2024年12月27日,上海首條新建市域線——連接虹橋機場與浦東機場的上海軌道交通市域線機場聯絡線正式通車。在最高160公里的時速下,虹橋和浦東兩大綜合交通樞紐間的通行時間縮減至40分鐘,對長三角區域的交通輻射作用亦得到極大提升。
與此前多條已開通亮相的市域線不同的是,市域機場線作為“四網融合”交通戰略下的示范工程,在業內一舉創下多個先河:國內首條采用CTCS2+ATO信號制式的市域線,首條滿足CTCS2+ATO系統3分鐘自動折返、可實現公交化運營的市域線,首條由一家信號供應商全面統籌CTCS2信號系統集成的市域線……
正是在這條國家市域鐵路示范線上,卡斯柯憑借多年積累的創新能力和實戰經驗,再次留下了享譽業界的標桿性作品,只是這一路走來的酸甜苦辣,那些藏在掌聲與榮耀背后的艱辛故事,卻鮮為人知……
2022年11月,卡斯柯成功中標上海軌道交通市域線機場聯絡線項目,以信號集成商的身份統籌整個項目的系統集成,包括系統研發、設計、設備生產、供貨、安裝以及整體調試工作。這也是業內首個由一家信號供應商統籌CTCS2信號系統集成的項目。
該項目成功打破了CTCS2信號系統實現公交化運營的瓶頸,在技術研發和項目建設方面開創諸多創新,由于沒有任何先例可循,很多工作都要從零開始。為此,卡斯柯從上海、北京、武漢、昆明、蘇州等地調集了大量精銳骨干,集結國鐵、城軌以及研發領域的各路精英,組建了一支近40人的超級戰隊,對項目進行專項攻關。
項目總工程師王勇說,“但我們鋪好的路有望為今后更多同類項目的落地提供借鑒和幫助,這就是最大的價值。”
在軌道交通日益邁入自動化、智能化以及加速“四網融合”的大趨勢下,市域線作為“后起之秀”,目前在國內尚無統一的技術標準。
據市域產品技術經理納吉慶介紹,目前國內的市域鐵路通常在國鐵制式和城軌制式之間二選一,有的直接采用CTCS2系統,但難以滿足公交化運營的需求;有的直接采用CBTC系統實現公交化運營,但與國鐵線路又無法實現互聯互通,怎么選都很難兩全其美。
市域機場線立項之初,經過多方調研,決定另辟蹊徑——考慮到市域鐵路的網絡化運營、互聯互通規劃等,信號制式優先選擇了CTCS2制式,同時為更好適應公交化需求,在自動駕駛(ATO)的基礎上進行了一系列創新。
“卡斯柯在國鐵、城軌領域,都有著深厚的技術積累和廣泛的應用實踐”,卡斯柯鐵路產品中心總經理李衛娟充滿信心地表示:
“我們在CTCS2+ATO系統技術規范的基礎上進行了很多定制化的開發,增加了列車無人自動折返、自動報站、車門與站臺門聯動等多個新功能,使其能夠達到公交化運營的標準。這些在城軌已經很普及的功能,在CTCS2系統上卻要從零開始,并不容易。”項目經理成燚說道。
好在卡斯柯很早就開始了對于CTCS2系統實現公交化運營的前期研究。“例如無人自動折返方案的研究,我們在2022年初便啟動了。”負責車載集成方案設計的卡斯柯技術專家原野透露,2022年7月卡斯柯形成了無人自動折返的初步技術方案并在實驗室完成了先期驗證,年底又專程前往長春進行外場試驗,以進一步檢驗方案的可實施性。“當時只留給我們七天時間,難度非常大,我記得前幾天跑車出現問題,大家都急得直上火。我們趕緊聯合北京大本營的同事們一起查數據、分析問題,加班加點修改、測試、發布,再升級到現場,最終外場試驗如期順利完成。”
基于這次試驗,研發團隊很快找準了技術方向,在隨后短短一年的時間內便完成了包括無人自動折返、車載自動報站等十余個子系統新增功能的軟件開發和變更,為2023年底項目組開啟全系統外場動車調試奠定了基礎。
這一過程中,卡斯柯充分發揮了信號引領的作用,在多個功能板塊完成了技術創新突破。例如報站功能原本屬于獨立運行的乘客信息系統,但這次被納入了信號系統的統一指揮,從而實現列車自動報站;通過打通車載和站臺的信號聯動,實現了列車精準停站和站臺門聯動;列車到站后無人自動折返,則能夠有效縮短發車間隔。
“正是這些新功能的突破,讓鐵路線路也能達到公交化運營的標準。在外場測試的時候,我們就做到了全線3分鐘的運營間隔要求。”說起這一個個成果,原野的驕傲之情溢于言表。更重要的是,這一系列技術方案的成功,也能夠為更多新建市域線路在列控系統的選擇上提供新的可能。
市域機場線長68.6公里,共設9站,除2個地面站外,其余7站全為地下站,因此設備的安裝和靜態調試工作幾乎全程都要在地下進行。2023年12月,站點的基建設施還沒有完全竣工,卡斯柯硬件調試團隊就已經帶著信號設備提前入場了。“當時項目進度已經有一些滯后了,前面環節趕一趕,才能為后面的動車聯調爭取更多時間窗口。”項目執行經理狄學超說。
機房基本都設在地下,有的有四五層那么深。工作人員要步行走過一層層樓梯,推開一個又一個安全門,深入地宮腹地,才能到達機房所在地。“像在迷宮里一樣,經常走著走著就迷路了,有一次我花了兩個小時才走出來。”負責軌旁設備調試的王建學打趣說,每天去上班就像去下礦,這樣的日子持續了小半年,不知不覺人都變白了。
更要命的是,由于網絡信號還沒有覆蓋,進入地下機房后就成了失聯狀態。為了方便工作溝通,團隊只能相約每小時或每半個小時返回地面進行定時聯絡。“一天下來根本數不清楚自己往返了多少次,經常爬臺階爬到一半就不想動了,實在是累啊……”回憶起這段“地下工作者”的特殊體驗,王建學苦笑不已。
這邊廂硬件調試團隊日復一日地深入腹地,那一邊,軟件調試團隊則在機房里迎接另一種極端環境的考驗。
2024年2月,春節過后沒多久,軟件調試團隊便開始陸續進駐CTC中心,對服務器和終端設備進行功能測試及軟件部署。“那時候CTC中心還處于毛坯狀態,沒水沒電沒網絡,整個就是一個大工地,連基本的辦公條件都不具備。當時的第一反應是,這個環境怎么做調試啊?”卡斯柯CTC項目經理趙浩強談起這段經歷時還是很感慨。但是這些都難不倒卡斯柯“超級戰隊”。“我們拉上臨時電線、掛上燈泡解決了照明問題,用紙箱搭成桌子解決了辦公問題,軟件調試工作就在這樣的環境里熱火朝天地開展起來”,趙浩強說。
4月,所有軟件和主網調試如期完成。5月,團隊又馬不停蹄地轉為24小時輪班作業制,白天動車調試,晚上配合其他單位的施工作業。
“通宵達旦、基本無休成為那段時期的主旋律,每個人既精神緊繃又充滿干勁。”李智意形容道,作為卡斯柯軟件調試團隊的一員,這是他首次參與CTC聯調工作,在CTC調度中心一待就是幾個月,他說:“日子雖苦,但過得非常充實以至于又覺得時間過得太快,大家都像海綿一樣拼命汲取新知識,在這里我也收獲了寶貴的個人成長。”
市域機場線的動車調試工作也是卡斯柯項目組面臨的一次大考,因為由一家信號公司統籌整條CTCS2線路的聯調,在行業內還是頭一遭。
通常情況下,國鐵制式的線路調試有專門的聯調單位負責,卡斯柯此前并無任何相關經驗,加之這個項目還多了許多創新功能,全線動調的窗口期又非常短,為確保萬無一失,卡斯柯項目聯調團隊提前一年就開始進行調試演練。項目調試經理李光華作為聯調工作的總負責人,牽頭了從前期演練到全線動調的全過程。據其透露,項目組在2023年專程前往長春進行了為期一個月的外場測試。
“我們在長客的外場直接搭建了一段4.8公里的試驗線,形成兩站一區間,全部根據市域機場線的真實需求和運營標準,安裝上真實的設備,包括車載、聯鎖、CTC等十幾套系統和服務器,然后用同樣的C型列車進行動車測試。”李光華說,準備工作從2023年5月的春暖花開一直持續到11月的寒冬來臨,當外場測試正式開始時,室外氣溫已經達到零下二十多度,空調還未到位的試驗列車直接變成了“大冰箱”,來不及喝的礦泉水一會兒就凍成了冰坨子,許多南方同事第一次體會到什么叫真正的寒冷。
“正常情況下,兩站一區間的調試怎么著也得2個月,而我們在不到1個月的時間里,不僅把信號調試工作全部完成,還牽頭通信、站臺門、車輛以及綜合監控四個專業一起完成,工作量其實非常大,但我們做到了。”狄學超補充道。
2023年12月,外場測試順利收官,整套系統以及涉及公交化運營的新功能全部通過驗收,并獲得了業主的高度認可。正是這次外場測試積累的寶貴經驗,為項目組在次年短短3個月即高質量完成全線動調打下了堅實的基礎。
2024年的全線動調卡斯柯只有三個月的窗口期,卻牽頭完成了多個專業的聯動調試,李光華說。
因為這條線路對車輛、通信等聯調單位而言也都是新嘗試,要應對太多無法預料的情況,為了守住9月1日試運行這個節點,卡斯柯作為統籌方需要付出更多努力。“8月,我們進行了連續十多天24小時不間斷的動車調試,所有團隊兩班倒,一方面加快動調進度,并為其他單位提供聯調支持和配合,另一方面也用這種極端方式加倍考驗系統的穩定性。”
8月底,市域機場線動車調試順利完成,并取得獨立第三方頒發的試運行安全證書。基于此番實戰經歷,卡斯柯聯調工作組專門梳理了一套適用于CTCS2+ATO信號制式的動車調試體系,編制了具有市域線特色的信號調試規程,測試案例累計超過100多項,為后續同類項目建設提供了參考樣本。
隨著上海市域機場線正式通車,一個開創性的項目迎來了尾聲;與此同時,卡斯柯還一舉中標上海嘉閔線、示范區線以及南匯支線,并將為深大城際、深惠城際大鵬支線與深惠城際提供CBTC+CTCS2市域多模信號系統解決方案,實現兩種制式之間的互聯互通,致力于打造“四網融合”新示范。歷經上海精彩一役的李光華也已奔赴大灣區,投身新項目的建設。有了市域機場線的珠玉在前,卡斯柯在市域賽道正蓄勢待發,從0到1再到N的發展正在加快實現……