中國(guó)地鐵軌道交通信號(hào)系統(tǒng)自主創(chuàng)新心路歷程

　　這是一項(xiàng)前后三代信號(hào)人持續(xù)進(jìn)行40多年基礎(chǔ)研究、10多年技術(shù)攻關(guān)取得的重大技術(shù)創(chuàng)新成果，項(xiàng)目先后獲得科技部、國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部、建設(shè)部、鐵道部等國(guó)務(wù)院多個(gè)部委和北京市多個(gè)部門的持續(xù)大力支持。

　　一項(xiàng)滿足國(guó)家重大戰(zhàn)略要求與行業(yè)需求的技術(shù)創(chuàng)新，從理念的提出到技術(shù)的成熟要多久？一項(xiàng)行業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)，從科技成果轉(zhuǎn)化為滿足市場(chǎng)需要的產(chǎn)品的路該怎么走？

　　十年攻關(guān)路，三載下海人。作為這項(xiàng)技術(shù)從技術(shù)攻關(guān)到工程示范和產(chǎn)業(yè)化全程的見證人，郜春海也許能告訴我們，中國(guó)自主創(chuàng)新CBTC信號(hào)系統(tǒng)的真實(shí)心路歷程。

　　今天北京地鐵客運(yùn)能力日均已超過800萬人。即使如此，北京地鐵依然每天都像在春運(yùn)。

　　地鐵網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，保證列車與列車之間前后相“咬”、魚貫而行而不發(fā)生追尾的是自己的“大腦神經(jīng)中樞”，即“基于通信的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)”（CommunicationBasedTrainControl，CBTC），簡(jiǎn)稱信號(hào)系統(tǒng)。

　　中國(guó)自主研制開發(fā)的CBTC信號(hào)系統(tǒng)被成功應(yīng)用于北京的亦莊、昌平地鐵線，系統(tǒng)的最小設(shè)計(jì)間隔時(shí)間可以縮短到90秒，極大提高了地鐵運(yùn)力。與此前引進(jìn)國(guó)外的同類產(chǎn)品相比，該技術(shù)具有安全、高效、準(zhǔn)點(diǎn)、舒適、節(jié)能和更人性化等特點(diǎn)。

　　作為一項(xiàng)關(guān)系國(guó)計(jì)民生的核心技術(shù)，CBTC系統(tǒng)的技術(shù)突破和工程化應(yīng)用，打破了國(guó)外大公司長(zhǎng)期以來的行業(yè)壟斷，改寫了我國(guó)城市軌道交通“有軌無腦”的歷史！

　　CBTC，中國(guó)信號(hào)系統(tǒng)，一項(xiàng)自主創(chuàng)新的重大工程技術(shù)，作為這項(xiàng)核心技術(shù)的主要研發(fā)承擔(dān)方，北京交通大學(xué)積極推進(jìn)它的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

　　2009年，當(dāng)時(shí)擔(dān)任軌道交通運(yùn)行控制系統(tǒng)國(guó)家工程研究中心主任的郜春海，受命組建北京交控科技有限公司，出任總經(jīng)理。

　　“CBTC概念和技術(shù)理念最早是由中國(guó)人提出的”

　　[新世紀(jì)初我國(guó)的城市軌道交通提上日程，但相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)，特別是大型、復(fù)雜系統(tǒng)的研發(fā)安全管理體系已經(jīng)落后人家一大截子]

　　凡是有軌道的交通線都叫軌道交通。城市地鐵是其中之一。

　　隨著全球工業(yè)化的不斷發(fā)展，城市人口迅速增加，使得城市交通日益擁擠，世界各國(guó)都在尋求發(fā)展與之相適應(yīng)的城市交通工具。以地鐵為代表的軌道交通成為首選之一。

　　中國(guó)的城市化率已達(dá)50%。城市化讓大量的農(nóng)村人口涌入城市。中國(guó)的城市交通成為城市管理者的難題。

　　進(jìn)入新世紀(jì)以來，中國(guó)的城市軌道交通發(fā)展迅速。中國(guó)已有49座城市規(guī)劃將在未來10年大力發(fā)展城市軌道交通。

　　作為世界第一人口大國(guó)，中國(guó)應(yīng)該有自己的軌道交通系統(tǒng)，更應(yīng)該有指揮軌道交通高效安全運(yùn)行的信號(hào)技術(shù)和信號(hào)產(chǎn)業(yè)。

　　北京，中國(guó)的首都。對(duì)于這樣一座具有世界規(guī)模的現(xiàn)代化城市來說，發(fā)展軌道交通是管理者的不二選擇。

　　而就在北京，有一所大學(xué)的軌道交通信號(hào)學(xué)科一直保持著世界知名、全國(guó)第一的優(yōu)勢(shì)。它就是北京交通大學(xué)，至今已有106年的建校歷史。

　　事實(shí)上，在軌道交通安全控制的信號(hào)系統(tǒng)學(xué)科上，北交大至今已有40年的雄厚積累。早在1965年國(guó)務(wù)院和當(dāng)時(shí)的鐵道部就批準(zhǔn)了北交大開展這項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)研究。北交大從此開始對(duì)于軌道交通信號(hào)技術(shù)的技術(shù)攻關(guān)和開發(fā)，為后來的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化積累了科技實(shí)力，儲(chǔ)備了大量的后備人才。

　　“CBTC基本概念和技術(shù)理念最早是由中國(guó)人提出的。”郜春海告訴科技日?qǐng)?bào)記者。

　　1969年，當(dāng)時(shí)汪希時(shí)教授首次提出了基于移動(dòng)閉塞的列車自動(dòng)控制理論，并在國(guó)際著名的學(xué)術(shù)期刊發(fā)表了學(xué)術(shù)論文，并一直推進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)在鐵路信號(hào)中的應(yīng)用。

　　上世紀(jì)末，現(xiàn)在已經(jīng)是北交大校長(zhǎng)的寧濱教授在美國(guó)訪問學(xué)習(xí)，敏銳地捕捉到國(guó)際上開展CBTC系統(tǒng)研究的重要信息，認(rèn)定城市軌道交通的CBTC信號(hào)系統(tǒng)是這個(gè)行業(yè)的技術(shù)制高點(diǎn)，必將成為國(guó)際行業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略重地和發(fā)展趨勢(shì)。他將這一重要信息傳回國(guó)內(nèi)，并組建以唐濤、郜春海為核心的專業(yè)技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，并申請(qǐng)北京市重大科技專項(xiàng)。

　　2004年10月，北京市科委組織行業(yè)專家經(jīng)過多次論證，最終通過了以北京交通大學(xué)為牽頭單位提出的關(guān)于開展“城軌基于通信的CBTC系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”的項(xiàng)目請(qǐng)求。此前，學(xué)界和業(yè)界圍繞我國(guó)要不要開展這一核心技術(shù)開發(fā)研究頗有爭(zhēng)議。

　　這時(shí)開始CBTC信號(hào)核心技術(shù)研發(fā)，事實(shí)上為時(shí)已晚。因?yàn)榫驮谡n題立項(xiàng)的兩個(gè)月后，阿爾卡特公司已經(jīng)成功登陸中國(guó)。在上海M8地鐵信號(hào)工程中，他們的CBTC信號(hào)產(chǎn)品成功中標(biāo)。

　　從那時(shí)候起，中國(guó)的城市軌道交通市場(chǎng)乃至國(guó)際市場(chǎng)，一直主要是“三國(guó)鼎立”，法國(guó)的阿爾斯通、德國(guó)的西門子和加拿大的阿爾卡特壟斷絕對(duì)份額。

　　但是，提出基于移動(dòng)閉塞這個(gè)概念的我國(guó)，卻因?yàn)樯鐣?huì)歷史和技術(shù)基礎(chǔ)等原因，沒有將當(dāng)時(shí)已經(jīng)取得的技術(shù)成果進(jìn)一步開發(fā)。直到20世紀(jì)末、21世紀(jì)初，我國(guó)大力發(fā)展城市軌道交通提上日程，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)，特別是整個(gè)大系統(tǒng)的研發(fā)安全管理體系已經(jīng)落后人家一大截。

　　正所謂：“起了個(gè)大早，趕了個(gè)晚集”。

　　“風(fēng)險(xiǎn)需要技術(shù)與管理結(jié)合起來才能完全控制”

　　[軌道交通的CBTC信號(hào)技術(shù)研發(fā)和工程示范，參與項(xiàng)目的成員幾百上千人。你如何保證每個(gè)人、包括你自己的環(huán)節(jié)不出錯(cuò)？郜春海摸索出一套獨(dú)有的“現(xiàn)代透明廚房理論”]

　　郜春海1993年北交大軌道交通信號(hào)專業(yè)本科畢業(yè)，此后又上了本校研究生。“基于全過程風(fēng)險(xiǎn)控制的安全苛求系統(tǒng)研究”是他碩士論文的題目。在唐濤教授的指導(dǎo)之下，他很快就成為學(xué)校CBTC項(xiàng)目組的核心成員之一。

　　為了“看看別人是怎么弄的”，1997年，郜春海以訪問學(xué)者身份奔赴德國(guó)西門子公司學(xué)習(xí)三個(gè)月。短時(shí)間的學(xué)習(xí)當(dāng)然不可能了解多少技術(shù)的秘密，卻讓他看到別人是怎么搞研究與開發(fā)的，他看到了別人工作的流程化、規(guī)范化與制度化，看到了任何一個(gè)員工可以隨時(shí)休假，同時(shí)也看到了第二天就有人接續(xù)他的工作，體會(huì)到了整個(gè)公司就是一個(gè)機(jī)器、一個(gè)廚房，每天炒出不同口味的“菜肴”。

　　自2004年開始至今，基于通信的城軌CBTC系統(tǒng)課題研究，在得到北京市連續(xù)五期支持的同時(shí)，科技部、財(cái)政部、發(fā)改委、建設(shè)部等有關(guān)部委先后給予了項(xiàng)目與政策上的大力支持。

　　到2007年，項(xiàng)目研發(fā)不斷取得重要突破?？梢哉f，核心技術(shù)問題基本解決。

　　在自主創(chuàng)新的鏈條中，首先需要核心技術(shù)上的突破，但是，把核心技術(shù)變成市場(chǎng)上需要的產(chǎn)品同樣重要與漫長(zhǎng)，甚至更重要、更漫長(zhǎng)。

　　作為軌道交通神經(jīng)中樞的信號(hào)技術(shù)來說，解決了技術(shù)原理是一回事，真正要將這項(xiàng)技術(shù)變成產(chǎn)品，并且應(yīng)用到工程實(shí)際中去，又是另一回事。

　　從2002年開始，長(zhǎng)

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