| | | 2018年01月24日 星期三
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上海两会特别报道

申城轨交十七号线运行控制系统完全“上海制造”

国内地铁首获自主“大脑”


轨交17号线列车运行控制系统,完整采用了本土企业研发的全自主技术,这在国内轨道交通史上还是第一次。图为17号线诸光路站。

傅国林 摄

    ■本报首席记者 张懿

    高端装备制造业核心技术——轨道交通控制系统终于被“上海制造”完整掌握。就在元旦前夕,上海轨道交通17号线正式开通,该线路的“大脑”——列车运行控制系统,完整采用一家本土企业研发的全自主技术。这在国内轨道交通史上还是第一次。

    过去20年,17号线列车控制系统的研发者——卡斯柯信号有限公司一直在持续进化:从最初生产技术含量较低的铁路基础设备为主,到提供安全可靠的信号子系统,再到如今按最严格国际标准推出轨交控制系统,卡斯柯不断通过创新,提升着在产业链、价值链上的地位。

    上海制造业正处于转型升级的关键阶段。市政协委员、上海市经济与信息化委副主任傅新华表示,未来上海制造业的重点不再是绝对值与增速,而是质量效益,提高核心竞争力。上海在轨道交通装备产业上的发展脉络应该说代表了这一方向。

    高度自动化的轨交线

    一条轨道交通线路,除了车站、轨道、车厢等看得见、摸得着的装备,对列车运行、乘坐舒适度、特别是行车安全性影响最大的,是背后的控制系统。

    上海轨道交通17号线全长35公里,设计时速100公里,最小行车间隔2分钟,是一条从上海西部直通市区的快速通勤线路。而且,这还是一条高度自动化的轨道交通线,达到全自动驾驶国际GoA3级标准———也就是说,驾驶室虽有人值守,但列车运行、开门关门、折返、入库等,都是控制系统的操控下自动完成的,驾驶员不会做任何干预。

    全自动驾驶的优势相当多,它可以按最平稳的“加速-制动”曲线操控列车,让乘客感觉最舒适;到站时,它可以精准制动,让车一次停到位。前几天,某轨道交通线路曾因钢轨霜冻而被迫限速运行,但17号线的“大脑”为霜雪天气配备了纠偏补偿系统,在同样条件下正常行驶。

    除了自动驾驶,17号线整套“大脑”还包括指挥调度、计算机联锁等许多子系统。从安全性和技术先进性上,这套完全由上海企业研发、每行代码都是由本土人员“敲”出来的系统,完全达到了国际最高水平。

    向自主研发转型再转型

    从无到有积蓄实力,最终让一套领先国际的高端装备落地,前前后后共耗费了卡斯柯大约20年。这家成立于1986年的上海本土企业,最初是为引进国外铁路先进技术而由铁道部门成立的。直到上世纪90年代末,卡斯柯的主业一直是设备制造、安装调试等,附加值不高。

    1999年,卡斯柯经营陷入一定瓶颈,经过慎重考虑,公司决定从硬件制造向“软硬结合”转型。适逢我国铁路跨越式发展,为国产技术提供了空间,卡斯柯抓住机会,承担了铁路信号子系统的开发,培养了人才、积累了技术。其间,为了更好地聚焦高水平的系统软件开发,它将所有生产制造业务外包,仅保留硬件系统的研发和设计。

    2007年以来,国内各城市新建地铁项目井喷,大大拓展了轨道交通装备市场。对地铁投资方来说,特别希望控制系统提供商能拥有强大的系统集成能力,能为当地定制一套完整、可靠、高性能的系统。面对重大机遇,卡斯柯将研发方向瞄准完整的列车控制系统,力求继续向价值链高端挺进。

    事实上,过去15年来,卡斯柯的年研发投入都在当年销售额的10%以上。目前,其每年的研发投入超过3亿元,1500多名员工中,技术人员占90%。

    “好学的徒弟”逐渐自立

    作为中国铁路历史上第一家合资企业,卡斯柯走的是一条“引进消化吸收再创新”的道路,这也是“上海制造”弯道超车的理性选择。

    目前的卡斯柯由央企“中国通号”控股,全球轨道交通装备巨头法国阿尔斯通公司参股。本世纪初,拥有雄厚技术底蕴的阿尔斯通对卡斯柯的研发提升给予相当多支持,公司不少技术骨干都切身体会到,阿尔斯通是个“很愿意教徒弟的师傅”。不同于其他背靠技术巨人的合资企业,卡斯柯这个“徒弟”也“非常好学”。实际上,卡斯柯早就想明白,技术才是命脉和根基。2007年的再次转型中,卡斯柯调整了之前“国外技术国产化”的定位,开始全力以赴推动自主知识产权研发。

    实际上,在第一次转型时,卡斯柯的管理及技术部门就已经由中方负责,外方介入越来越少。开明的阿尔斯通认同卡斯柯发展自主技术的战略,逐渐后退,最终甘做纯粹财务投资人。目前,卡斯柯除了一位分管财务的外方副总裁,其他所有员工都是中方人员,日常研发、经营和管理已完全实现了中方主导。

    正是在这样的架构下,卡斯柯逐渐完成了自主技术和专利的积累。2015年,自主轨道交通控制系统成熟,具备实施条件。

    政府发力解开创新“死结”

    对一家大型制造企业来说,跨越式发展要过的绝不只是技术关。

    卡斯柯的国产化轨道交通“大脑”早已在许多城市落地,但自主产品却迟迟无法应用。原因在于,根据国内地铁项目招标的通行规则,控制系统供应商要想参与,必须要有业绩———也就是曾被采购应用。地铁建设固然需要稳妥,但这对创新者显得不够友好。实际上,首创产品不可能有业绩,也就无法投标;而无法投标,也就永远拿不到业绩———这是一个死循环。

    为了打开这个结,上海政府部门和申通地铁拿出了勇气和担当,利用“首台套”政策为重大创新成果落地提供的窗口,向国家申请在17号线采用全自主控制系统,并成功获批。2015年,卡斯柯近20年的自主研发终于开花结果。

    卡斯柯研究设计院总工崔科告诉记者,17号线成功开通对他们这样的自主创新企业具有里程碑意义,也表明上海的产业环境与全球科创中心战略越来越匹配。“死结”已然不在,全自主控制系统的优势会越来越显著,预计很快能在国内打开一大片市场。同时,卡斯柯正与用户、高校及科研院所合作,研发基于人工智能的列车全自动运行及线路入侵识别技术、轨交全系统大数据分析等创新技术和关键安全技术,力图在下一代智慧轨交装备上占据先机。

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