广州地铁打造城市轨道交通“最强大脑”

  信号系统，被誉为地铁“大脑”。从一号线条线电气集中联锁到计算机联锁，从准移动闭塞制式到移动闭塞制式，从新线筹建时的摸索尝试到旧线整体更新改造工程，从依赖国外进口到全面实现国产化、自主化，广州地铁走出了一条波澜壮阔的创新创业之路。

  经过20多年的艰苦奋斗，广州现已建成开通14条、514.8公里的地铁线路，以及海珠区环岛新型有轨电车试验段（7.7公里），横跨广佛两市，实现“区区通地铁”，日均客运量超过900万人次，最高日客运量达1156.9万人次，承担了全市超过50%的公交客流运送任务。广州地铁信号系统的创新与广州地铁事业的发展同步，越来越智慧的“大脑”推动广州地铁开往智能时代，并引领产业未来。

  1998年前，我国城市轨道交通信号系统基本靠进口。广州地铁也不例外，首条线路一号线信号系统进口德国西门子LZB700M型准移动闭塞制式的列车运行自动控制系统。由于系统设备全进口且对轨道交通信号系统核心技术长期垄断，广州地铁不得不长期面临建设经营成本高、服务响应慢等局面。

  当时由德国西门子提供的信号系统与屏蔽门联动控制技术在二号线实施并取得了良好效果，广州地铁拟请信号厂家西门子也为一号线提供一套包括车载设备和轨旁设备的屏蔽门联动装置。然而，西门子基于技术垄断的高额报价切切实实给广州地铁来了个“下马威”。广州地铁老一辈地铁信号专家抱着“没有条件创造条件”的壮志，联合中国铁道科学研究院，艰辛探索3年一同研究出独立于西门子信号系统的列车与屏蔽门联动系统，应用至今效果良好。

  20世纪末至21世纪初，我国提出以城市轨道交通项目为依托，通过引进消化吸收先进的技术和自主创新相结合，掌握新型地铁车辆、信号装备等核心技术，提高装备制造业自主创造新兴事物的能力。在有关政策的指引下，广州地铁积极推动中国铁路通信信号集团有限公司等国内技术集成单位参与一系列新线建设项目。

  广州地铁二号线、八号线信号系统以西门子技术为背景，由中国铁路通信信号集团公司进行信号系统集成，提供国内配套设备和部分技术服务，通过与国外进口设备供应商的技术合作，引进、消化、吸收，该项目国产化率达到55%。广州地铁六号线采用了中国铁路通信信号集团公司与阿尔斯通合资的卡斯柯信号有限公司产品，项目国产化率达到65%。

  随着项目不断应用推广，列车自动监控系统（ATS）、微机联锁子系统、维修支持子系统等设备自主化技术越来越成熟，这也为后续进一步自主研发列车自动防护（ATP）和列车无人驾驶（ATO）等核心技术积奠了良好的技术基础。

  2008年，我国出台了重大技术装备试验、示范项目相关管理办法。在自主创新政策引导下，国产信号系统研发热潮兴起。广州地铁携轨道交通丰富悠久的建设管理与运营维护经验，中国铁道科学研究院携雄厚的技术资源，强强联合，以“行业引领，舍我其谁”的胆识与魄力推进信号系统自主创新。

  2008年双方一同签署《科学技术合作框架协议》，真正开始启动具有完全自主知识产权国产MTC-I型CBTC信号系统研发工作。历经5年研究，先后完成了产品雏形、实验室试验、现场动车，2012年取得英国劳氏铁路第三方产品颁发的国际最高安全等级的安全认证；同时经广东省科技成果鉴定，认为该系统“是国内首个具有完全自主知识产权的地铁信号系统，具有通用化水平高，维护成本低，车地通信稳定可靠等特点，技术达到了国际领先水平。”

  2013年，该信号系统落地广州地铁七号线年底，装备全套MTC-I型CBTC信号系统的广州地铁七号线实现全系统、全功能一次性开通试运营，运营表现优异，设备故障率全线网最低，50cm的停车对标精度达100%，国产化率也再一次刷新广州地铁线网顶配水平超过90%。

  2018年，信号系统工程化应用评审专家组对广州地铁与中国铁道科学研究院践行“政、用、研、产”协同创新理念的中国城市轨道交通核心安全控制管理系统自主研发与应用路线表示由衷的赞赏，并一致认为：国产MTC-I型CBTC信号系统运营表现优异，示范效果非常明显，该系统的研发、试验与工程应用历时十年，过程科学严谨，安全认证全流程覆盖，系统模块设计理念紧贴客户的真实需求，技术特点具有前瞻性，系统安全可靠，可扩展能力强，能够为城市轨道交通提供一个自主化、技术先进可靠、性价比优良的整体信号技术解决方案。

  “十年磨一剑”，成功源于不懈的努力和坚持！广州地铁老一辈信号专家在参与自主化CBTC系统缔造过程中，持续推进国产创新、核心技术自主可控，攻克ATP/ATO系统研发等10余项难题，获得专利20项，取得软件著作权14项，主编和参编国家/行业标准共21项。

  作为国内研发的首个具有全套完全自主知识产权的轨道交通列车控制管理系统，国产MTC-Ⅰ型CBTC信号系统的研发和应用，一举打破了国外核心技术壁垒，填补了国内技术空白，在推动我们国家轨道交通核心技术自主化方面作出了重要贡献。

  该系列系统产品应用在作为全球首批基于相互连通标准、深层次地融合实践的重庆地铁十号线已率先开通运营；并成功应用于我国具有完全自主知识产权的中低速磁悬浮商业运营示范线-长沙磁浮快线公里实现无人驾驶城际铁路项目。

  随着2017年12月广州地铁和中国铁道科学研究院合资成立广州铁科智控有限公司，自主创新CBTC信号系统已开始了新的征程，将向着接近100%国产化率的高峰持续迈进，向着智能化、智慧化、网络化、全自动的方向不断探索。全自动化的CBTC信号系统将在广州地铁“十三五”新建线路上全面应用。

  广州地铁将以此为契机，不断推进信号系统演进升级，打造具有市场竞争力的城轨信号装备制造产业链；以城市轨道交通系统安全保障国家工程实验室为平台，建立健全以企业为主体、市场为导向、产学研用深层次地融合的科研技术创新体系；依托广州市轨道交通产业联盟，联合行业上下游产业企业，探索基于全生命周期最优理念的新一代城市轨道交通全面解决方案，为粤港澳大湾区轨道交通建设和行业发展贡献智慧和力量。