◎本報記者 矯 陽

　　【創(chuàng)新故事】

　　每一天，武漢地鐵5號線運營都十分繁忙。

　　從喚醒、自檢、出庫、發(fā)車啟動，到加減速、?？空?、開關(guān)門、折返、沖洗、回庫……開通10個月的武漢地鐵5號線，在國內(nèi)首次實現(xiàn)108個全自動場景應(yīng)用，首次徹底取消司機駕駛室，是目前國內(nèi)最“聰明”的地鐵。

　　大部分日子，只要在武漢，中國鐵建鐵四院(以下簡稱鐵四院)通信信號研究院副總工程師鄭生全都習(xí)慣搭乘5號線上班，其中一站就是“鐵四院站”。鄭生全尤其喜歡站在以往是司機駕駛室的“觀景平臺”里，與許多乘客一起，直觀感受飛速遠去的隧道。

　　為武漢地鐵5號線設(shè)計中國“腦”的，正是鄭生全帶領(lǐng)的鐵四院設(shè)計團隊。

　　自己干，研究頂層設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

　　2016年，武漢啟動地鐵5號線建設(shè)。

　　“建中南地區(qū)首條全自動駕駛地鐵”——這是建設(shè)方對負(fù)責(zé)設(shè)計的鐵四院提出的要求。

　　參與過多條地鐵通信、信號設(shè)計的鄭生全十分清楚，當(dāng)時，國內(nèi)外自動駕駛地鐵運營里程已有904公里，國內(nèi)也已陸續(xù)開通了北京機場快軌、廣州地鐵APM線及上海地鐵10號線等線路，設(shè)計一條類似的地鐵線路并非難事。

　　然而，鄭生全也十分清楚，國內(nèi)已開通的全自動駕駛地鐵線，除保留司機監(jiān)控，關(guān)鍵技術(shù)均為進口，且與車輛、站臺門及綜合監(jiān)控等系統(tǒng)的協(xié)同并不完美，全自動效率受到影響。

　　當(dāng)時正在建設(shè)的北京燕房地鐵線，是國內(nèi)首條全自動示范工程項目。相關(guān)設(shè)計文件能否借鑒？觀摩學(xué)習(xí)后，鄭生全發(fā)現(xiàn)，燕房線是一邊建設(shè)、一邊探索編寫應(yīng)用場景，沒有可參照的設(shè)計樣板。

　　“自己干！在前人基礎(chǔ)上，為地鐵設(shè)計一個中國‘腦’?！?016年12月，鐵四院地鐵全自動運行規(guī)范編制組成立，鄭生全被任命為負(fù)責(zé)人。他們的任務(wù)是，依托武漢地鐵5號線設(shè)計，研究相關(guān)頂層設(shè)計和需求標(biāo)準(zhǔn)，為建設(shè)城市全自動地鐵提供指導(dǎo)性文件。

　　三年，編出108個應(yīng)用場景

　　全自動駕駛地鐵的中國“腦”，需要儲存什么應(yīng)用場景？

　　鐵四院設(shè)計團隊深入地鐵車輛段，調(diào)研地鐵運營全流程。啟動、運行、進站停車、開關(guān)門、故障處置……通過觀察、記錄一個又一個場景，再協(xié)同各專業(yè)商討，設(shè)計對應(yīng)的全自動解決方案。

　　“完成一個場景，平均費時3個月?！辫F四院設(shè)計團隊主要成員鄒海平說。

　　鄒海平遇到的一個核心系統(tǒng)場景，似乎無解：站臺門開關(guān)屬機械電路控制，若有故障，在完全無人情況下，開關(guān)必須交由信號列控系統(tǒng)，實施遠程控制。

　　機械與信息，領(lǐng)域完全不同。一連數(shù)月，苦思無果。

　　一次現(xiàn)場調(diào)研，鄒海平偶然發(fā)現(xiàn)，火車采用道岔變軌時，道岔與信號的方向，均由列控系統(tǒng)控制?？吹竭@個信息集成機械的范例，鄒海平直呼：“踏破鐵鞋無覓處，得來全不費工夫！”

　　很快，站臺門控制被成功集成到列控系統(tǒng)，地鐵全自動駕駛的一項關(guān)鍵集成技術(shù)突破了。

　　歷時3年反復(fù)論證，鐵四院設(shè)計團隊終于完成了城市軌道交通全自動運行《需求規(guī)范》。108個應(yīng)用場景、1086條功能需求，合計數(shù)10萬字，詳盡描述了全自動運行所有場景和設(shè)計規(guī)范，賦予機器以人類智慧。

　　一個聰明的中國“腦”，由此誕生。

　　2018年，《需求規(guī)范》通過專家評審，被認(rèn)為是“國內(nèi)首創(chuàng)，對國內(nèi)其他全自動運行項目建設(shè)具有積極示范作用”。

　　提升“聰明”度，徹底取消駕駛室

　　傳統(tǒng)軌道車輛設(shè)計，全是司乘分開。司機在駕駛室，監(jiān)管安置于此的所有信號車載設(shè)備，銜接調(diào)度運營流程，處理緊急情況。

　　根據(jù)對地鐵全自動駕駛技術(shù)的研判，鐵四院設(shè)計團隊大膽提出：徹底無人化，堅決去掉司機駕駛室，提升地鐵的“聰明”度。

　　“對大運量地鐵線路，徹底取消駕駛室，國內(nèi)外沒先例?！毙碌脑O(shè)計目標(biāo)，引發(fā)了巨大爭議。

　　運營方質(zhì)疑：“完全無人，運營安全能否保證最大化？”

　　車輛制造企業(yè)尤其擔(dān)心：“取消駕駛室，車輛制造改動太大，相關(guān)信號、通信、綜合監(jiān)控都要調(diào)整?！?/p>

　　通信設(shè)備供應(yīng)方提出：“改變安置在駕駛室的信號設(shè)備，牽一發(fā)動全局?！?/p>

　　面對諸多意見，在建設(shè)方鼎力支持下，鄭生全帶領(lǐng)鐵四院設(shè)計團隊，以多年的技術(shù)積淀，通過反復(fù)、細致的技術(shù)探討，最終提出了令人信服的設(shè)計方案。

　　為確保無虞，鄭生全先后兩次專程去新加坡考察，觀察車輛駕駛室每個細節(jié)；為協(xié)調(diào)各專業(yè)參建方達到設(shè)計要求，鄒海平每天要處理上百個電話。

　　“那段時間，我的頭發(fā)掉得特別厲害。”2017年，鄒海平年僅35歲。

　　歷經(jīng)4年多艱辛努力，2020年5月31日，首列無駕駛室的全自動駕駛地鐵列車下線，代表了國內(nèi)先進智能列車的工業(yè)化、信息化、智慧化水平。

　　“沒有駕駛室，列車運營更精準(zhǔn)。在滿足同等運力條件下，武漢地鐵5號線共減少兩列上線列車?！编u海平說。

　　黨的二十大報告為交通強國、數(shù)字中國建設(shè)擘畫了藍圖，這令鄭生全和鐵四院設(shè)計團隊信心倍增?，F(xiàn)在，他們已經(jīng)開始研究更“聰明”的地鐵“大腦”。

　　“我們正在挑戰(zhàn)互聯(lián)互通技術(shù)，編制一張高智能的網(wǎng)絡(luò)指揮網(wǎng)，改變目前地鐵單線運行模式，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運營環(huán)境下跨線運行。”鄭生全說。

　　到2023年，國內(nèi)將啟動建設(shè)19個地鐵網(wǎng)絡(luò)、共40條線，總長超過1200公里，均將以互聯(lián)互通模式設(shè)計。

　　“聰明”地鐵的標(biāo)準(zhǔn)是什么？未來地鐵還會怎樣“聰明”？中國的鐵路工程技術(shù)人員，正在不斷探索……