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中国通号为地铁安上“纯国产大脑”


来源:中国经济网

记者了解到,中国通号借鉴了高铁的经验,对 FZL300 的信息系统实现了协议层、应用层两级加密,可以有效避免外界干扰。“目前只有中国通号掌握了这一技术,能明显提高其安全等级。”韩程说,正是基于之前两套系统和高铁的成功经验,中国通号成功研发出了中国唯一一个具有全产业链自主知识产权的地铁信号系统。 8 号线也由此成为了中国一线城市主城区首条装上“纯国产大脑”的地铁。

2015年12月21日,北京地铁 8 号线的信号系统全面完成升级迭代,实现了由点式模式向全功能运营的转型。自此,8号线的最短发间隔将由3分钟缩短至2分钟。同时,系统的智能化水平得到大大提升。

“这对打破外资品牌的长期垄断具有重要意义。”中国通号董事长周志亮表示,随着民族品牌的崛起与壮大,中国地铁信号系统受制于人的局面将一去不返。

北京地铁8号线应用的是中国通号自主开发的第三代地铁信号控制系统,也是符合行业发展趋势的移动闭塞产品—— FZL300型CBTC系统。该系统是中国通号基于高铁信号系统和前两代地铁信号系统基础而开发,是目前中国唯一一套全部产品具有独家自主知识产权的地铁信号控制系统。

2011年12月28日起,FZL300型系统以点式模式开始在北京地铁 8 号线运用。这是国内企业首次为一线城市主城区地铁提供自主信号系统。实践证明, 4 年来,该系统运行稳定,系统的稳定性在北京各条地铁信号系统中名列前茅。 2015年12月,在业主单位召集的专家评审中,该系统获准以全功能模式投入运营。

在全功能模式之下,该系统的自动调整功能将启用。在该功能下,当某一列车因故晚点时,系统会通过自动加快行驶速度或者减少停站时间等方式予以调整,减少对后续列车的影响,避免大规模延误局面的出现,为市民提供更加便捷高效的服务。

根据测算,未来 10 年,中国每年会开通 25 条左右新增地铁线路,由此将带来一个几百亿元的信号系统市场。

面对巨大的市场,以中国通号为代表的民族品牌不断加快发展速度,技术水平已经达到国际先进水平。“我们还在加快无人自动驾驶、车车通信等新技术的研发。”中国通号技术专家韩程表示,中国通号现在已经与知名跨国公司站在同一起跑线上,且有望引领行业发展新方向。

安全运行重于一切,地铁信号系统不能长期由外方把持

信号控制系统是包括铁路、地铁、轻轨、有轨电车、单轨等轨道交通工具运行的神经中枢,其先进与否直接决定着上述产品的安全、舒适、效率等指标。安全运行水平,一直是业主单位、乘客最为关注的内容。

作为全球最大的轨道交通控制系统解决方案提供商,中国通号无疑深谙这一市场需求,也一直致力于把安全工作放在所有工作的最优先等级。

以 FZL300 型产品为例,该系统包括五个子系统,其中包含计算机连锁系统、列车自动防护系统 ATP 和列车自动监控系统 ATS 等。

技术专家韩程介绍说, ATS 负责统筹全局,前方列车晚点后,会及时“告知”后方列车,并通过自动调整列车速度等手段实现列车自动“靠拢”计划运行时刻表。 ATP 是整个系统中最重要的系统,也是优先等级最高的系统,通过它的控制,能防止列车正面、侧面相撞及追尾。他举例说,“假如地铁被人劫持, ATP 的存在能保证不会出现撞车事故,因为这一系统不受车上人的控制”。

中国高铁时速 300 公里以上线路超过 93% 的信号系统来自中国通号,中国通号也把高铁领域的成功经验吸收到了 FZL300 系统的研发过程中。比如,为了增强通信的稳定性,确保列车在高速行驶时的通信质量,中国通号借鉴了速度更高的高铁列车控制技术,把通信链路增加为 8 条,实现先到先用。据了解,目前主流产品的通信链路基本为 2-4 条。

同时被引入的还包括综合运维技术。该技术可实现对列车运行过程中产生的海量数据的收集、分析、整理,也就是当前火热的“大数据”概念。这一技术的应用,好比给地铁列车信号控制系统找到了一个私人医生,及时发现亚健康状态,防患于未然。

随着技术的发展,地铁车地之间的通信已进入了基于无线通信的移动闭塞时代。相对于之前的通信模式,这一模式下的施工更加便捷,成本更加低廉。然而这一技术却面临着不小的信息安全隐患。

之前,深圳地铁多次出现列车非正常制动。对此,深圳地铁公司调查后认为,故障原因是线路信号系统受到了列车上乘客所使用的便携式 3G 无线路由器所产生的信号干扰所致。

对此,专家建议,国家应赋予轨道交通专用频率,更重要的是,信号系统供应商应加强自身技术中对信息安全的防护等级。

记者了解到,中国通号借鉴了高铁的经验,对 FZL300 的信息系统实现了协议层、应用层两级加密,可以有效避免外界干扰。“目前只有中国通号掌握了这一技术,能明显提高其安全等级。”韩程说,正是基于之前两套系统和高铁的成功经验,中国通号成功研发出了中国唯一一个具有全产业链自主知识产权的地铁信号系统。 8 号线也由此成为了中国一线城市主城区首条装上“纯国产大脑”的地铁。

对于中国地铁系统而言,安全的另一层含义在于,作为城市的交通枢纽,其应该实现自主可控。

然而,沉重的事实却是,2010年之前中国的地铁信号系统设备全部来自西门子、阿尔斯通等企业与中方所组建的合资公司或联合体,核心技术均掌握在外方之手,地铁的安全运行没有实现自主可控。

十八大之后,习近平总书记提出,“没有网络安全就没有国家安全,没有信息化就没有现代化”,并亲自出任中央网络安全和信息化领导小组组长,足见他对信息安全工作的重视。

中国通号董事长周志亮说,中国通号之所以不畏艰难地踏上自主创新之路,一个重要的出发点就是为了实现城市地铁安全运行自主可控的目标。

不过,在我国著名信息安全领域专家、中国工程院院士倪光南看来,“自主可控是安全可靠的前提,但自主可控不等于安全可靠。”他说,安全可靠不是被评估对象的一种客观属性,而是它们在其应用场景中的实际使用效果。

FZL300系统点式模式投运 4 年来的实践证明,该系统的可靠性及安全性等各项指标一直稳居北京地铁各条线路信号系统前列,得到了北京地铁业主的充分肯定。

2015年12月10-11日,北京地铁业主组织召开了北京地铁8号线信号系统全功能投入运营专家评审会。以深圳地铁运营公司一位专家为组长的 15 位专家经过评审,一致同意该系统全功能投入运营。

在上述系统的研发、生产、试用期间,英国劳氏公司经过全程评估,认为其符合欧洲铁路信号安全标准,安全完善度等级达到 SIL4 级,即最高安全等级。

对安全的重视,不仅体现在产品的性能上,也体现在中国通号研发人员的价值追求上。

中国通号直接为 FZL300 提供技术服务的人员为130余人。韩程表示,技术人员入职之前,都要接受严格的培训和考察,入职后要参加各种安全管理培训,以使每个员工都牢固树立“质量是生命,安全大于天”的安全责任理念

服务水平是客户最大痛点, 全产业链优势击退竞争对手

与高铁信号系统类似,地铁信号系统的业主不仅需要专业的产品,更需要及时周到的服务。然而,在外资企业长期垄断的格局下,中国的业主尝够了“越洋服务”的酸甜苦辣。

中国通号城轨公司董事长牛建华表示,由于文化背景等原因,信号系统的外资企业面对中国客户一些基于国情和独特运营习惯等方面的要求,往往难以满足。“我参与了中国多条地铁线路的信号系统设计工作,对中国业主单位在外资品牌面前没有话语权的情况有深切感触。”

曾经有过这样的案例,业主计划在原有规划线路基础上增建一条延长线,跟原线路信号供应商谈判时非常艰难。原线路价格已经谈妥,延长线里程只有原线路的一半,但供应商所要的价格却几乎与原线路相当。业主单位只能答应。那些外资品牌也很清楚,中国没有自主的地铁信号系统可以替代。

从技术的角度看,中国通号的后发优势,则使得其产品的兼容性、灵活性要更加强大。

韩程说,不少外资品牌产品一旦定型,增加功能比较困难。“我们是先开发通用型平台,然后再在这个平台上集成不同的功能。”韩程表示,这一模式不仅开发周期短、成本低,而且能够灵活满足不同客户的个性化需求。

在基础建设日新月异的中国,建设工期因为各种原因而提前。“我们不仅能够根据业主需求提供个性化定制产品,快速响应,还能提供全天候、零距离的售后服务,这是任何一家竞争对手都做不到的。”牛建华说,正是基于这种优势,中国通号才能够拿到 8 号线项目,也得以中标重庆地铁 5 号线。

地铁发展较早的城市还面临着另一个巨大困扰,即外资品牌在售后维护方面的响应速度比较慢。北京地铁相关人士透露,有的外资企业备品备件采购周期长达 6 个月,给在用设备正常维护造成很大困扰。同时,外资企业派来的技术人员在维修期间会明确要求住高级酒店,加班还要收取高昂的加班费,这些费用都得业主买单。“都说顾客是上帝,但在这个领域刚好反过来”。而对于中国企业来说,外资企业的这些劣势全变为了优势,国内企业无论是在售后服务的及时性、有效性还是在具体的服务态度上,都要大大优于外资企业。   

 多重利好,助力中国通号抢占 行业制高点

对于企业而言,市场需求是最强大的发展动力。中国通号副总工程师张志辉对企业观察报记者表示,目前高铁建设已逐渐进入平缓增长期,而地铁市场正方兴未艾。“中国通号十分看好城市轨道交通市场的增长潜力,非常重视这一板块的发展前景。”

事实上,随着中国城镇化步伐的加快,修建地铁、轻轨、有轨电车等正在被更多城市纳入发展规划,或者付诸实施。根据测算,未来 10 年,中国每年会开通二十五条左右新增地铁线路,由此将带来一个几百亿元的信号系统市场。如加上现有线路信号系统的升级换代,这一市场规模潜力巨大。

按照规划,未来几年中,中国通号有望通过技术和服务等核心竞争优势彻底扭转外资品牌占据中国地铁市场主导地位的局面,直至完成对外资品牌的全面替代。届时,地铁信号系统将成为中国高端装备出口新的方向,中国通号将成为全球领先的地铁信号系统供应商。

这一逆袭的目标对于中国通号来讲并不遥远。

在高铁领域,中国通号就曾经完成了这样的逆袭,以后发优势而抢占行业制高点,与中国中车等企业一道,缔造了为世人所称道的高铁崛起传奇。

中国通号副总工程师张志辉说,地铁信号系统是一个庞大的整体,离不开设计、制造、安装等多环节的配合,这些环节缺一不可。中国通号的产业涵盖了设计、研发、制造、安装调试、运营维护等所有环节,是世界上唯一一家能够提供一站式服务的信号系统供应商,综合优势非常明显。

从研发角度看,中国通号在地铁信号系统产品设计过程中,坚持以我为主,纯自主开发,同时开发过程严格遵循了现有国际标准,使产品质量和性能不亚于任何一家国际先进企业。同时,由于从研发起步就遵循了国际标准,因此,信号系统在走出国门方面没有任何技术门槛的限制。 8 号线同款的部分产品目前已经走出了国门,服务于阿根廷布宜诺斯艾利斯地铁业主。目前,中国通号正按照应用一代、研发一代和储备一代的战略,研发推进新一代 CBTC 产品。其特点主要是智能化程度更高,能够在无人驾驶的情况下根据地铁的客流状况设计并执行最佳运营方案。

从制造水平上看,时速 300 公里以上 93% 的高铁信号系统市场占有率让中国通号成为世界最大最强的信号产品制造商。这一制造平台为包括中国通号在内的业界厂商提供制造支撑。这些厂商的信号设备一般都在中国通号的工业企业进行委托生产。

牛建华表示,从服务能力上看,中国通号参与了中国接近 40% 的地铁线路信号系统的设计方案,“可以说没有哪一家企业比我们更了解中国地铁业主的需求。”

正是基于这一点,受中国城市轨道交通协会的委托,中国通号正在牵头起草中国地铁信号系统的行业标准。这一工作已经进行了两年,标准一旦制定将更有利于国内现有不同品牌信号系统的互联互通。地铁互联互通实现后,不同线路上的列车可以实现铁路一样的跨线路运行,实现资源共享,大幅降低业主单位的采购、管理成本。

在政策方面,中国自主品牌的地铁信号系统同样面临重大机遇。

之前,为了鼓励外资企业在中国实现本地化生产,有关部门出台政策,对于国产化率超过 70% 的产品,进口部分予以免税。然而,实践证明,国产化并不等于自主化。尽管不少产品的国产化比例不低,但核心技术仍然牢牢地掌握在外资品牌手里。

不过, 2015 年 12 月 31 日,这一政策将正式终结。中国通号有关人士认为,由此一来,自主品牌的价格优势会更加突出,增加对业主单位的吸引力。

实际上,自从以中国通号 FZL300 为代表的国产系统研发成功以来,就已经明显地压缩了外资品牌的利润空间,外资企业每公里地铁信号系统的平均报价已从之前的 1100 万元降到 850 万元左右。

对于中国通号而言,发力地铁信号控制系统不仅意味着开辟新的市场,也将带来企业产业结构的重大变化。

对此,中国通号董事长周志亮认为,基于无线通信的移动闭塞是地铁信号系统的大势所趋。他表示,未来轨道交通产业的技术密集型特征将更加凸显,中国通号会主动适应这一变化,积极响应国家供给侧改革的要求,在这一过程中完成企业的转型升级”。

■ 记者手记   

“地下工作者”的加班梦   

无论是在地铁信号系统安装还是调试期间,中国通号的技术人员都是名副其实的”地下工作者”。而且只能在深夜的时候开展工作。

中国通号城轨公司系统集成部项目管理室主任晋云功曾长期担任中国通号 8 号线项目组的负责人。他向企业观察报记者介绍说,每晚 12 点以后 8 号线的列车才能回库,凌晨 4 点就要准备出车。中国通号的一线技术人员只能在地铁列车回库后进入现场,在地铁列车出库前撤离。除去准备和恢复设置的时间,每天晚上只有两三个小时时间可用。而且这样的机会不是每天都有,最多两天一次,少的时候四五天一次,因为还要给其他维修工作人员留出时间。

就是在这样的条件下,一到晚上,中国通号年轻的项目团队成员就乘车来到北京地铁 8 号线各个站点,安装轨旁设备,检查车载设备。饿了就坐在马路牙子上啃一口面包。至今,晋云功和他的同事对味多美一款形似大金砖的面包还记忆犹新,因为那是当时加班的标配。

就这样,有时候还会遭遇各种因为沟通不畅导致的意外,导致无功而返。

所以,当时晋云功和项目组成员最大的梦想就是能多有点加班时间,这样工程就能够推进得更快。

按照规定,系统投用后,项目组至少提供 3 个月时间的开通保障服务,由于 2011 年 -2013 年的开通时间都在元旦前后,所以晋云功和他的同事在地铁一线度过了 3 个春节。“今年肯定还是一样。”

不过,晋云功说,艰苦的付出,不仅得到了业主单位的充分认可,还让项目组里的年轻人有了很好的锻炼机会,不少人已成长为所在领域的中坚。

现在,晋云功考虑最多的,是如何把北京地铁 8 号线施工过程中积累的经验、总结的教训梳理成为系统的培训手册,让以后的项目团队得以少走弯路,高点起跳。

译 :Service level is the customer's biggest pain point, the whole industry chain advantages to repel competitorsvia 百度翻译

标签:信号系统 地铁 列车

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