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    青島“最聰明”地鐵如何跑在世界最前列 真正站在國際軌交技術前沿 TACS成果展示會在青召開


    5月9日,由青島地鐵集團有限公司主辦的列車自主運行系統(TACS)成果展示會在青召開。數十家城市軌道交通企業、大型軌道交通設計院以及十幾名行業知名專家聽取了項目總體情況報告以及技術專項報告,并乘坐TACS列車體驗了各種運營場景。TACS真正實現站在國際軌道交通技術前沿引領國際軌道交通行業技術發展方向,使中國軌道交通列車控制技術趕超世界一流水平。

     

    無人駕駛已普及,為什么說TACS最聰明

    習近平總書記指出,“城市軌道交通是現代大城市交通的發展方向。發展軌道交通是解決大城市病的有效途徑,也是建設綠色城市、智能城市的有效途徑”“要繼續大力發展軌道交通,構建綜合、綠色、安全、智能的立體化現代化城市交通系統”。

    TACS示范工程項目正是順應和引領了這一城軌交通的發展方向。

    從國際軌道交通技術發展歷程看,1977年倫敦道克蘭輕軌項目采用DTO自動駕駛系統以來,全自動運行技術在城市軌道交通領域經過40余年的發展應用和驗證,技術已經相當成熟。到2015年北京燕房線示范工程立項,全世界已經有33個城市,50條線路采用了FAO全自動運行技術。

    無人駕駛技術已經較為成熟,那么TACS的使命是什么呢?TACS為何在業內仍有“最聰明地鐵列車”的標簽呢?

    相較于當下國內外軌道交通主流無人駕駛系統,TACS的優勢是列車更加智能!

    “一個是由中心發出指令,列車按指令去跑;一個是列車自動識別運行環境,并根據環境實現自主決策和自主運行?!鼻鄭u地鐵集團相關負責人這樣總結。目前,國內外無人駕駛地鐵線路普遍使用CBTC系統(基于通信的列車自動控制系統),列車可以實現自動駕駛,而TACS要實現的是從自動運行到自主運行的飛躍。

    目前主流的CBTC系統采用的是“車—地—車”的通信和控制架構,列車接受到指令,便按指令運行,不具備根據行駛環境做出判斷、改變行駛狀態的能力。而TACS則是采用“車—車”架構,列車之間可通過無線通信完成信息交互,從而直接獲知前行列車的位置、速度和線路狀態,并控制列車運行的系統。如此一來,就好像是列車自己有了“大腦”和“千里眼”,實現列車主動進路、自主防護、自主調整與全自動駕駛,弱化中心依賴,自行判斷路上的情況,安全、智能、飛速地“奔跑”起來了。

    TACS的智能化為軌道交通運營帶來了諸多優勢,TACS的應用能縮短列車縮短發車間隔,提高列車在站臺停車的精確度和區間運行的舒適度,提高運營效率。以安全可靠性為例,TACS能顯著降低系統故障率,故障影響范圍小,系統可用性由99.99%提升至99.9996%;軌旁分布式核心網支持中央服務器全部故障后的正常通信,通信可靠性大幅提高,核心網可用性由99.999986%提升至99.9999997%。

    此次TACS列車在青島地鐵1號線王家港站至井岡山路站三個區間進行試乘體驗,全程四公里,記者在三個區間做了一趟往返,共用時15分鐘,列車運行全程實現了無人駕駛,行駛較為平穩,停車精準。

     

    加強互通互聯,TACS著眼未來網絡化運營

    除了上述優勢,TACS還有更易互聯互通、更便捷的舊線改造與延伸線建設的特點。

    互聯互通可以實現不同線路的列車在換乘站直接運行到相鄰線路上,乘客不用下車換乘,直達目的地,是城市軌道交通的重要發展方向。中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要中也提出智能運行系統2025年的目標:兼容不同信號制式、不同線路設備的跨制式通用列控系統研發成功并示范應用。目前,傳統CBTC信號系統的互聯互通已經在北京、上海、重慶等地實際應用,并得到了行業的認可。

    TACS精簡了車站和軌旁設備,簡化了各子系統間接口,降低了系統復雜度,可減少10%的車載和軌旁設備、15%的設備用房面積、30%的現場安裝調試時間、30%的維護工作量,同時用電等費用和人力成本均將有所降低。綜合估算,系統全壽命周期成本約降低20%。TACS實現了系統接口標準化,車地接口大幅簡化,列車僅需與鄰車、地面OC/ATS通信,車地之間僅需交互軌旁設備的狀態和操作命令,互聯互通更容易,更加簡單的互聯互通令地鐵列車的線網級運營變得更加簡單。

    “不同線路間的信號系統采用的技術標準不一,線路都是單線運營,相互獨立,互聯互通一直是一項世界性難題?!鼻鄭u地鐵相關負責人打了一個比方,兩條線互聯互通的過程,好比兩個大人接力接送一個孩子——大人就是地面設備,孩子就是地鐵列車,這種接力需要一個交接的過程?!暗孛嬖O備要對列車做交接,不同線路的地面設備之間就需要大量的接口,比較復雜,難度較大。TACS將地面設備上車后,就只有車車、車地的無線接口,接口少且交互簡單,跨線路運營隨之就變得簡單了?!?/p>

    據了解,青島地鐵TACS僅用了46天即完成了試驗線的全部互聯互通測試。

     

    建設交通強國,TACS是真正“中國造”

    交通是興國之要、強國之基。2019年9月,中共中央、國務院印發了《交通強國建設綱要》,《綱要》總體要求指出,“打造一流設施、一流技術、一流管理、一流服務,建成人民滿意、保障有力、世界前列的交通強國”。TACS技術真正走在了世界前列。

    自2015年以來,國家發改委先后下發《增強制造業核心競爭力三年行動計劃2015—2017》和《增強制造業核心競爭力三年行動計劃(2018—2020年)》重點領域關鍵技術產業化實施方案。在此背景下,青島地鐵聯合軌道交通裝備核心制造的龍頭企業,充分利用青島市軌道交通從整車到核心系統完整產業鏈的富集資源,按照列車之間數據通信技術和列控車輛系統與車載控制系統深度融合的技術路線,向中城協和國家發改委申請了“列車自主運行系統(TACS)示范工程”項目,開展自主技術研發?!斑M一步提高城市軌道交通系統自動化、智能化和便捷化水平,降低系統建設和運用維護成本,是國際主流軌道交通裝備制造企業積極研究的方向。目前,TACS已完成試驗線測試和正線試點應用測試。我們真正走在了世界前列,實現從技術跟隨到引領的超越?!钡罔F集團有關負責人告訴記者。

    值得一提的是,TACS是由青島地鐵集團有限公司牽頭,聯合中車青島四方車輛研究所、中車青島四方機車車輛股份有限公司、上海富欣智能交通控制有限公司與北京中興高達通信技術有限公司等單位共同研發實施的列車自主運行軌道交通技術創新項目,同時引入浙江眾合科技股份有限公司參與完成了互聯互通產品的研發,具有完全自主知識產權。未來將在全國范圍內推廣應用。

     

    新聞鏈接

    TACS大事記

    2015年,青島地鐵聯合相關單位成立了科研項目組,開始了列車自主運行系統的研發工作。

    2016年11月,中國城市軌道交通協會批準“列車自主運行系統(TACS)示范工程”項目。

    2017年11月,項目組通過青島市發改委向國家發改委申報國家級示范工程; 同年12月,國家發展和改革委員會批復為軌道交通裝備重點領域國家級示范工程,并結合青島地鐵6號線進行示范應用。該項目是全國軌道交通行業中國家支持力度最大的項目之一。

    2018年12月,完成了TACS車載列控、牽引、制動、網絡、防撞及軌旁系統的研發工作,滿足設計要求,核心設備均已通過符合歐標和國標的第三方產品安全評估。

    2020年3月12日,中國城市軌道交通協會正式發布實施了《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》,“青島地鐵列車自主運行系統示范工程”項目被列入智慧城軌發展綱要第9項示范工程。

    2020年12月31日,項目組完成TACS所有地面和試驗線試驗測試工作,所有測試結果全部通過且符合設計要求。

    TACS獲得國家發改委示范工程項目以來,項目組積極推動項目建設,聘請國內知名專家組成專家組,對TACS系統設計等各項工作進行技術把關。目前已完成17次行業專家評審、10次設計聯絡,形成用戶需求、系統技術方案及113項運營場景等成果文件。

     


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