轨道交通变“聪明” 城市出行更便捷

【国家工程师】

◎本报记者 龙跃梅

通 讯 员 温美春

2月26日，城市轨道交通系统安全与运维保障国家工程研究中心（以下简称“工程中心”）高级工程师叶红霞早早来到办公室，开始了一天的新工作。不久前，她所在的工程中心荣获“国家卓越工程师团队”称号。

“工程中心由广州地铁集团牵头组建，专注解决城轨建设运营遇到的工程技术问题，提升城轨系统安全与运维保障能力。”叶红霞告诉科技日报记者。

磨利剑，列车正点率超过99.99%

近年来，该中心在城轨技术领域持续深耕，推出一系列有影响力的研究成果，并将其应用于广州地铁运营的16条653公里地铁线路中。未来，这些成果还将推广到粤港澳大湾区在建的21条622公里地铁和城际线路中。

我国城市轨道交通多数设备已实现国产化，但号称列车运行大脑的信号系统，仍主要依赖于进口。设备购置费用贵、备件更换代价高、服务保障周期长等问题，制约着城市轨道交通进一步发展。

“研发具有自主知识产权的信号系统，成为迫切需要解决的问题。”工程中心信号专业高级工程师陈金说。

2008年，广州地铁启动研发基于无线通信的列车控制信号系统（CBTC）。系统研发、产品认证、动车试验……每一个环节的研发都需要从零开始，面临着难以想象的困难。

“我们没有退路可言，只有迎难而上，加班加点，逐一攻克每一项技术。”陈金说，经过8年不懈努力，团队攻克10余项核心技术，成功研制出信号系统，实现了城市轨道交通GoA4最高等级的全自动运行。

技术好不好，事实说了算。2016年底，该信号系统在广州地铁七号线一期投入使用。线路运营至今，列车正点率超过99.99%，时刻表兑现率超过99.99%。

促融合，做行业智能化领跑者

2010年前后，中国城市轨道交通建设初具规模。但传统的轨道交通建设存在系统架构与功能固化问题，越来越难以满足乘客日益增长的高品质、精准化出行需求。

工程中心高级工程师祝唯介绍，为打造一款像智能手机操作系统一样可更新迭代的现代城市轨道交通系统，他们尝试将互联网技术与轨道交通专业经验融合。2019年，工程中心与腾讯公司成立“穗腾联合实验室”，携手研发轨道交通智慧操作系统——穗腾OS。

团队突破了跨领域、跨专业业务融合的瓶颈，通过一轮轮磨合，于2019年9月发布穗腾OS1.0版本，次年9月发布穗腾OS2.0版本。目前，该研发成果也已应用到广州地铁相关线路中。

祝唯介绍，一键开关站等智慧车站应用上线后，原本需要1个小时完成的巡站工作，现在10分钟即可完成；车辆信号等专业系统智能运维应用上线后，广州地铁18号线和22号线生产检修人员减少了30%。

闯禁区，破解世界性工程难题

广州地质条件复杂，号称“世界地质博物馆”。这里既有浅层软弱流淌的淤泥层，也有深层坚如磐石的花岗岩地层，甚至隐藏着绵延数十米高的溶洞，被称作盾构隧道施工的禁区。

要修建地铁，就必须克服这些“拦路虎”。工程中心团队率先开展复合底层盾构技术自主化探索……

“盾构施工最大的风险就是开仓换刀。地下狭小密闭空间一出事故，往往伴随人员伤亡，甚至水砂涌入导致机毁人亡。确保带压进仓的安全性成为世界性难题。”工程中心教授级高级工程师方恩权说。

团队将突破点放在泥膜护壁材料的性能和黏度上，经过上百次的配比实验以及无数次现场尝试，一种既能隔水又有延展性，还有一定强度的新材料“衡盾泥”问世。

方恩权透露，该研究成果用于广州、福州等多条地铁线路施工中，实现了盾构带压开仓超过100台·次，大大降低了盾构施工风险。

“我们将以入选‘国家卓越工程师团队’为新的契机，持续解决轨道交通工程建设运营及装备制造中的核心技术问题，集聚力量进行原创性、引领性科技创新。”广州地铁集团董事长、工程中心主任丁建隆表示。