智能系統(tǒng)讓地鐵多拉快跑

城市交通擁堵是讓政府頭疼的事，也是百姓出行的最大憂愁。為此，一些上班族和出門辦事趕時間的人，優(yōu)先選擇的交通工具就是不受地面交通擁堵影響的地鐵。盡管地鐵不會擁堵，但高峰時段地鐵車廂的擁擠程度也同樣令人無可奈何，有網(wǎng)友戲言北京地鐵車廂里人貼人的窘態(tài)：人進去，相片出來；餅干進去，面粉出來。而緩解地鐵車廂擁擠的方法之一就是提高地鐵的運力。

提高地鐵運營效率

毫無疑問，地鐵已成為大城市的交通動脈。但是，地鐵建設(shè)同時也是一項大工程，城市地鐵的建設(shè)速度往往跟不上城市交通對客運量的需求。為了提高地鐵的運力，地鐵的行駛速度在不斷提升，目前最高速度已超過100km/小時；同時，縮短地鐵列車之間的發(fā)車間隔也是提高運力的有效辦法。如何在高速環(huán)境下，確保地鐵的運營安全，同時縮短行車間隔，從而提高運營效率，這對地鐵車輛、信號系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等都提出了很高的要求。

縮短行車間隔首先要保障列車之間的固定發(fā)車間隔。行車間隔是為了確保給列車之間留出可能的最長制動距離，這個距離通常為1km左右。如果確切知道每輛列車所在的位置，以及其在任何時刻的速度，那么，列車之間的發(fā)車間隔就可調(diào)整為與實際所需的制動距離相匹配的區(qū)間，從而才可能使兩輛列車之間的運行距離更短。

顯而易見，解決問題的難題在于確定每輛列車任意時刻的位置以及速度。這對于傳統(tǒng)的信號系統(tǒng)來說不吝是望洋興嘆，勉為其難，因此，基于通信的列車控制系統(tǒng)解決方案應(yīng)運而生。其中，西門子Trainguard MT列車自動控制系統(tǒng)就是世界上最早推出的成功運用于城市軌道交通的信號系統(tǒng)方案。

Trainguard MT列車控制系統(tǒng)可以記錄每輛列車的位置，并自動調(diào)整其與下輛列車的距離。目前地鐵列車的發(fā)車間隔一般約為3分鐘，這個間隔時間現(xiàn)在最短可縮短到80秒，單條地鐵軌道上的列車數(shù)量可以翻倍，這意味著地鐵運量可提高一倍。據(jù)介紹，這一解決方案同樣也適用于對現(xiàn)有地鐵進行改造，可避免或延后代價高昂的新地鐵線路的建設(shè)。據(jù)悉，Trainguard MT列車控制系統(tǒng)已在全球眾多主要城市投入運營，包括北京、伊斯坦布爾和倫敦。

Trainguard MT列車控制系統(tǒng)

從最初的固定閉塞到準(zhǔn)移動閉塞，再到現(xiàn)在先進的基于通信的列車控制 （Communications-Based Train Control，CBTC）移動閉塞系統(tǒng)的應(yīng)用，信號系統(tǒng)的持續(xù)改進是推動列車提速、保障行駛安全的關(guān)鍵技術(shù)。

西門子Trainguard MT列車控制系統(tǒng)將目光瞄準(zhǔn)無線局域網(wǎng)技術(shù)，利用鐵軌沿線安裝的無線接入點實現(xiàn)連接。這些接入點通過光纜彼此連接，并連接到控制站點。借助這種方式，列車可與控制中心保持聯(lián)系。接入點間的距離約為250米，這取決于不同的地鐵線路。無線局域網(wǎng)的通信配置可確保乘客的電腦和手機不會對其造成任何干擾。系統(tǒng)可探測到列車的位置，其精度可達到厘米級別。列車離站后，一旦與后面列車之間達到所要求的間隔距離，下一輛列車就將獲準(zhǔn)進站。如果前一輛列車剎車，在必要的情況下，下一趟列車也將自動剎車。

Trainguard MT系統(tǒng)主要由列車自動監(jiān)督系統(tǒng)（ATS） 、計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)（IXL）、軌道空閑檢測系統(tǒng)（TVD）、列車控制系統(tǒng)（自動防護ATP及自動駕駛ATO）和雙向通信系統(tǒng)（W-LAN）組成。與以往的固定閉塞和準(zhǔn)移動閉塞相比，Trainguard MT系統(tǒng)屬于移動閉塞控制系統(tǒng)，通過配備在列車上以及軌道旁的無線設(shè)備，實現(xiàn)車、地間不中斷的雙向通信，控制系統(tǒng)可以根據(jù)列車實時的速度和位置，動態(tài)計算和調(diào)整列車的最大制動距離，兩個相鄰列車能以最小的間隔同時前進，從而極大地提高運營效率。

據(jù)西門子工程師介紹，所謂移動閉塞即列車以安全的制動距離相隔行駛。Trainguard MT系統(tǒng)在保證安全的前提下提供了大量的自動化功能，例如自動駕駛ATO和無人折返功能，這不僅將司機從繁重的例行工作中解放了出來，還保證了列車在站臺屏蔽門前的精確停車，并可根據(jù)乘客流量控制列車發(fā)車間隔，有效地縮短運行時間和行車間隔，最大程度確保列車運營的安全性、可靠性及舒適性。與傳統(tǒng)的列車自動控制系統(tǒng)相比，Trainguard MT可以減少鐵路沿線設(shè)備的數(shù)量，如信號機和軌道空閑探測系統(tǒng)，從而減少了安裝、維護工作量和備品備件的需求量。

應(yīng)用前景廣闊

目前，Trainguard MT列車控制系統(tǒng)已在多個城市的地鐵中應(yīng)用。在土耳其的伊斯坦布爾，西門子在不中斷地鐵運營的情況下，在現(xiàn)有地鐵線路上安裝了Trainguard MT解決方案。在丹麥哥本哈根、法國巴黎、西班牙巴塞羅那等城市，新建的地鐵線路也在為乘客提供安全、可靠的運營服務(wù)。

Trainguard MT列車控制系統(tǒng)為中國城市軌道交通的發(fā)展提供了一種新的選擇和方向。北京地鐵10號線一期和奧運支線（8號線）是北京地鐵網(wǎng)絡(luò)最早引入無線移動閉塞列車自動控制系統(tǒng)的線路，在2008年奧運期間發(fā)揮了舉足輕重的作用，Trainguard MT技術(shù)助力兩條線路成功運送乘客741萬人次，以安全、準(zhǔn)時、高效的運營為奧運會的成功舉辦做出了貢獻。今年5月，北京地鐵10號線最后兩站成功開通，標(biāo)志著總長度為57公里、45個車站的10號線實現(xiàn)環(huán)線全線運行。北京地鐵10號線是世界上最長的采用西門子CBTC系統(tǒng)的地鐵線路。截至目前，西門子已經(jīng)為10號線84列列車提供了Trainguard MT列車自動控制系統(tǒng)，成功將發(fā)車間隔縮短至2分15秒，新開通的線路每日載客量最高達到204萬人次，進一步緩解了北京的城市交通壓力。

除了北京地鐵10號線和8號線外，Trainguard MT在中國還廣泛應(yīng)用在廣州、南京、蘇州、重慶等多個城市的地鐵線路上。另外，Trainguard MT列車自動控制系統(tǒng)還以其安全可靠的運營，為中國第一條城際地鐵線路——廣佛線提供安全保障，據(jù)介紹，目前Trainguard MT已被全球20多個地鐵運營商所采用。