2024年12月27日,上海首条新建市域线——连接虹桥机场与浦东机场的上海轨道交通市域线机场联络线正式通车。在最高160公里的时速下,虹桥和浦东两大综合交通枢纽间的通行时间缩减至40分钟,对长三角区域的交通辐射作用亦得到极大提升。
与此前多条已开通亮相的市域线不同的是,市域机场线作为“四网融合”交通战略下的示范工程,在业内一举创下多个先河:国内首条采用CTCS2+ATO信号制式的市域线,首条满足CTCS2+ATO系统3分钟自动折返、可实现公交化运营的市域线,首条由一家信号供应商全面统筹CTCS2信号系统集成的市域线……
正是在这条国家市域铁路示范线上,卡斯柯凭借多年积累的创新能力和实战经验,再次留下了享誉业界的标杆性作品,只是这一路走来的酸甜苦辣,那些藏在掌声与荣耀背后的艰辛故事,却鲜为人知……
2022年11月,卡斯柯成功中标上海轨道交通市域线机场联络线项目,以信号集成商的身份统筹整个项目的系统集成,包括系统研发、设计、设备生产、供货、安装以及整体调试工作。这也是业内首个由一家信号供应商统筹CTCS2信号系统集成的项目。
该项目成功打破了CTCS2信号系统实现公交化运营的瓶颈,在技术研发和项目建设方面开创诸多创新,由于没有任何先例可循,很多工作都要从零开始。为此,卡斯柯从上海、北京、武汉、昆明、苏州等地调集了大量精锐骨干,集结国铁、城轨以及研发领域的各路精英,组建了一支近40人的超级战队,对项目进行专项攻关。
项目总工程师王勇说,“但我们铺好的路有望为今后更多同类项目的落地提供借鉴和帮助,这就是最大的价值。”
在轨道交通日益迈入自动化、智能化以及加速“四网融合”的大趋势下,市域线作为“后起之秀”,目前在国内尚无统一的技术标准。
据市域产品技术经理纳吉庆介绍,目前国内的市域铁路通常在国铁制式和城轨制式之间二选一,有的直接采用CTCS2系统,但难以满足公交化运营的需求;有的直接采用CBTC系统实现公交化运营,但与国铁线路又无法实现互联互通,怎么选都很难两全其美。
市域机场线立项之初,经过多方调研,决定另辟蹊径——考虑到市域铁路的网络化运营、互联互通规划等,信号制式优先选择了CTCS2制式,同时为更好适应公交化需求,在自动驾驶(ATO)的基础上进行了一系列创新。
“卡斯柯在国铁、城轨领域,都有着深厚的技术积累和广泛的应用实践”,卡斯柯铁路产品中心总经理李卫娟充满信心地表示:
“我们在CTCS2+ATO系统技术规范的基础上进行了很多定制化的开发,增加了列车无人自动折返、自动报站、车门与站台门联动等多个新功能,使其能够达到公交化运营的标准。这些在城轨已经很普及的功能,在CTCS2系统上却要从零开始,并不容易。”项目经理成燚说道。
好在卡斯柯很早就开始了对于CTCS2系统实现公交化运营的前期研究。“例如无人自动折返方案的研究,我们在2022年初便启动了。”负责车载集成方案设计的卡斯柯技术专家原野透露,2022年7月卡斯柯形成了无人自动折返的初步技术方案并在实验室完成了先期验证,年底又专程前往长春进行外场试验,以进一步检验方案的可实施性。“当时只留给我们七天时间,难度非常大,我记得前几天跑车出现问题,大家都急得直上火。我们赶紧联合北京大本营的同事们一起查数据、分析问题,加班加点修改、测试、发布,再升级到现场,最终外场试验如期顺利完成。”
基于这次试验,研发团队很快找准了技术方向,在随后短短一年的时间内便完成了包括无人自动折返、车载自动报站等十余个子系统新增功能的软件开发和变更,为2023年底项目组开启全系统外场动车调试奠定了基础。
这一过程中,卡斯柯充分发挥了信号引领的作用,在多个功能板块完成了技术创新突破。例如报站功能原本属于独立运行的乘客信息系统,但这次被纳入了信号系统的统一指挥,从而实现列车自动报站;通过打通车载和站台的信号联动,实现了列车精准停站和站台门联动;列车到站后无人自动折返,则能够有效缩短发车间隔。
“正是这些新功能的突破,让铁路线路也能达到公交化运营的标准。在外场测试的时候,我们就做到了全线3分钟的运营间隔要求。”说起这一个个成果,原野的骄傲之情溢于言表。更重要的是,这一系列技术方案的成功,也能够为更多新建市域线路在列控系统的选择上提供新的可能。
市域机场线长68.6公里,共设9站,除2个地面站外,其余7站全为地下站,因此设备的安装和静态调试工作几乎全程都要在地下进行。2023年12月,站点的基建设施还没有完全竣工,卡斯柯硬件调试团队就已经带着信号设备提前入场了。“当时项目进度已经有一些滞后了,前面环节赶一赶,才能为后面的动车联调争取更多时间窗口。”项目执行经理狄学超说。
机房基本都设在地下,有的有四五层那么深。工作人员要步行走过一层层楼梯,推开一个又一个安全门,深入地宫腹地,才能到达机房所在地。“像在迷宫里一样,经常走着走着就迷路了,有一次我花了两个小时才走出来。”负责轨旁设备调试的王建学打趣说,每天去上班就像去下矿,这样的日子持续了小半年,不知不觉人都变白了。
更要命的是,由于网络信号还没有覆盖,进入地下机房后就成了失联状态。为了方便工作沟通,团队只能相约每小时或每半个小时返回地面进行定时联络。“一天下来根本数不清楚自己往返了多少次,经常爬台阶爬到一半就不想动了,实在是累啊……”回忆起这段“地下工作者”的特殊体验,王建学苦笑不已。
这边厢硬件调试团队日复一日地深入腹地,那一边,软件调试团队则在机房里迎接另一种极端环境的考验。
2024年2月,春节过后没多久,软件调试团队便开始陆续进驻CTC中心,对服务器和终端设备进行功能测试及软件部署。“那时候CTC中心还处于毛坯状态,没水没电没网络,整个就是一个大工地,连基本的办公条件都不具备。当时的第一反应是,这个环境怎么做调试啊?”卡斯柯CTC项目经理赵浩强谈起这段经历时还是很感慨。但是这些都难不倒卡斯柯“超级战队”。“我们拉上临时电线、挂上灯泡解决了照明问题,用纸箱搭成桌子解决了办公问题,软件调试工作就在这样的环境里热火朝天地开展起来”,赵浩强说。
4月,所有软件和主网调试如期完成。5月,团队又马不停蹄地转为24小时轮班作业制,白天动车调试,晚上配合其他单位的施工作业。
“通宵达旦、基本无休成为那段时期的主旋律,每个人既精神紧绷又充满干劲。”李智意形容道,作为卡斯柯软件调试团队的一员,这是他首次参与CTC联调工作,在CTC调度中心一待就是几个月,他说:“日子虽苦,但过得非常充实以至于又觉得时间过得太快,大家都像海绵一样拼命汲取新知识,在这里我也收获了宝贵的个人成长。”
市域机场线的动车调试工作也是卡斯柯项目组面临的一次大考,因为由一家信号公司统筹整条CTCS2线路的联调,在行业内还是头一遭。
通常情况下,国铁制式的线路调试有专门的联调单位负责,卡斯柯此前并无任何相关经验,加之这个项目还多了许多创新功能,全线动调的窗口期又非常短,为确保万无一失,卡斯柯项目联调团队提前一年就开始进行调试演练。项目调试经理李光华作为联调工作的总负责人,牵头了从前期演练到全线动调的全过程。据其透露,项目组在2023年专程前往长春进行了为期一个月的外场测试。
“我们在长客的外场直接搭建了一段4.8公里的试验线,形成两站一区间,全部根据市域机场线的真实需求和运营标准,安装上真实的设备,包括车载、联锁、CTC等十几套系统和服务器,然后用同样的C型列车进行动车测试。”李光华说,准备工作从2023年5月的春暖花开一直持续到11月的寒冬来临,当外场测试正式开始时,室外气温已经达到零下二十多度,空调还未到位的试验列车直接变成了“大冰箱”,来不及喝的矿泉水一会儿就冻成了冰坨子,许多南方同事第一次体会到什么叫真正的寒冷。
“正常情况下,两站一区间的调试怎么着也得2个月,而我们在不到1个月的时间里,不仅把信号调试工作全部完成,还牵头通信、站台门、车辆以及综合监控四个专业一起完成,工作量其实非常大,但我们做到了。”狄学超补充道。
2023年12月,外场测试顺利收官,整套系统以及涉及公交化运营的新功能全部通过验收,并获得了业主的高度认可。正是这次外场测试积累的宝贵经验,为项目组在次年短短3个月即高质量完成全线动调打下了坚实的基础。
2024年的全线动调卡斯柯只有三个月的窗口期,却牵头完成了多个专业的联动调试,李光华说。
因为这条线路对车辆、通信等联调单位而言也都是新尝试,要应对太多无法预料的情况,为了守住9月1日试运行这个节点,卡斯柯作为统筹方需要付出更多努力。“8月,我们进行了连续十多天24小时不间断的动车调试,所有团队两班倒,一方面加快动调进度,并为其他单位提供联调支持和配合,另一方面也用这种极端方式加倍考验系统的稳定性。”
8月底,市域机场线动车调试顺利完成,并取得独立第三方颁发的试运行安全证书。基于此番实战经历,卡斯柯联调工作组专门梳理了一套适用于CTCS2+ATO信号制式的动车调试体系,编制了具有市域线特色的信号调试规程,测试案例累计超过100多项,为后续同类项目建设提供了参考样本。
随着上海市域机场线正式通车,一个开创性的项目迎来了尾声;与此同时,卡斯柯还一举中标上海嘉闵线、示范区线以及南汇支线,并将为深大城际、深惠城际大鹏支线与深惠城际提供CBTC+CTCS2市域多模信号系统解决方案,实现两种制式之间的互联互通,致力于打造“四网融合”新示范。历经上海精彩一役的李光华也已奔赴大湾区,投身新项目的建设。有了市域机场线的珠玉在前,卡斯柯在市域赛道正蓄势待发,从0到1再到N的发展正在加快实现……