談思韻

摘? 要：智慧城市軌道交通是建設(shè)交通強國和智慧城市的重要組成部分，實現(xiàn)我國智慧城市軌交產(chǎn)業(yè)全面自主可控至關(guān)重要。恩瑞特公司面向智慧城市軌交建設(shè)重大需求，建設(shè)全面自主可控軌交協(xié)同體系。該文以恩瑞特公司建設(shè)全面自主可控軌交協(xié)同體系為例，詳細介紹構(gòu)建自主化研發(fā)創(chuàng)新平臺、構(gòu)建面向市場的開放運行機制、打造原創(chuàng)技術(shù)策源地、協(xié)同實施軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈及強化研發(fā)過程質(zhì)量精準(zhǔn)管控五大建設(shè)策略，并總結(jié)協(xié)同體系在技術(shù)創(chuàng)新、利潤提升及進口替代3方面所取得的建設(shè)成效，為國內(nèi)智慧城市軌交建設(shè)提供有價值的技術(shù)與管理參考。

關(guān)鍵詞：智慧城市軌交；軌交協(xié)同體系；建設(shè)策略；建設(shè)成效；恩瑞特公司

中圖分類號：U213.2? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2024）19-0023-04

Abstract： Smart urban rail transit is an important part of building a traffic power and smart city， so it is very important to realize the full self-control of smart urban rail transit industry in our country. Faced with the great demand of smart urban rail transit construction， Enreite Company has built a comprehensive independent and controllable rail transit synergy system. In this paper， taking the construction of a comprehensive autonomous controllable rail transit synergy system by Enruite as an example， five construction strategies are introduced in detail： building an independent innovation platform for research and development， building an open operation mechanism oriented to the market， building the source of original technology， cooperating with the implementation of rail transit industry chain， and strengthening accurate quality control of research and development process. It also summarizes the construction achievements of the collaborative system in three aspects： technological innovation， profit improvement and import substitution， which provides a valuable technical and management reference for the domestic smart urban rail transit construction.

Keywords： smart urban rail transit; rail transit synergy system; construction strategy; construction effectiveness; Enruite Company

截至2022年底，中國內(nèi)地累計有55個城市投運城軌交通線路，達到10 291 km，總里程位居世界第一；“十四五”期間，將新增建設(shè)約7 000 km城市軌道交通線路。進入新時期，智慧城市軌道交通是建設(shè)交通強國和智慧城市的重要組成部分?！吨袊鞘熊壍澜煌ㄖ腔鄢擒壈l(fā)展綱要》指出，隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和5G通信等新興技術(shù)飛速發(fā)展，亟需發(fā)展智慧城市軌道交通建設(shè)。我國城市軌道交通（以下簡稱“軌交”）雖已步入交通大國行列，但在智慧城市軌交領(lǐng)域依然存在諸多挑戰(zhàn)，部分關(guān)鍵技術(shù)裝備、核心零部件和設(shè)計軟件尚不能實現(xiàn)完全獨立自主。因此，實現(xiàn)我國智慧城市軌交產(chǎn)業(yè)全面自主可控至關(guān)重要。此背景下，以核心技術(shù)為驅(qū)動，不斷研發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新技術(shù)、產(chǎn)品及模式，掌握關(guān)鍵核心技術(shù)，建立自主可控、安全高效、主導(dǎo)發(fā)展的智慧城市軌交技術(shù)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈，形成具有市場競爭力的民族品牌和中國標(biāo)準(zhǔn)，已成為我國城軌交通行業(yè)面臨的重要科技需求。

中國電子科技集團公司第十四研究所（以下簡稱“十四所”）為國家計委定點“軌道交通信號系統(tǒng)國產(chǎn)化總成單位”，承擔(dān)了軌道交通信號系統(tǒng)國產(chǎn)化任務(wù)。十四所下屬南京恩瑞特實業(yè)有限公司（以下簡稱“恩瑞特公司”）面向智慧城市軌交建設(shè)重大需求，建設(shè)全面自主可控軌交協(xié)同體系。本文以恩瑞特公司建設(shè)全面自主可控軌交協(xié)同體系為例，詳細介紹其建設(shè)策略并總結(jié)所取得成效，為國內(nèi)智慧城市軌交建設(shè)提供有價值的技術(shù)與管理參考。

1? 軌交協(xié)同體系建設(shè)策略

面向國家全面加快推進軌道交通建設(shè)與發(fā)展需求，聚焦軌交信號系統(tǒng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)“卡脖子”關(guān)鍵問題，恩瑞特公司以自主可控為導(dǎo)向，提出并實施以自主化信號系統(tǒng)為核心的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同攻關(guān)創(chuàng)新管理模式。通過對列車自動控制、安全防護、列車定位、自主可控芯片和操作系統(tǒng)等關(guān)鍵核心技術(shù)的攻克，以及“V模型”流程控制、實物和仿真測試驗證、持續(xù)改進、多維保障等管理驅(qū)動，全方位推進自主化信號系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同攻關(guān)，構(gòu)建了技術(shù)和產(chǎn)品譜系，實現(xiàn)對進口產(chǎn)品的替代，全面提升軌道交通列車運行的安全性和可靠性，并取得很好的管理效益、經(jīng)濟效益和社會效益。

1.1? 構(gòu)建自主化研發(fā)創(chuàng)新平臺

建立江蘇省城市軌道交通信號工程研究中心，依托該平臺進一步加強城市軌道交通信號工程化和產(chǎn)業(yè)方面的研究，搭建了城市軌道交通信號系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)、驗證的設(shè)施平臺；開展軌道交通信號系統(tǒng)產(chǎn)品工程化和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究，建立產(chǎn)品工程化的試驗、驗證平臺，實現(xiàn)產(chǎn)品的工程化應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化；并借助該省級工程研究中心建立“產(chǎn)、學(xué)、研、用”相聯(lián)合的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，增強了公司整體研發(fā)和產(chǎn)品應(yīng)用的能力，提升產(chǎn)業(yè)化能力。緊密圍繞行業(yè)發(fā)展需求和用戶需求，開展技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品迭代，形成系列化產(chǎn)品滿足用戶多場景及定制化需求，同時結(jié)合行業(yè)發(fā)展趨勢，加快進行下一代產(chǎn)品布局，開展應(yīng)用一代、研發(fā)一代、預(yù)研一代的研發(fā)創(chuàng)新模式，形成系列化的技術(shù)和產(chǎn)品譜系，提升技術(shù)的迭代性和先進性。結(jié)合新技術(shù)和行業(yè)發(fā)展趨勢，開展預(yù)研和儲備下一代產(chǎn)品。結(jié)合大數(shù)據(jù)、云平臺、5G通信、自主芯片和操作系統(tǒng)、探測感知及人工智能等技術(shù)，以及行業(yè)對軌道交通更節(jié)能、更低碳、更智能的發(fā)展要求，為用戶提供更美好體驗的愿景，開展第五代TACS信號系統(tǒng)的研制。系統(tǒng)具備全時態(tài)探測感知能力，主動安全駕駛能力，并采用基于國產(chǎn)化芯片和操作系統(tǒng)的安全計算機平臺，實現(xiàn)信號系統(tǒng)從底層到應(yīng)用的完全自主可控，乘客出行效率更高、更綠色、更個性化的需求。

1.2? 構(gòu)建面向市場的開放運行機制

圍繞南京市“2+2+2+X”創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)體系和園區(qū)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，聚焦南京市軌道交通領(lǐng)域，公司牽頭聯(lián)合上下游資金、技術(shù)和人才資源的4家合作單位，組建了南京市軌道交通自主可控信號系統(tǒng)創(chuàng)新聯(lián)合體，形成了科學(xué)交叉融合的關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新的“核心圈”。通過構(gòu)建面向市場、開放的技術(shù)合作模式，促進技術(shù)和產(chǎn)品突破，通過融入長三角區(qū)域創(chuàng)新鏈協(xié)同發(fā)展，以及與省外高等院校合作，開展跨區(qū)域產(chǎn)學(xué)研合作、大中小企業(yè)融通合作的方式，共同推動軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控。

1.3? 打造原創(chuàng)技術(shù)策源地

加強基礎(chǔ)研究，強化原始創(chuàng)新能力在顛覆性技術(shù)創(chuàng)新方面發(fā)揮主導(dǎo)作用。從國家當(dāng)前的緊迫需要和長遠發(fā)展考慮，集中優(yōu)勢資源進行前沿技術(shù)開發(fā)，解決關(guān)系未來國際產(chǎn)業(yè)鏈競爭的前瞻性重大科技問題，在國產(chǎn)化芯片、操作系統(tǒng)應(yīng)用、探測感知技術(shù)和新一代軌道交通無人駕駛技術(shù)突破等方面加強基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新能力。結(jié)合外部貿(mào)易保護和貿(mào)易摩擦，特別是芯片方面的“卡脖子”問題，加強在國產(chǎn)化芯片、國產(chǎn)化實時操作系統(tǒng)方面的研究和在軌道交通行業(yè)中的應(yīng)用。在芯片方面，加強控股公司十四所自研華睿系列DSP芯片的研究與應(yīng)用；在操作系統(tǒng)方面，與合作企業(yè)開展國產(chǎn)化實時操作系統(tǒng)的適配應(yīng)用，研發(fā)基于該芯片的安全計算機平臺，實現(xiàn)國產(chǎn)化核心芯片和操作系統(tǒng)在軌道交通中的應(yīng)用，實現(xiàn)對進口產(chǎn)品的替代。

聚焦關(guān)鍵環(huán)節(jié)，發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢將創(chuàng)新資源和要素集中投放在投入大、技術(shù)難度高、市場主體單獨難以攻克的重大戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性技術(shù)問題上。在關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)和顛覆性技術(shù)方面實現(xiàn)重大突破，大幅度提高我國科技創(chuàng)新水平，增強產(chǎn)業(yè)鏈競爭力和創(chuàng)新力。圍繞軌道交通特點著重打造系統(tǒng)的高安全性和系統(tǒng)運行的高效性，實現(xiàn)最高SIL4安全等級能力的打造和列車90 s安全追蹤間隔能力的保障。

1.4? 協(xié)同實施軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈

與產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)南京軌道產(chǎn)業(yè)公司進行技術(shù)合作，利用其資源和試驗設(shè)施等優(yōu)勢，成功開展并通過了新一代軌道交通全自動運行信號系統(tǒng)上道試驗，該系統(tǒng)實現(xiàn)無人值守的列車自動運行，進一步提升了系統(tǒng)運行能力及可靠性。通過試驗實現(xiàn)了產(chǎn)品的首次上道應(yīng)用，為后續(xù)產(chǎn)品推廣奠定了基礎(chǔ)。積極加強與中國城市軌道交通協(xié)會的合作交流，擴大在行業(yè)的影響力。作為會員單位，恩瑞特公司與產(chǎn)業(yè)鏈上游中國城市軌道交通協(xié)會進行組織合作，參與行業(yè)協(xié)會軌道交通展，主持與參與了多項國家團體標(biāo)準(zhǔn)的頒布，并積極參與協(xié)會新課題研究，牽引公司新技術(shù)研發(fā)方向，同時提升了公司在行業(yè)的技術(shù)影響力。通過加強與下游企業(yè)的合作，實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)，打造軌道交通信號產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。軌道交通信號系統(tǒng)目前已實現(xiàn)自主化，但核心系統(tǒng)安全計算機平臺仍采用國外進口芯片及操作系統(tǒng)，尚未實現(xiàn)完全自主可控。針對軌道交通高可靠、智能運維需求，與上海鐵大電信科技股份有限公司合作，充分發(fā)揮其軌旁設(shè)備監(jiān)測能力，聯(lián)合攻關(guān)軌道交通智能運維等項目，通過信號系統(tǒng)設(shè)備實時監(jiān)測，實現(xiàn)系統(tǒng)由“故障修”轉(zhuǎn)為“狀態(tài)修”。

1.5? 強化研發(fā)過程質(zhì)量精準(zhǔn)管控

借助形式化開發(fā)工具，提升代碼質(zhì)量。采用航天級模型開發(fā)工具SCADE進行形式化建模，實現(xiàn)城軌信號系統(tǒng)軌旁區(qū)域控制軟件、計算機聯(lián)鎖軟件及車載ATP軟件的安全建模編碼設(shè)計、代碼測試驗證。通過SCADE工具進行建模、邏輯軟件生成，提高了城軌信號系統(tǒng)的安全性，使得城軌信號系統(tǒng)滿足國際最高SIL4級安全等級要求。利用自動化工具，大幅縮減數(shù)據(jù)配置周期，提升數(shù)據(jù)配置效率。線路數(shù)據(jù)自動生成工具自動識別CAD平面圖中的所有信號元素，并根據(jù)站場拓撲關(guān)系以及各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組織關(guān)系為各子系統(tǒng)自動生成所需數(shù)據(jù)，達到線路數(shù)據(jù)配置自動化，規(guī)避了人工配置錯誤，實現(xiàn)數(shù)據(jù)配置一鍵生成，效率大幅提升。運用自動化繪制工具（LCT），減少人工投入并提升站場圖可讀性，提升工程化效率。其以友好的終端界面，使用戶能夠依據(jù)各種地鐵線路的現(xiàn)場具體情況，繪制相應(yīng)的地鐵線路運行監(jiān)控圖，并配置地鐵各線路上的元件屬性參數(shù)，以實現(xiàn)對現(xiàn)場硬件結(jié)構(gòu)、元件屬性等的組態(tài)重構(gòu)，并將重構(gòu)結(jié)果無縫嵌入系統(tǒng)的監(jiān)控軟件中。通過報文分析工具（MDT），便于開發(fā)調(diào)試人員快速分析問題，提升故障定位效率?？梢栽诰€實時分析信號系統(tǒng)數(shù)據(jù)，也可以離線分析系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)。并且可以根據(jù)開發(fā)和工程調(diào)試需求，靈活配置需要分析的關(guān)鍵字段，從而幫助開發(fā)人員和工程調(diào)試人員，實時地觀察信號系統(tǒng)的運行狀態(tài)，快速地定位系統(tǒng)異常故障。

通過使用信息化研發(fā)管理工具，標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)流程，實現(xiàn)研發(fā)過程精準(zhǔn)管控。通過信息化系統(tǒng)，固化規(guī)范的研發(fā)流程。軌道信號系統(tǒng)依據(jù)“V模型”進行研發(fā)體系的策劃和管理（流程圖如圖1所示），并采用信息化流程保障研發(fā)體系的執(zhí)行。通過OA系統(tǒng)定制產(chǎn)品立項、技術(shù)評審、任務(wù)下達、現(xiàn)場問題反饋、變更管理、產(chǎn)品測試和產(chǎn)品發(fā)布等研發(fā)過程，實現(xiàn)項目過程管控。加強需求與變更管理，建立需求變更追蹤流程，做到可追溯。通過DOORS與RTC需求變更管理工具，實現(xiàn)需求狀態(tài)管理、需求版本變更管理、項目計劃及監(jiān)控管理等，支撐企業(yè)在需求管理層面的能力需求，實現(xiàn)了對軟件開發(fā)的全流程管理。建立缺陷管理與跟蹤流程，提升缺陷問題閉環(huán)率。通過禪道、QC 進行缺陷管理及缺陷統(tǒng)計分析，覆蓋了產(chǎn)品研發(fā)的全生命周期管理，強化了研發(fā)過程的跟蹤與統(tǒng)計分析。建立配置管理系統(tǒng)，實現(xiàn)組織財富和成果歸檔可追溯。通過SVN配置管理工具實現(xiàn)項目配置庫管理，實現(xiàn)對開發(fā)過程成果、驗證的成果和歷史歸檔成果進行入庫管理，并對入庫情況和修改情況進行跟蹤，實現(xiàn)了過程和最終成果的管理和歸檔。

2? 智慧軌交協(xié)同體系建設(shè)成效

2.1? 推動了技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新

通過智慧軌交協(xié)同研發(fā)體系建設(shè)，恩瑞特公司形成了軌道交通管理創(chuàng)新建設(shè)思路“總體牽引、領(lǐng)域主導(dǎo)、專業(yè)融入、平臺支撐”的發(fā)展策略；圍繞總體布局和戰(zhàn)略規(guī)劃，瞄準(zhǔn)自主可控，聚焦協(xié)同創(chuàng)新，通過構(gòu)建自主研發(fā)創(chuàng)新平臺、面向市場的運行機制、打造原創(chuàng)技術(shù)策源地、推動上下游協(xié)同創(chuàng)新、構(gòu)建面向市場的激勵機制和研發(fā)信息化體系建設(shè)的6個維度的打造，保障了項目目標(biāo)的達成。目前已形成16項關(guān)鍵核心技術(shù)的突破，其中7項技術(shù)為國內(nèi)首創(chuàng)，兩代產(chǎn)品已達到國際先進水平，保障了科研成果的達成和項目的落地；同時建立了信息化研發(fā)體系、技術(shù)合作和推廣應(yīng)用機制，大大提升了自主化產(chǎn)品的研發(fā)、驗證和定型進度，項目產(chǎn)品研制周期從5 a縮短至3 a。

2.2? 實現(xiàn)了利潤顯著提升

恩瑞特公司完成了城市軌道交通核心系統(tǒng)——列車自動控制系統(tǒng)技術(shù)突破和產(chǎn)品研制，形成了自主化列車自動控制系統(tǒng)，并實現(xiàn)了該系統(tǒng)在南京、南昌、哈爾濱和福州等7省12市軌道交通工程項目中的應(yīng)用，完成了對進口產(chǎn)品的替代，已完成新簽金額6億余元，實現(xiàn)項目利潤由10%提升至25%，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益。“十四五”期間，該系統(tǒng)全國市場需求巨大，約為370億元，通過全面推廣應(yīng)用，預(yù)計實現(xiàn)新簽40億～50億元。

2.3? 實現(xiàn)了對進口產(chǎn)品的替代

恩瑞特公司完成了城市軌道交通核心系統(tǒng)——列車自動控制系統(tǒng)技術(shù)突破和產(chǎn)品研制，打破了國外長期對該技術(shù)領(lǐng)域的壟斷，成為了國內(nèi)具備自主化列車自動控制系統(tǒng)研制和工程應(yīng)用能力的高新技術(shù)企業(yè)，并實現(xiàn)了自主研制系統(tǒng)在多軌道交通工程項目中的應(yīng)用，實現(xiàn)了對進口產(chǎn)品的替代，產(chǎn)生了廣泛的社會效益。相關(guān)自主化產(chǎn)品被南京日報等報道。在2023年南京市新春第一會上，創(chuàng)新成果入選南京十大典型案例。同時，南京日報對該成果進行了專題采訪和宣傳。恩瑞特公司憑借自主技術(shù)創(chuàng)新和自主化產(chǎn)品應(yīng)用，獲評“南京市百強高新技術(shù)企業(yè)”稱號，并獲得江蘇省“專精特新”中小企業(yè)稱號，項目相關(guān)成果有力支撐了母公司國?？萍脊煞萦邢薰緲s獲“全國五一勞動獎狀”。

3? 結(jié)束語

隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和5G通信等新興技術(shù)飛速發(fā)展，亟需發(fā)展智慧城市軌道交通建設(shè)，尤其是掌握關(guān)鍵核心技術(shù)和知識軟件，建立自主可控、安全高效、主導(dǎo)發(fā)展的智慧城軌交通技術(shù)。本文以恩瑞特公司建設(shè)全面自主可控軌交協(xié)同體系為例，詳細介紹了軌道交通協(xié)同體系五大建設(shè)策略，并總結(jié)了智慧軌道交通協(xié)同體系建設(shè)成效，為我國智慧城市軌道交通建設(shè)提供了有價值的參考。

參考文獻：

[1] 姜堅華，崔科.城市軌道交通列車運行控制系統(tǒng)的發(fā)展方向[J].城市軌道交通研究，2020，23（11）：6-9.

[2] 馮浩楠，白廣爭，于健潔，等.以列車為中心的自主控制系統(tǒng)功能及運營場景研究[J].城市軌道交通研究，2022，23（10）：115-119.

[3] 賴治平，高寧，魯懷科.城市軌道交通列車運行控制系統(tǒng)智能運維系統(tǒng)研究[J].城市軌道交通研究，2023，26（2）：46-50.

[4] 張琛.全自動無人駕駛系統(tǒng)遠程控制方案研究[J].城市軌道交通研究，2021，24（12）：146-148，153.

[5] 滕飛.城市軌道交通列車運行調(diào)整策略研究[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2022（11）：75-79.

[6] 高翔，張凌翔.基于系統(tǒng)韌性理論的城市軌道交通信號系統(tǒng)設(shè)計[J].城市軌道交通研究，2023，26（1）：139-143.

[7] 肖旭慧.城市軌道交通信號系統(tǒng)新技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望研究[J].運輸經(jīng)理世界，2022（14）：89-91.

[8] 戴翌清.城市軌道交通信號系統(tǒng)更新改造需求分析[J].城市軌道交通研究，2022，25（11）：14-17.

[9] 陳文賽.城市軌道交通信號系統(tǒng)信息安全分析與對策[J].信息化研究，2018，44（4）：1-4.

[10] 景順利，王恒.有軌電車信號系統(tǒng)中的交通信號控制及顯示系統(tǒng)研究[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2018（7）：1-4.