轨交“神经网络”触动创新神经顺水鱼财经

本报首席记者 任荃 实习生 史博臻

轨交发车间隔缩短1分钟，能使线路运能提升87.5%！怎么缩短？靠更先进的信号系统。在新近开通的北京亦庄线上，上海研发的裂缝波导传输线支撑着首次应用的国产轨交“神经网络”。科研人员期盼着：什么时候我们的自主技术也能用于上海轨交？

元旦前两天，我国首条安装国产轨交信号系统的北京亦庄线开通运营，最小设计发车间隔仅2分钟，为国内领先。这意味着，支撑它繁忙运营的“神经网络”，比国内绝大多数轨交线路所拥有的都灵敏和可靠。

发车间隔直接决定了一条轨交线路的运能。长期以来，国内轨交的发车间隔听“老外”指挥外国制造的“神经网络”密布中国各大城市的轨交线。由于缺乏自己的技术，我们让出的不仅是市场，甚至承担着城市安全的巨大风险。

终于，尴尬从北京亦庄线开始有望终结。这条被称作“轨交国产化样板线”的新线，列车信号系统的集成商和关键设备供应商均来自上海“墙内开花墙外香”，轨交“神经网络”的国产化进程，既叫人高兴，更令人深思。

“2分钟间隔”凸显创新缺位

当轨交成为城市居民出行的首选，各条线路的运能无一例外地捉襟见肘起来。要了解发车间隔与轨交运能之间的关系，可以“温故而知新”：2008年北京奥运会前夕，北京地铁二号线发车间隔从3分钟缩短至2分30秒，运力提升50%；去年5月，这条线路的发车间隔从2分30秒缩短到2分钟，运力提升25%。也就是说，发车间隔缩短1分钟，即可使整条线路的运能提升87.5%！

支撑二号线成功升级至“2分钟间隔”的，是法国阿尔斯通公司的CBTC系统（基于' 通信的列车控制系统）。以往，传统的轨交信号系统由于无法准确获知列车的准确位置，为确保安全，前后两趟列车必须保持较大车距；借助无线通信技术，CBTC系统能让每趟列车与控制中心实时对话，即便前后车距较小，也能保证行车安全。

理论上，CBTC能让轨交发车间隔缩短至1分30秒，乘客站在站台上，前面的列车尾巴还在眼角，转头就能看见后一列车的车头。“车头咬车尾”的诱人景象，吸引着国内各大城市的轨交线路纷纷向“2分钟间隔”靠拢。

自2004年以来，我国新建和改扩建的轨交均采用了先进的CBTC系统，只是这种能实时感知的“神经网络”清一色都是舶来品。业内人士告诉记者，在目前我国的轨交建设中，列车自动控制系统是国产化率最低的部分，进口CBTC系统的要价在每公里千万元以上，如国产化，成本可降低30%。

一张订货单嗅出产业机遇

谁来解决“2分钟间隔”背后的尴尬？

2008年，位于嘉定南翔的中国电子' 科技集团公司第51研究所接到来自北京交大的电话，希望订购一批特殊的波导管，用于国产CBTC系统的集成示范。51所波导异型管厂厂长徐朝勇按捺不住兴奋，“这不是一张普通的订货单，其中蕴藏着一个新的产业机遇！”

引起51所浓厚合作兴趣的，是一种名叫“裂缝波导管”的信号传输介质。说白了，它就是在或圆或方的空心金属管上等距离开槽，让穿行其中的电磁波信号时不时“漏”点出来。“你可以把它想象成一根自来水管，每隔一段开个小孔，让水流出。”徐朝勇告诉记者，以往这种通信方式主要用于军工领域，将它用于轨道交通不过是近10年的事。目前，国外公司大都采用架设定向天线的方式传输无线信号；相比之下，沿轨道平行铺设裂缝波导管，信号传输更加稳定均匀，且不易受干扰。

那么，究竟多大的开缝间隔才能激发出最适合轨交的信号强度呢？科研人员先做仿真设计，而后在大连、北京等轨交试验段上实地验证，终于研制出了国内第一套具有自主知识产权的裂缝波导型CBTC车地通信子系统。眼下，51所正在研发5.8千兆赫的裂缝波导CBTC车地通信子系统，这是全世界都不曾尝试过的。与现在的2.4千兆赫技术相比，频率提高一倍，不仅抗干扰能力更强，而且波导管的直径只需原来的1/3，系统造价将因此降低20%。

上海研发碰上“选择障碍”

在北京亦庄线和同时开通的昌平线上，上海研发的裂缝波导传输线总计绵延近70公里，它们支撑着国产轨交“神经网络”的畅快交流，也展示着“北京制造”的眼光与胆识。2004年至今，北京市政府先后投入1.2亿元支持CBTC关键核心技术研发、工程化开发和示范运营。去年8月，北京多家产学研用单位共同成立了国产CBTC“北方联盟”。

屡屡目睹同行的大手笔，同在上海的中电第51所和卡斯特信号公司（亦庄线列车信号系统的集成商）有些坐不住了。“能否也让我们的技术在上海的轨交线上试一试？”轻声探路得到的回应是“考虑考虑”。当国产技术与进口产品竞技，运营方又一次陷入“选择障碍”：国产取代进口，万一出了事，责任由谁担？

事实上，当国产CBTC系统迎头赶上之时，上海轨交所选用的国外技术已略显落后。去年11月中旬，上海轨交11号线开始调试基于定向天线的无线传输CBTC系统，轨交6、7、8、9号线虽在建设时预留了CBTC备用模式，由于种种原因，迟迟未开通。而1、2、3号线等较早修建的线路，使用的仍是传统信号系统，最短运营间隔一般在3分钟以上。

“通常，每8到10年，轨交信号系统都需要做一次升级。我们不希望看到，当上海轨交的"神经网络"陆续迎来二次更新时，依然是洋技术当道。”