互聯互通引領城軌交通信號系統新時代訪中國城市軌道交通協會專家和學術委員會副主任李中浩

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我國全自主CBTC信號系統的重慶地鐵5號線互聯互通試運行成功，具備互聯互通條件，標志著首條中國標準的互聯互通的城市軌道交通線路即將誕生。互聯互通的定義是什么？它在城軌交通領域的出現又意味著什么？本刊記者專訪了中國城市軌道交通協會專家和學術委員會副主任李中浩，請他解讀城軌交通互聯互通的CBTC系統示范應用項目。

率先具備互聯互通，是機遇也是挑戰

重慶地鐵5號線互聯互通研發團隊是重慶軌道交通集團牽頭，由交控科技股份有限公司、中國鐵道科學研究院通信信號研究所、中國鐵路通信信號股份有限公司、浙江眾合科技股份有限公司四家供應商單位所組成的。這四家供應商單位共同承擔了重慶地鐵二輪建設工程的信號項目，包括地鐵4號線、5號線、10號線及環線，共計168公里。這168公里的信號系統是按互聯互通統一標準進行招標和實施的，意味著四條線路的列車可實現跨線運行，乘客前往部分站點，不用換乘就能直達目的地。比如，從線路上來看，重慶北站北廣場到重慶西站需要換乘，如果實施跨線運行，10號線列車就能直接跨線到環線行駛，直達重慶西站。從重慶地理環境來看，本身就迫切需要互聯互通的城市軌道交通；利用二輪建設工程實現互聯互通，是研究CBTC互聯互通信號系統的最佳機遇。

互聯互通的定義是指同一列車能從本線通過聯絡線，在不停車和不改變駕駛模式的情況下到達另一條線，且能在另一條線上正常載客運營。通俗來說，就是地鐵列車可以“讀懂”其他線路的信號，從這條線跑到另外一條線路。“互聯互通”這四個字看似簡單，實際上卻是很大的挑戰。過去，地鐵的信號系統各自為戰，經常是一條線一個信號系統，各個廠家的信號系統都不一樣。由于不同地鐵線路車載信號設備與地面信號設備間無法“交流”，就好像一個說中文，一個說英文。李中浩分析挑戰時強調，假如一列車六節編組、兩分鐘行車間隔、70至80公里的運行速度、每列車容納近2000名乘客，一旦出現信號不可靠或者不準確，后果將是災難性的，因此，信號系統的互聯互通是世界性難題。

城市軌道交通網絡化以后，如果能夠實現跨線運行將能大大提高運輸效率，在網絡化運營時，如果僅僅是通過換乘實現互聯互通，就需要乘客不停換乘。此次重慶互聯互通項目共規劃了四個跨線點，直接連接了郊區與中心城區，期望通過互聯互通和快慢車開行的方式，實現列車可跨線直達目的地，提高運營效率，實現資源共享，方便乘客，節約成本。

李中浩與專家組見證互聯互通現場測試

全自主化信號系統，是示范也是創新

在國家發展改革委和中國城市軌道交通協會的大力支持下，重慶軌道交通互聯互通項目先后被列為協會和國家示范項目。在重慶軌道集團的領導下，四家供應商通力合作，規范技術接口，統一設計原則，制定CBTC信號系統互聯互通的相關規范，并通過示范工程加以驗證，從而攻克了CBTC信號系統的互聯互通的主要技術難點。

城市軌道交通互聯互通在國內外已有探索和研究，而重慶軌道交通基于統一規范和標準，由四個供應商同步開展CBTC互聯互通工程項目，尚屬世界首例。現重慶地鐵5號線已基本完成空載試運行，將擇機在工程能夠提供共線試運營時進行共線載客試運營，并計劃于2018年底實現重慶地鐵二輪建設項目跨線運營。李中浩介紹，在國外，按照互聯互通架構做的只有法國巴黎地鐵1號線和4號線，但是只是做到了移動設備共享，并沒有實現跨線運行。

國家示范工程其核心是創新，為其他城市的CBTC互聯互通做出示范，同時使中國標準的CBTC互聯互通成果達到世界先進水平。據李中浩介紹，互聯互通在技術層面上的規范接口，包含車載設備與地面設備之間的通信接口，車載電子地圖等。目前，我國地鐵的信號系統基本上是基于通訊的列車控制系統（CBTC），因此在實現互聯互通的過程中就要求通訊平臺的一致。我國互聯互通的CBTC系統采用基于1.8G專用頻段制定的中國標準的LTE-M制式。要做到互聯互通，無線通信平臺的互聯互通是基礎，這是一項非常細致的工作，需要精確到每一個比特和所有的時序。如果信號系統不是自主化產品，必然不能做到互聯互通，因為只有具備自主化的軟件編程能力和工程能力才真正掌握編碼的核心層。李中浩強調，目前參與CBTC互聯互通項目的四家信號供應商均可提供全自主化的系統，目前具有全自主化產品的信號供應商粗略估計有13家，包括一些中外合資企業。

李中浩等與英國安全專家交流

大力推行規范制定，是標準化也是國際化

2015年，工業與信息化部發布《關于重新發布1785-1805MHz頻段無線接入系統頻率使用事宜的通知》，明確城市軌道交通車地無線通信可以使用1.8G頻段。隨著《通知》的發布，全國城軌交通行業的LTE車地無線建設開始加速。目前，全國城市軌道交通基本上均使用1.8G專用頻段、LTE-M制式，這為互聯互通提供了優秀的基礎條件，也是世界各國同行特別羨慕的。在LTE-M的基礎上制定互聯互通規范，能夠構建強壯的產業鏈。

標準化是實施科技創新成果轉化的優質路徑，也是自主創新能力提升的重要技術支撐。大力推行團體規范制定，進而形成行業標準、國家標準乃至國際標準，是互聯互通項目國際化的必由之路，重慶軌道交通互聯互通研發團隊也是這樣做的。CBTC互聯互通規范，始于2014年，起步時是12個規范，隨著重慶互聯互通項目的推進，目前增加至17個，包括整體架構、功能分配、電子地圖、風險分析、總體、接口、測試、工程等；LTE-M有5個規范19個部分。每一個規范都包含研發團隊頗多心血，規范在工程的實踐與驗證中不斷修正，目前已通過專家評審。專家普遍認為互聯互通的17個規范可以形成征求意見稿，廣泛征求意見，在征求意見修改以后力爭2018年上半年發布。

隨著互聯互通標準制定工作的穩步推進，CBTC系統的互聯互通必將成為今后城市軌道交通信號系統的發展方向，會對信號系統的國際化起到一定的推動作用。

互聯互通或成標配，是商業價值更是家國情懷

在交談過程中，家國情懷是李中浩提及最多的詞。日夜加班、兩班輪流，四家供應商愿意一起奮斗，成為“一根繩子上的螞蚱”，除了合同所致，更多的就是家國情懷，以國家利益和業主利益為制高點，合力攻堅世界難題。

據了解，2013年以前，國內地鐵信號系統大部分為國外供應，沒有自主知識產權。互聯互通項目啟動于2014年，那時候的四家供應商除了交控科技，其他三家有的有線路但尚未開通，有的有產品還未有線路。而到了招標的2016年，他們不僅擁有了自主知識產權的產品，還占據了我國城軌交通信號系統的半壁江山。此外，一些中外合資企業（如卡斯柯、上海電氣泰雷茲等）也積極參與CBTC互聯互通規范的制定，推出各自擁有自主知識產權CBTC互聯互通產品，參與其他城市CBTC互聯互通系統的建設。

除了家國情懷，企業利益也是重要一環，隨著CBTC互聯互通的推廣，使得中國企業城軌信號系統產品的市場競爭力得到較大提高。鑒于互聯互通的推動作用，在我國市場，自主化產品和國外先進的產品已站在同一起跑線，都要為了實現互聯互通而努力。李中浩坦言：我們不排斥任何一家企業，我們需要強壯的產業鏈，但在中國市場，應滿足CBTC互聯互通規范的要求。

目前，重慶軌道交通互聯互通項目推廣以后，互聯互通的理念已經影響到了規劃城市軌道交通的一些城市。據透露，已經在做CBTC互聯互通工作的城市有青島、長沙、呼和浩特（新建城市）等，而且會有更多城市采用CBTC互聯互通項目。從業主角度出發，互聯互通項目并不導致成本增加，互聯互通主要是通過軟件實現的。在增購車輛、延長線路和信號系統更新換代的情況下，可以大大增強業主的主動權，降低CBTC系統全壽命周期成本。如果提前策劃實現跨線運行，可有效減少乘客換乘、提高運營效率。

重慶軌道交通互聯互通的CBTC系統示范應用項目正式進入試運行，標志著我國軌道交通信號系統進入互聯互通時代。CBTC的互聯互通是城市軌道交通成網絡化運營以后的重要基礎，而中國的CBTC互聯互通系統能夠構成比較強壯的產業鏈，有國家支持、行業領先的互聯互通必將引領城軌交通信號系統新時代。