時速350公里!6月15日,京港、滬港首開高鐵動臥朝發(fā)夕至。高鐵飛速發(fā)展,客流一路“走高”,人們坐上高鐵“說走就走”,詩和遠方變得近在眼前。
來自國鐵集團的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2023年底,全國高鐵營業(yè)里程達4.5萬公里。作為信號控制系統(tǒng)的國家隊,中國鐵路通信信號股份有限公司(以下簡稱“中國通號”)為我國很多已開通運營高鐵提供核心列控技術(shù)和裝備。
中國通號從引進裝備技術(shù)開始,數(shù)十年來專注一個領(lǐng)域,如今已經(jīng)成為全球領(lǐng)先的軌道交通控制系統(tǒng)提供商,面向全球提供優(yōu)質(zhì)的軌道交通裝備技術(shù)。“作為軌道交通控制技術(shù)為特色的高科技產(chǎn)業(yè)集團,中國通號不斷升級技術(shù)、服務,致力于滿足人民更好的出行需求?!敝袊ㄌ栂嚓P(guān)負責人表示,將不斷放大核心技術(shù)同心圓,切實發(fā)揮央企科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)控制、安全支撐作用。
技術(shù)攻關(guān) 國產(chǎn)“數(shù)字大腦”崛起
中國通號的歷史,可以追溯到1953年的通信信號工程公司。彼時,以歐洲和日本為代表的世界軌道交通裝備技術(shù)正蓬勃發(fā)展。在列車運行控制系統(tǒng)領(lǐng)域,西門子等知名品牌處于國際領(lǐng)先地位。
引進技術(shù),消化吸收,可以迅速提升裝備技術(shù)水平。中國通號科技創(chuàng)新與信息化部部長周煒介紹,中國軌道交通裝備技術(shù)從引進開始,一路經(jīng)歷了從無到有、從有到優(yōu)的過程。
2008年我國高鐵建設(shè)迅速發(fā)展,相應的配套裝備和技術(shù)迎來了難得的機遇。與此同時,相關(guān)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)也為高鐵發(fā)展提供了支撐,實現(xiàn)了相互成就。
據(jù)介紹,2008年到2012年,中國通號引進國外先進技術(shù),進行消化吸收,完成從無到有的過程。
引進技術(shù),簽約“技術(shù)轉(zhuǎn)讓”協(xié)議,實現(xiàn)了設(shè)備國內(nèi)制造,滿足獨立工程化實施要求,但關(guān)鍵設(shè)備的核心技術(shù)尚沒有完全實現(xiàn)自主化,導致在線運營設(shè)備在故障分析、維修服務和信息安全等多方面受制于外方,不利于我國高鐵建設(shè)及高鐵技術(shù)發(fā)展。同時受限于“技術(shù)轉(zhuǎn)讓”協(xié)議,引進的裝備無法向海外市場輸出,難以支撐國家高鐵“走出去”戰(zhàn)略。
中國通號在全系統(tǒng)迅速集聚超過3000人的高端研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化團隊,奮力拼搏,攻克技術(shù)難關(guān):全面攻克了高速鐵路、城際鐵路、地鐵領(lǐng)域列車運行控制幾大核心技術(shù),實現(xiàn)了我國高鐵、地鐵全套列車控制系統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品的完全自主化。
“2013年至2019年技術(shù)自主創(chuàng)新階段,是一個艱難的奮斗過程?!敝軣樃嬖V記者,我國高鐵工程項目多,重大工程體量大,列控系統(tǒng)又是保q2a/53bbf3pDB0vlpPVTsA==障高鐵行車安全的關(guān)鍵核心技術(shù)裝備,只有通過正向設(shè)計加快自主創(chuàng)新,最終實現(xiàn)軌道交通核心自主技術(shù)重大突破。
這一期間,中國通號自主創(chuàng)新的八大核心技術(shù)包括:中國高鐵列控系統(tǒng)(CTCS-3級)、中國高鐵自動駕駛系統(tǒng)(CTCS-3+ATO )、地鐵列控系統(tǒng)(CBTC)、城際鐵路列控系統(tǒng)(CTCS-2+ATO)、中低速磁懸浮控制系統(tǒng)、貨運編組站綜合自動化系統(tǒng)、鐵路綜合智能運維系統(tǒng)、綜合運輸調(diào)度指揮系統(tǒng)等。
2019年,中國通號參建的合安九高鐵開通運營。合安九高鐵是國內(nèi)第一條采用正向設(shè)計的完全自主化高鐵列控系統(tǒng),是中國通號自主創(chuàng)新,實現(xiàn)科技自立自強的一個重要標志,同時也為后續(xù)實施中國高鐵列控系統(tǒng)走出去奠定了堅實的基礎(chǔ)
打破國外核心技術(shù)的市場壟斷,國產(chǎn)化軌道交通領(lǐng)域的“數(shù)字大腦”快速崛起。中國建設(shè)魯班獎、國家優(yōu)質(zhì)工程獎、國家科學技術(shù)進步獎一等獎、全國工程建設(shè)項目優(yōu)秀設(shè)計成果一等獎……位于北京豐臺科技園中國通號大樓里的榮譽陳列處一角,擺放了各類國家級榮譽,展示著企業(yè)的科技硬實力。
“關(guān)鍵核心技術(shù)必須靠自主創(chuàng)新?!敝軣槺硎?,中國通號從引進到自主,培養(yǎng)了強大的技術(shù)團隊和產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)能力,以及以市場需求推動技術(shù)攻關(guān)、以市場應用帶動技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的模式。
目前,中國通號建成了專業(yè)突出、門類齊全、布局合理,具有中國特色的鐵路工業(yè)體系和行業(yè)規(guī)范,先后參與京津城際、京滬高鐵、武廣高鐵、哈大高鐵、蘭新高鐵等國內(nèi)全部重大高鐵項目建設(shè),為我國近90%的高鐵提供核心列控技術(shù)和裝備。
科技賦能 打造“聰明”的高鐵
中國通號軌道交通研發(fā)中心實驗大樓里,有國內(nèi)唯一高速鐵路信號系統(tǒng)動態(tài)實驗室。門口貼了一副專屬科研人的春聯(lián)——測功能測數(shù)據(jù)無一遺漏、查問題查異常精益求精,橫批:十試求是。
“高鐵線路容不得一絲風險和馬虎,我們要守好自己的責任田?!睂嶒炇业目蒲腥藛T介紹,實驗室由一個總控中心和三個模擬臺構(gòu)成,基于中國鐵路的大量研究、建設(shè)和運用經(jīng)驗建成,是世界上首個能夠模擬感知、執(zhí)行裝備全產(chǎn)品、全工況的試驗環(huán)境,能夠支撐高鐵、城鐵、地鐵及有軌電車等各類型軌道交通裝備的技術(shù)研究、裝備開發(fā)、運用支持等過程。
在中國通號的軌道交通研發(fā)中心,有5個院士專家工作站,81個科研實驗室,能夠同時開展2000公里高鐵、1000公里城際、100公里地鐵、5個大型貨運場站的綜合仿真測試。數(shù)百位專家型研發(fā)人才在此奮發(fā)攻堅,每一次精準實驗都是對安全的承諾。
比如軌道模擬臺對鋼軌線路的模擬,空間尺寸按照200:1進行微縮,每20米鋼軌微縮為一個電氣模型,參數(shù)達到和真實線路等效。“有了這個模擬臺以后,沿線軌旁的設(shè)備就可按照現(xiàn)場真實的場景接進來?!爆F(xiàn)場負責人介紹,確保問題出現(xiàn)在可控范圍。
大量的實驗為研發(fā)提供了有力支撐,2018年中國通號自主研發(fā)的C3+ATO高鐵自動駕駛技術(shù),與北斗導航系統(tǒng)相連,實現(xiàn)高鐵的自動駕駛。
高鐵自動駕駛系統(tǒng)在既有時速350公里列車運行控制技術(shù)(CTCS-3)基礎(chǔ)上,增加列車自動駕駛功能(ATO),成為CTCS-3+ATO。這項行業(yè)前端技術(shù)曾是一項世界級難題的技術(shù),中國通號研究設(shè)計院集團研制時,并無可參考的成功案例。
中國通號研究設(shè)計院集團車載產(chǎn)品研發(fā)負責人王建敏曾經(jīng)牽頭自主化CTCS-3級列控系統(tǒng)車載設(shè)備研制及高速鐵路自動駕駛系統(tǒng)(C3+ATO)自主化車載設(shè)備研制工作。他介紹,早在2017年,中國通號就組建了高鐵自動駕駛系統(tǒng)核心技術(shù)攻關(guān)團隊,由研究設(shè)計院集團安控院、基礎(chǔ)院為主的80余名人員組成。他們成為中國高鐵智能化進程中的重要參與者。
首個應用高速鐵路自動駕駛系統(tǒng)的京張高鐵,已于2019年12月開通運營,與1909年時速35公里的京張鐵路相比,列車時速350公里在崇山峻嶺中通行,當時被譽為“最聰明”的高鐵。如今,這些關(guān)鍵核心技術(shù)已經(jīng)廣泛應用在高鐵上。
王建敏介紹,智能高鐵駕駛室里的司機側(cè)重故障應急處理,高鐵運行主要由自動駕駛系統(tǒng)來控制。同時,自動駕駛系統(tǒng)通過對列車運行數(shù)據(jù)收集與學習,還可適時提升列車的節(jié)能指標和運行舒適度。
創(chuàng)新無止境。中國通號的科研人員正在發(fā)力AI賦能新技術(shù),不斷提升高鐵的智能化水平。
“通號人在技術(shù)創(chuàng)新方面沒有終點”“我們有信心依靠良好的平臺和優(yōu)秀的團隊共同研發(fā)先進的、可靠的、智能化的高鐵設(shè)備”“要向著全球軌道交通安全控制技術(shù)的深水區(qū)和無人區(qū)進軍”……中國通號研究設(shè)計院集團的科研人員對未來充滿期待。
抱團“出?!?探尋新增長曲線
2019年6月,中國通號為匈塞鐵路量身打造的歐洲列車運行控制系統(tǒng)(ETCS-2)實驗室在貝爾格萊德建成。這是中國企業(yè)在海外建成的首個高鐵列車運行控制系統(tǒng)實驗室,設(shè)備全部采用中國通號自主研發(fā)產(chǎn)品,按照歐洲通用標準要求開發(fā)。2022年3月 19日,匈塞鐵路貝諾段通車,2024年5月3日,匈塞鐵路塞爾維亞段雙線鋪軌貫通。
“與國外競爭對手相比,我們的產(chǎn)品技術(shù)先進,性價比高,具有很強競爭力?!蓖踅艚榻B,企業(yè)的產(chǎn)品可不可靠,要靠長期大量實踐檢驗。中國通號擁有全球最長、最復雜高鐵線路的應用實踐,可為客戶提供軌道交通設(shè)計研發(fā)、系統(tǒng)集成、裝備制造、工程服務、運營維護的一站式服務。針對海外市場,中國通號開發(fā)出符合歐洲技術(shù)標準的系統(tǒng)和產(chǎn)品,已在海外投入運營。
周煒認為,高速鐵路裝備技術(shù)源于歐洲,從上個世紀快速發(fā)展。西門子、阿爾斯通等公司在鐵路信號控制方面都是世界一流水平并擁有全球市場競爭優(yōu)勢,中國通號自主創(chuàng)新的產(chǎn)品能應用到歐洲市場,充分說明了國際市場對企業(yè)和產(chǎn)品的認可。
隨著中國高鐵持續(xù)走出去,中國通號抓住機遇,通過與國內(nèi)相關(guān)企業(yè)抱團“出海”,先后參與印尼雅萬高鐵、肯尼亞蒙內(nèi)鐵路、巴基斯坦拉合爾橙線、印度鐵路貨運改造等項目,并積極跟蹤俄羅斯莫斯科—喀山高鐵、美國加州高鐵、中泰鐵路、中老鐵路、馬新高鐵、匈塞鐵路等項目,海外業(yè)務增速明顯。
除了探尋海外市場的增長,中國通號還聚焦低空經(jīng)濟新市場,積極發(fā)揮智控核心技術(shù)優(yōu)勢,放大“根技術(shù)”同心圓,打造低空空域智能管控系統(tǒng),與北京、南京、蘇州、合肥等地方和央企間深入合作,助力低空經(jīng)濟持續(xù)、健康發(fā)展。
日前,中國通號公開發(fā)布了核心產(chǎn)品的智慧貨場、鐵路干線巡檢、地鐵勘測運維等低空應用場景,這些場景緊密結(jié)合生產(chǎn)實際,為支撐低空經(jīng)濟落地見效、走深走實起到有力推動作用?!拔覀儗⒎e極發(fā)揮科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和安全支撐作用,更好地服務人民美好出行需求。”中國通號集團負責人表示。