關于高效能列控系統的探索與思考

汪小勇

(卡斯柯信號有限公司，技術總監)

隨著社會經濟發展和技術進步，公眾對軌道交通的要求越來越高，如何借助強大算力和先進通信技術，有效利用有限的土建工程、車輛設備和其它基礎設施，提供安全、高效、可持續的智慧出行服務，這給列控系統的發展帶來了新的挑戰。目前，圍繞列控系統的各種創新噴涌而出，既有脫胎于無人駕駛汽車基于視頻識別和雷達探測來構建系統的借鑒式創新，也有在傳統CBTC(基于通信的列車控制)信號系統基礎上進行內部或內外部的不同系統設備一體化的整合式創新(如聯鎖和列控一體化、ATS(列車自動監控)和綜合監控一體化等)，還有在系統功能再分配基礎上進行的重構式創新。“忽如一夜春風來，千樹萬樹梨花開。”各種新型列控系統創新為軌道交通發展帶來了新氣象。然而，只有高效能列控系統才能真正滿足公眾對智慧出行的向往。

列控系統的效能是“列控系統在給定的設備的外部資源和條件下，在給定時段完成不同給定功能的能力的綜合度量，是其所有可用狀態空間的可用性、安全性和能力矩陣的函數”。由此可知，高效能列控系統是在保證功能安全性和可用性的前提下，使智慧出行服務的相關功能最大化并使其性能最優化，且實現最優費效比的系統。列控系統最基本的作用是在保障列車運行安全前提下提供可靠的出行服務。功能的安全性是列控系統的基石，功能的可用性是商業運營的前提。在安全可用的基礎上，高效能列控系統要在給定的土建、車輛、能源和其它設備設施的條件下，達到縮短列車間隔、提高旅行速度、減少換乘次數、提升舒適度、增強運行靈活性等目標。與這些目標正相關的新增功能和提升的性能直接決定著列控系統效能的提高程度，而與此無關甚至是負相關的功能和性能提升只會導致系統效能的劣化。此外，高效能列控系統還需考慮費效比的優化：通過靈活編組及混合運行，實現運力的按需投放；通過提高資源的時空利用率并優化系統架構，降低建設、運維等軌道交通全壽命周期成本；通過運行協同控制提高能源利用率、減少碳排放，以實現軌道交通可持續發展的目標。

高效能列控系統是軌道交通資源受限條件下提升服務水平的最優解決方案，也是軌道交通邁向智慧化過程中的必然選擇。高效能列控系統的概念提出、研發、設計，直至工程應用，要從切實提升乘客出行體驗和優化費效比角度進行科學、客觀、全面的分析評估，慎重對待功能的增加和性能的提升項；在技術方案實現過程中，要充分考慮功能增加和性能提升后的安全性與可用性，特別要防范脫離需求標新立異的新名詞、新技術堆砌型的系統，以及借高效能之名、行一己私利最大化之實的系統投入運營。只有這樣，才能確保軌道交通的安全、高效、可持續發展。