互联互通引领城轨交通信号系统新时代访中国城市轨道交通协会专家和学术委员会副主任李中浩

本刊记者〡

我国全自主CBTC信号系统的重庆地铁5号线互联互通试运行成功，具备互联互通条件，标志着首条中国标准的互联互通的城市轨道交通线路即将诞生。互联互通的定义是什么？它在城轨交通领域的出现又意味着什么？本刊记者专访了中国城市轨道交通协会专家和学术委员会副主任李中浩，请他解读城轨交通互联互通的CBTC系统示范应用项目。

率先具备互联互通，是机遇也是挑战

重庆地铁5号线互联互通研发团队是重庆轨道交通集团牵头，由交控科技股份有限公司、中国铁道科学研究院通信信号研究所、中国铁路通信信号股份有限公司、浙江众合科技股份有限公司四家供应商单位所组成的。这四家供应商单位共同承担了重庆地铁二轮建设工程的信号项目，包括地铁4号线、5号线、10号线及环线，共计168公里。这168公里的信号系统是按互联互通统一标准进行招标和实施的，意味着四条线路的列车可实现跨线运行，乘客前往部分站点，不用换乘就能直达目的地。比如，从线路上来看，重庆北站北广场到重庆西站需要换乘，如果实施跨线运行，10号线列车就能直接跨线到环线行驶，直达重庆西站。从重庆地理环境来看，本身就迫切需要互联互通的城市轨道交通；利用二轮建设工程实现互联互通，是研究CBTC互联互通信号系统的最佳机遇。

互联互通的定义是指同一列车能从本线通过联络线，在不停车和不改变驾驶模式的情况下到达另一条线，且能在另一条线上正常载客运营。通俗来说，就是地铁列车可以“读懂”其他线路的信号，从这条线跑到另外一条线路。“互联互通”这四个字看似简单，实际上却是很大的挑战。过去，地铁的信号系统各自为战，经常是一条线一个信号系统，各个厂家的信号系统都不一样。由于不同地铁线路车载信号设备与地面信号设备间无法“交流”，就好像一个说中文，一个说英文。李中浩分析挑战时强调，假如一列车六节编组、两分钟行车间隔、70至80公里的运行速度、每列车容纳近2000名乘客，一旦出现信号不可靠或者不准确，后果将是灾难性的，因此，信号系统的互联互通是世界性难题。

城市轨道交通网络化以后，如果能够实现跨线运行将能大大提高运输效率，在网络化运营时，如果仅仅是通过换乘实现互联互通，就需要乘客不停换乘。此次重庆互联互通项目共规划了四个跨线点，直接连接了郊区与中心城区，期望通过互联互通和快慢车开行的方式，实现列车可跨线直达目的地，提高运营效率，实现资源共享，方便乘客，节约成本。

李中浩与专家组见证互联互通现场测试

全自主化信号系统，是示范也是创新

在国家发展改革委和中国城市轨道交通协会的大力支持下，重庆轨道交通互联互通项目先后被列为协会和国家示范项目。在重庆轨道集团的领导下，四家供应商通力合作，规范技术接口，统一设计原则，制定CBTC信号系统互联互通的相关规范，并通过示范工程加以验证，从而攻克了CBTC信号系统的互联互通的主要技术难点。

城市轨道交通互联互通在国内外已有探索和研究，而重庆轨道交通基于统一规范和标准，由四个供应商同步开展CBTC互联互通工程项目，尚属世界首例。现重庆地铁5号线已基本完成空载试运行，将择机在工程能够提供共线试运营时进行共线载客试运营，并计划于2018年底实现重庆地铁二轮建设项目跨线运营。李中浩介绍，在国外，按照互联互通架构做的只有法国巴黎地铁1号线和4号线，但是只是做到了移动设备共享，并没有实现跨线运行。

国家示范工程其核心是创新，为其他城市的CBTC互联互通做出示范，同时使中国标准的CBTC互联互通成果达到世界先进水平。据李中浩介绍，互联互通在技术层面上的规范接口，包含车载设备与地面设备之间的通信接口，车载电子地图等。目前，我国地铁的信号系统基本上是基于通讯的列车控制系统（CBTC），因此在实现互联互通的过程中就要求通讯平台的一致。我国互联互通的CBTC系统采用基于1.8G专用频段制定的中国标准的LTE-M制式。要做到互联互通，无线通信平台的互联互通是基础，这是一项非常细致的工作，需要精确到每一个比特和所有的时序。如果信号系统不是自主化产品，必然不能做到互联互通，因为只有具备自主化的软件编程能力和工程能力才真正掌握编码的核心层。李中浩强调，目前参与CBTC互联互通项目的四家信号供应商均可提供全自主化的系统，目前具有全自主化产品的信号供应商粗略估计有13家，包括一些中外合资企业。

李中浩等与英国安全专家交流

大力推行规范制定，是标准化也是国际化

2015年，工业与信息化部发布《关于重新发布1785-1805MHz频段无线接入系统频率使用事宜的通知》，明确城市轨道交通车地无线通信可以使用1.8G频段。随着《通知》的发布，全国城轨交通行业的LTE车地无线建设开始加速。目前，全国城市轨道交通基本上均使用1.8G专用频段、LTE-M制式，这为互联互通提供了优秀的基础条件，也是世界各国同行特别羡慕的。在LTE-M的基础上制定互联互通规范，能够构建强壮的产业链。

标准化是实施科技创新成果转化的优质路径，也是自主创新能力提升的重要技术支撑。大力推行团体规范制定，进而形成行业标准、国家标准乃至国际标准，是互联互通项目国际化的必由之路，重庆轨道交通互联互通研发团队也是这样做的。CBTC互联互通规范，始于2014年，起步时是12个规范，随着重庆互联互通项目的推进，目前增加至17个，包括整体架构、功能分配、电子地图、风险分析、总体、接口、测试、工程等；LTE-M有5个规范19个部分。每一个规范都包含研发团队颇多心血，规范在工程的实践与验证中不断修正，目前已通过专家评审。专家普遍认为互联互通的17个规范可以形成征求意见稿，广泛征求意见，在征求意见修改以后力争2018年上半年发布。

随着互联互通标准制定工作的稳步推进，CBTC系统的互联互通必将成为今后城市轨道交通信号系统的发展方向，会对信号系统的国际化起到一定的推动作用。

互联互通或成标配，是商业价值更是家国情怀

在交谈过程中，家国情怀是李中浩提及最多的词。日夜加班、两班轮流，四家供应商愿意一起奋斗，成为“一根绳子上的蚂蚱”，除了合同所致，更多的就是家国情怀，以国家利益和业主利益为制高点，合力攻坚世界难题。

据了解，2013年以前，国内地铁信号系统大部分为国外供应，没有自主知识产权。互联互通项目启动于2014年，那时候的四家供应商除了交控科技，其他三家有的有线路但尚未开通，有的有产品还未有线路。而到了招标的2016年，他们不仅拥有了自主知识产权的产品，还占据了我国城轨交通信号系统的半壁江山。此外，一些中外合资企业（如卡斯柯、上海电气泰雷兹等）也积极参与CBTC互联互通规范的制定，推出各自拥有自主知识产权CBTC互联互通产品，参与其他城市CBTC互联互通系统的建设。

除了家国情怀，企业利益也是重要一环，随着CBTC互联互通的推广，使得中国企业城轨信号系统产品的市场竞争力得到较大提高。鉴于互联互通的推动作用，在我国市场，自主化产品和国外先进的产品已站在同一起跑线，都要为了实现互联互通而努力。李中浩坦言：我们不排斥任何一家企业，我们需要强壮的产业链，但在中国市场，应满足CBTC互联互通规范的要求。

目前，重庆轨道交通互联互通项目推广以后，互联互通的理念已经影响到了规划城市轨道交通的一些城市。据透露，已经在做CBTC互联互通工作的城市有青岛、长沙、呼和浩特（新建城市）等，而且会有更多城市采用CBTC互联互通项目。从业主角度出发，互联互通项目并不导致成本增加，互联互通主要是通过软件实现的。在增购车辆、延长线路和信号系统更新换代的情况下，可以大大增强业主的主动权，降低CBTC系统全寿命周期成本。如果提前策划实现跨线运行，可有效减少乘客换乘、提高运营效率。

重庆轨道交通互联互通的CBTC系统示范应用项目正式进入试运行，标志着我国轨道交通信号系统进入互联互通时代。CBTC的互联互通是城市轨道交通成网络化运营以后的重要基础，而中国的CBTC互联互通系统能够构成比较强壮的产业链，有国家支持、行业领先的互联互通必将引领城轨交通信号系统新时代。