“跑”在世界最前列!青岛地铁列车搭载“最强大脑”,全国首条全自主运行系统(TACS)线路即将上线

2024-04-20 12:46:32 来源: 大众网 作者: 毛道光

  大众网记者 毛道光 青岛报道

  地铁列车会“自己跑、自己停、自己回”,自己判断运行。4月20日,记者提前登上青岛首条无人驾驶线路-青岛地铁6号线一期,感受搭载全自主化TACS系统列车的“风驰电掣”。据了解,青岛地铁6号线一期是全国第一条全自主运行系统(TACS)线路,可以说是集青岛地铁十年建设发展经验于一体。6号线最突出的特点就是智慧化,建设之初就是朝着智慧地铁示范线这一目标来打造,是实现地铁更好质量和更可持续发展的新质生产力典型案例。

  青岛地铁集团设备技术部二级总监左旭涛介绍,简单的说,地铁列车会“自己跑、自己停、自己回”,自己判断运行。采用了这项技术,列车控制系统是控制列车安全、准时运行的指挥部。传统系统的主要设备安装在轨旁,列车全程听地面指挥。而TACS系统将轨旁主要设备的功能分散到列车上,通过列车与列车之间的直接“通话”,后方列车直接拿到前方列车的状态信息进行自己判断,就像列车有了自己的“大脑”和“千里眼”,能够自主“奔跑”。

  提前尝鲜6号线

  7大优势让列车更聪明

  与传统列车控制模式相比,地铁6号线到底有多智慧?20日上午,记者来到即将开通的6号线一期灵山湾站,提前搭乘“最聪明的地铁列车”,开启一场智慧之旅。

  据介绍,TACS的这种架构为运营带来了诸多优势,主要有这7大特点。更智能:列车根据时刻表,自行确定要运行的时间、速度和行驶的区域;如果列车发生晚点,会主动调整停站时间、运行速度,确保准点到达。

  更安全:TACS系统采用了分布式的设计,减少了设备室主要设备故障导致的多个列车都要降级运营的情况,提供更多有效的系统保障,显著提高运营安全。

  更可靠:可靠性由99.99%提升至99.9996%,提升2个数量等级。别看数字变化不大,但在行业内两个数量等级的提升就是近百倍的进步。由原来的平均0.6年发生一次大故障导致系统性能失效,延长为11.4年发生一次。

  更有效率:运用TACS技术后,6号线折返效率提升17%。实际测算,6号线传统系统站前折返时间最快为126秒,而TACS折返时间可提升至105秒。运营高峰期时,每小时可以多上线6列车、多运送约8000名乘客。在大城市,乘客高峰期坐不上车的概率会大幅降低。

  更为灵活:TACS支持两车对向行驶和任意位置折返。当发生火灾、水淹等紧急情况时,可以立即停车调头以最高模式安全地回到原来的站台。经过测算,6号线TACS任意点折返时间为12秒,加上返回到原站台的时间90秒,总时间不超过2分钟;而CBTC系统至少需要10分钟。

  更有效益:TACS系统结构简单,设备少,维护工作少。以6号线为例,全寿命周期内可节省投资1.26亿元,占总成本的20%。

  更易实现互联互通和旧线改造。TACS系统结构简单,能够实现不同厂商的互联互通,减少了对原系统厂商的依赖。如果线路都能互联互通,相关的长途乘客就可以像乘坐火车一样直接乘坐“直达车”,不用频繁的更换线路了。旧线改造时主要改造列车,既有地面系统进行配合性改造升级即可,无需频繁切换,不仅可以大幅提高安全性,而且节省时间30%。

  TACS系统研发历时8年

  在技术创新上真正实现国际引领

  2015年,青岛地铁集团联合相关单位开始研发,到青岛6号线工程应用,已历时8年。青岛地铁集团始终秉承最严谨的工作态度、最严格的程序流程、最高的标准要求,对所有环节进行全过程控制;同时聘请15名知名专家组成专家组,对关键环节进行技术把关,累计开展阶段性评审21次。

  严谨的系统研发。开展历时4年的TACS系统设计方案、运营场景等全方位研究,并组织行业研讨会,广泛征求全国各企业专家的意见,确保技术路线符合发展趋势。

  最细致的测试调试。通过TACS专项试验室和5公里TACS线路,累计完成试验室模拟功能测试、互联互通测试以及实车功能调试、互联互通调试等4轮测试、1000余项点测试。

  最正式的工程验证。为进一步验证TACS系统的特点和优势,青岛地铁集团利用1号线南段开通前的空闲时间段,完成正线线路的工程验证,并召开TACS成果展示会,向世界公开展示TACS在降本增效、旧线改造、互联互通等方面的优势。

  TACS系统是基于车车通信、车辆信号深度融合的新一代列车控制系统。与传统的系统相比,TACS系统性能大幅提升,全寿命周期成本降低20%(节省总投资1.26亿元),并在旧线改造等方面具有很大优势。利用TACS系统运行效率高、深度融合的优势,能够大幅降低能耗,更易实现灵活编组。

  同时,TACS系统具有完全自主知识产权,在技术创新上真正实现国际引领,实现了中国轨道交通装备由“从无到有”到“技术领跑”的跨越,极大提升“中国智造”在世界轨道交通领域的地位和影响力。

  未来地铁朝着智慧、灵活和节能方向发展

  三期新建独立线路已经明确应用TACS系统

  从TACS系统的优势来看:可靠性的提升,让我们乘坐地铁晚点的概率大幅降低;折返效率的提升,高峰期可以上线更多的列车,运送更多的乘客;任意位置折返,提升了紧急情况下的处置效率,有效保护乘客安全;天然支持互联互通、跨线运行,只要线路贯通,列车就可以从一条线,直接进入另一条线行驶,乘客可能无需换乘,即可到达预期目的地。

  未来地铁主要朝着智慧、灵活和节能方向发展。其中,全智慧运维、灵活编组、系统性节能控制和设备云化,将成为地铁未来发展的主要趋势。这些新技术将提升地铁系统的运行效率和乘客体验,同时减少能源消耗和对环境的影响,实现地铁的高质量可持续发展。

  目前,青岛地铁三期新建独立线路已经明确应用TACS系统,未来的旧线改造也将进行全面应用。其他设备厂商、地铁建设单位也在纷纷跟进,TACS的广泛应用已经成为必然。

  TACS研发历程

  2015年,青岛地铁联合相关单位成立了科研项目组,开始了列车自主运行系统的研发工作。

  2016年11月,中国城市轨道交通协会批准“列车自主运行系统(TACS)示范工程”项目。

  2018年12月,完成了TACS车载列控、牵引、制动、网络、防撞及轨旁系统的研发工作,满足设计要求,核心设备均已通过符合欧标和国标的第三方产品安全评估。

  2020年3月12日,中国城市轨道交通协会正式发布实施了《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》,“青岛地铁列车自主运行系统示范工程”项目被列入智慧城轨发展纲要第9项示范工程。

  2020年12月31日,项目组完成TACS所有地面和试验线试验测试工作,所有测试结果全部通过且符合设计要求。

  2021年5月9日,成功举办TACS成果展示会,向全行业展示了TACS的特点和优越性。

  2022年3月25日,6号线TACS项目正式开标,标志着TACS项目正式进入工程应用。

  2023年3月30日,6号线首列车到达车辆段。

  2023年11月23日,6号线进入试运行。

  2024年4月14日,6号线通过初期运营前安全评估。

初审编辑:王秀洁

责任编辑:苏昱如