2024年12月27日,卡斯柯參建的上海軌道交通市域線機場聯絡線(簡稱“市域機場線”)迎來開通的關鍵時刻。作為國家首批11條市域鐵路示范線路之一,市域機場線代表著一種通勤化、快速化、大運量的新興軌道交通的迅速崛起,不斷融入并重塑著城市交通新格局,為公眾帶來更優質的出行體驗。
值此線路開通將滿一月之際,卡斯柯攜手央視網《探索交通》欄目,將帶你深入幕后,一起解鎖便捷出行背后的奧秘。
眼前這些系統是市域機場線的“大腦”,對于軌道交通來說,信號系統是影響列車運行安全和效率、實現行車指揮的決定因素之一,往往需要根據實際需求進行特別設計。雖然市域鐵路在中國的發展尚處于探索階段,但建設者擁有自己獨特的巧思。
“根據有關規劃,市域機場線三林南站預留了國鐵高鐵下線的條件,作為市域鐵路的市域機場線為更好地實現與國鐵互聯互通,應采用與國鐵相同的制式,同時,作為一張網的市域鐵路,為更好發揮資源共享、集約高效等優勢,網絡內部各線根據客流需求、工程實施條件等,盡可能實現互聯互通、跨線運行的條件。因此,從市域鐵路網絡化運營、互聯互通的規劃角度,以及對技術成熟可靠、行車安全等綜合考量,信號制式優先選擇了與國鐵相同的CTCS制式。
但在設計過程中我們發現,國鐵與市域鐵路的運營場景有一些不同,為更好地適應市域鐵路的公交化需求,我們在CTCS2+ATO(自動駕駛)的基礎上進行了一系列的創新,首次實現了CTCS2+ATO的自動折返、靈活調整等功能。”
完成這個挑戰的,是一家伴隨軌道交通信號行業一路成長起來的中國企業——卡斯柯,從國內到海外,許多具有重大意義的軌道交通線路上,都有這個團隊的身影,這一次在市域領域邁出的關鍵一步,離不開卡斯柯近40年豐富的技術積累,以及對市域鐵路發展需求深刻理解和精準把握后的融會貫通。
“上海市域機場線采用CTCS2+ATO+ATB(自動折返)制式,實際上可以說是在國鐵的列車控制基礎上,我們疊加了城軌的一些好的功能。采用這個信號制式是有背景需求的,它要求實現公交化、網絡化運營以及互聯互通。
在國鐵領域,列車可以從A路局跑到B路局,它必須在調度管理是一種網狀的概念。另外,國鐵車跑到市域的線路上來,一定程度上也要求實現調度層面的互聯互通。我們結合城軌領域乘客隨來隨走的需要,首次在國鐵制式上引入了公交化運營的概念,在這方面第一個創新就是自動折返功能,助力了運行間隔的優化,為市域鐵路的效率提升做出了一定的貢獻。”
市域機場線的標志性創新是在業內首次實現了CTCS2+ATO自動折返功能,折返時間可縮短至3分鐘以內,相比人工換端折返花費5-10分鐘,效率提高了2-3倍。不過,任何一項創新應用都需要經過反復的測試和驗證,頗有遠見的是,“CTCS2+ATO自動折返課題”在幾年前已經悄然開啟。
卡斯柯鐵路產品中心總經理 李衛娟: “卡斯柯在市域機場線之前是有相關技術積累的,首先,CTCS2+ATO這么一個信號制式我們于2016年在珠三角城際是有應用的,之后在上海申鐵的組織下,我們在2020年至2023年,對ATB技術做了一個專門的研究,最后把這項技術成熟地應用到了上海市域機場線。”
2024年5月,烈日炎炎下,項目現場迎來了為期約3個月的動車調試,此次調試匯集了來自國鐵與城軌兩支技術團隊,針對市域機場線的運營特性,實現了優勢互補。
(王)參與本項目之前,我主要負責國鐵聯鎖、列控項目管理及相關調試
(李)參與本項目之前,我主要負責城軌CBTC的動車調試工作
(王)本項目引入了適應公交化運營的一些功能,比如說站臺門,這些都是傳統國鐵項目比較薄弱的地方
(李)我們將城軌公交化運營的一些流程體系、經驗,融入到市域鐵路動車調試過程中
(王)城軌團隊有豐富的經驗,我們兩個團隊在一起學到了很多
(李)整體的設備都是采用國鐵的設備,對我們城軌調試團隊來說,它是一個新的制式,需要我們不斷地去學習
(王)不斷地去完善,把這些功能做得越來越好
“信號動車調試是從2024年的5月17號開始,一直到8月29號全部結束,中間其實滿打滿算只有不足三個月的時間,工期壓力也是非常巨大,我們最忙的時候大概是從2024年的7月下旬開始,每天工作時間都超過了18個小時,夜以繼日地一直持續了一個月的時間。”
在技術經驗不斷融合的過程中,這群來自天南海北的工程師們也從陌生人變成相互欣賞的戰友,即使面臨從所未有的挑戰,也能迎刃而解。
“在市域機場線里面,卡斯柯承擔著信號集成商的角色,而在以往國鐵項目中,我們承擔的一般都是子系統相關工作,這是一個很大的不同,也是一個挑戰。通過市域機場線,我們建立了適應項目實施和動車調試的一套體系,可以指導后續項目的標準化實施。另外,在人才培養上面,我們也儲備了一批技術人才,包括我們的設計開發人員以及現場安裝調試人員。”
動車調試往往是軌道交通建設的末尾環節,時間緊任務重,為了保證現場測試效果,技術團隊提前在1000多公里之外的長春進行了外場測試。2023年12月1日,東北仍延續著年復一年如期而至的寒冷,零下13度的天氣下,卡斯柯團隊迎來了市域機場線最后一個外場測試日,首次在國鐵信號制式中實現自動折返、列車精準到站預告、車門與站臺門協同聯動等功能,一系列的測試直至夜幕降臨才得以完成。隨著最后一輛測試車緩緩回庫,為期90天的外場測試工作圓滿收官,也在這一天,市域機場線首列車正式下線。
2024年9月開始,市域機場線進入開通前的最后一個重要階段:試運行,不同編組的市域列車以最高運行時速160公里完成不同密度的跑圖。在此期間,行業各方也齊聚上海,在卡斯柯的牽頭下,一項基于“四網融合”的市域(郊)鐵路信號系統研究也隨之宣告正式開題。“四網融合”這一首次出現在2019年的新概念,同樣成為“十四五”規劃《綱要》的一項重點,這意味著在以高質量發展為關鍵目標的當下,“四網融合”將成為軌道交通領域更好地服務人民群眾和社會發展的戰略支點。
“市域機場線建成后,將極大便利兩場(虹橋-浦東)間的客流交互,同時也可以滿足沿線居民的快速出行需求,市域機場線還將與上海多條既有地鐵、以及規劃中地鐵進行換乘,實現軌道交通和市域鐵路兩張網間客流的快速交互,后續新修的線路還將與上海周邊城市多條市域鐵路相連,實現大都市圈范圍內軌交、市域、城際、高鐵四張網的高度融合,從而支撐長三角一體化發展的交通網絡,助力2025年建成軌道上的長三角的目標達成。”
回望中國軌道交通的發展,自上世紀60年代開始便逐漸步入快車道,到今天,中國軌道交通已經世界矚目,建設規模全球領先,核心技術相繼取得突破,科技成果正在加速轉化,一個個與之有關的學科和產業方興未艾,我們的出行已經與這些鋼鐵長龍密不可分,軌道交通是美好生活的基礎,更是社會發展的基石。