產(chǎn)業(yè) [2015]1210號）下達(dá)項(xiàng)目投資計(jì)劃42114萬元，其中中央預(yù)算內(nèi)投資12268萬元，企業(yè)自籌29846萬元，建設(shè)規(guī)模為實(shí)現(xiàn)4號線、5號線、10號線和環(huán)線四條地鐵線路信號系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

二、基礎(chǔ)條件

為保證互聯(lián)互通的順利實(shí)現(xiàn)，重慶軌道集團(tuán)對互聯(lián)互通的基礎(chǔ)條件進(jìn)行了全方面的前期研究。發(fā)現(xiàn)要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，必須對車輛型號、信號制式、供電制式、建筑限界、車站長度、專用無線等條件進(jìn)行統(tǒng)一，同時(shí)設(shè)置線間聯(lián)絡(luò)線以滿足跨線運(yùn)行的需求，其中最為關(guān)鍵的是信號系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。

雖然信號系統(tǒng)均采用CBTC制式，但各信號廠家在系統(tǒng)架構(gòu)、信息流向、接口（協(xié)議、內(nèi)容和格式等）、安全協(xié)議和電子地圖格式等方面均不完全相同，要實(shí)現(xiàn)信號系統(tǒng)的互聯(lián)互通，必須對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一。國內(nèi)外并無可用的信號系統(tǒng)互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)，重慶軌道集團(tuán)針對重慶軌道交通信號系統(tǒng)互聯(lián)互通主體技術(shù)，結(jié)合重慶市軌道交通第二輪建設(shè)的需求，編制并發(fā)布了《重慶軌道交通列車控制系統(tǒng)（CQTCS）標(biāo)準(zhǔn)》DBJ50T/-250-2016和《山地城市As型車車輛通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》DBJ50/T-259-2017，統(tǒng)一了車輛及信號各子系統(tǒng)的制式、功能、接口和安裝原則等，將其作為重慶軌道交通二輪建設(shè)線路設(shè)計(jì)及建設(shè)指導(dǎo)依據(jù)。同時(shí)，中國城市軌道交通協(xié)會牽頭，借鑒先進(jìn)的國際鐵路信號安全標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提出基于中國國情的以車地接口為核心的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（CBTC）互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范（包括系統(tǒng)、接口、測試和工程四個(gè)部分），以推動城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行進(jìn)程，解決新線及延伸線車輛受制于既有系統(tǒng)束縛的問題，為相關(guān)系統(tǒng)的招投標(biāo)提供技術(shù)支持，并為形成中國創(chuàng)新型軌道交通產(chǎn)業(yè)及“走出去”戰(zhàn)略奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

三、技術(shù)路線

合理、可行的技術(shù)路線是項(xiàng)目成功的基石，為保證本項(xiàng)目的順利實(shí)施，制定了如下技術(shù)路線：

四、實(shí)施情況

工程建設(shè)期間，4號線、5號線、10號線和環(huán)線已共同召開多輪設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會議，明確了互聯(lián)互通系統(tǒng)基本要求、系統(tǒng)布置原則及配置方案、數(shù)據(jù)收集及整理模式、各子系統(tǒng)間以及與通信、車輛、綜合監(jiān)控等專業(yè)的接口協(xié)議、互聯(lián)互通安全認(rèn)證實(shí)施方案等，共形成紀(jì)要上百條。同時(shí)，細(xì)化了如電子地圖格式、互聯(lián)互通列車識別號編制原則、IP地址規(guī)劃原則，對于跨線功能也統(tǒng)一了跨線車次號變更方案、LTE組網(wǎng)方案、跨線運(yùn)行場景等。

五、測試、調(diào)試

（1）交叉測試：

2016年底，為驗(yàn)證4條線信號廠商所供系統(tǒng)設(shè)備是否符合互聯(lián)互通接口標(biāo)準(zhǔn)、測試規(guī)范及重慶互聯(lián)互通工程的功能需求，減少對互聯(lián)互通線路正常開通的影響、節(jié)省互聯(lián)互通線路現(xiàn)場測試時(shí)間，信號廠商聯(lián)合組建了互聯(lián)互通室內(nèi)“交叉測試”平臺。平臺位于重慶軌道交通六號線龍鳳溪車輛段，以重慶軌道交通4號線、5號線、10號線和環(huán)線為背景，按照車載、軌旁、中心、仿真測試環(huán)境幾個(gè)層次構(gòu)建仿真測試平臺架構(gòu)，各信號廠家提供樣板段數(shù)據(jù)及相應(yīng)配套的產(chǎn)品設(shè)備，通過實(shí)驗(yàn)室仿真測試模擬互聯(lián)互通信號系統(tǒng)的各種運(yùn)營場景。

（2）現(xiàn)場測試

基于前期室內(nèi)“交叉測試”平臺測試結(jié)果的技術(shù)鋪墊，2017年8月重慶軌道集團(tuán)聯(lián)合信號廠商在5號線展開了互聯(lián)互通現(xiàn)場的調(diào)試工作，于2017年底獲得第三方安全認(rèn)證單位允許4號線、5號線、10號線和環(huán)線列車在5號線地面進(jìn)行多車調(diào)試的授權(quán)，并開展了互聯(lián)互通共線調(diào)試工作。截至2018年2月，四家列車在5號線地面相繼完成了單車調(diào)試、多車調(diào)試，經(jīng)專家組評審后一致認(rèn)為具備了共線試運(yùn)行條件。2018年3月21日，重慶軌道交通5號線互聯(lián)互通共線試運(yùn)行正式開始。

03

領(lǐng)導(dǎo)、專家關(guān)懷

重慶軌道交通互聯(lián)互通工程是國家“示范工程”之一，多次受到領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心和專家的指導(dǎo)。

互聯(lián)互通交叉測試平臺

互聯(lián)互通現(xiàn)場共線測試

專家見證互聯(lián)互通共線測試

互聯(lián)互通示范工程專項(xiàng)匯報(bào)

2017年6月9日，中國城市軌道交通協(xié)會老會長包敘定、常務(wù)副會長周曉勤、副會長兼秘書長宋敏華、副秘書長李元?jiǎng)佟①Y深專家沈曉陽、專家和學(xué)術(shù)委員會執(zhí)行副主任仲建華、技術(shù)裝備專業(yè)委員會副主任李中浩等專程赴重慶軌道集團(tuán)聽取工程進(jìn)展匯報(bào)，并就項(xiàng)目資源配置、運(yùn)營組織調(diào)度、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)與推廣等提出了意見與建議。

2018年2月3日至4日，中國城市軌道交通協(xié)會和重慶軌道集團(tuán)在重慶大竹林基地會議中心共同組織了“重慶軌道交通互聯(lián)互通的CBTC系統(tǒng)示范應(yīng)用項(xiàng)目專家組第四次工作會議暨互聯(lián)互通共線試運(yùn)行評審會”，專家組認(rèn)為重慶CBTC互聯(lián)互通工程在技術(shù)上取得重大突破，攻克了互聯(lián)互通的世界性難題，形成中國標(biāo)準(zhǔn)的CBTC互聯(lián)互通產(chǎn)業(yè)鏈，有利于實(shí)現(xiàn)中國城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營和資源共享，并一致同意重慶互聯(lián)互通5號線共線試運(yùn)行方案，并在5號線進(jìn)行互聯(lián)互通共線試運(yùn)行。

作為一項(xiàng)世界性難題，如何讓裝載不同廠商設(shè)備的列車在不同線路間跨線和共線運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)軌道交通路網(wǎng)間的聯(lián)通、聯(lián)運(yùn)，一直是難以攻克的技術(shù)堡壘。重慶軌道集團(tuán)在中國城市軌道交通協(xié)會的指導(dǎo)下，群策群力，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和接口，克服各種困難，實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通的CBTC系統(tǒng)共線試運(yùn)行，標(biāo)志著我國軌道交通信號系統(tǒng)進(jìn)入互聯(lián)互通時(shí)代。