创新驱动发展·技术创新

    本报记者  冷德熙

    有关单位披露，CBTC项目的最新成果——全自动无人驾驶技术（FAO）系统，即将在北京新建轨道交通线路示范应用。作为城市轨道交通三大关键核心技术（牵引、制动和信号）之一，CBTC信号技术的成功研发与运用，肇始于北京高等名校，完成于首都城市轨道建设工程，充分体现了科技创新、管理创新、技术创新和工程创新的有机结合，在重大科技成果工程化和产业化的探索中，书写了浓重的一笔。

    为什么要支持开发CBTC信号技术？

    随着通信技术的飞速发展，人们开始研究将其应用于列车控制系统，用无线通信媒介实现列车和地面的双向通信，以代替通过轨道电路实现的列车运行控制。CBTC的突出优点是车—地双向通信，又称“移动闭塞”系统，以区别于此前的“准移动闭塞”和“固定闭塞”系统。CBTC技术可以将列车之间的运行间隔减少至两分钟、一分半甚至一分钟，因而大大提高载客量和运力。

    国际上，20世纪90年代，西门子、阿尔斯通等跨国企业最早在地铁等城市轨道交通上使用移动闭塞的CBTC系统。本世纪初，自从北京、上海、广州的地铁示范线路开始使用CBTC之后，我国开始大量进口这种设备。

    但是，进口设备的业主单位无不面临以下问题：价格昂贵，每公里的信号设备要价1300万元人民币；售后服务困难，不能及时到位。作为轨道交通的关键核心技术，因为你没有，你可能出多少钱人家都不卖给你！

    关键核心技术是买不来的，也是引进不来的，必须自主创新。

    2001年，北京申奥成功。2008年，中国人圆梦百年奥运。为举办一届有特色、高水平的奥运会，北京必须大力发展地铁、轻轨等城市轨道交通。与此同时，城市轨道交通线也应该使用中国人自主开发的CBTC信号技术。

    CBTC是城市轨道交通的关键核心技术。发展CBTC等城市轨道交通信号技术是北京市乃至全国经济社会发展的重大需求！

    作为首都，北京具有全国首屈一指的科技资源优势。北京交通大学自二十世纪九十年代中期开始，从基础理论研究起步，对CBTC开展了长期的课题研究，开始进入关键技术攻关和原理样机研制阶段。

    北京市科委当时敏感地抓住这一重大契机，支持开发CBTC信号技术，实现工程化和产业化提上了日程。

    40年积累10年攻关

    在轨道交通安全控制的信号系统学科上，北京交通大学至今已有40余年的积累。早在1965年，国务院和当时的铁道部就批准了北京交通大学开展这项技术的基础研究。

    上世纪末，现任北京交通大学校长宁滨教授在美国访问学习，敏锐地捕捉到国际上开展CBTC系统研究的重要信息，认定城市轨道交通的CBTC信号系统是这个行业的技术制高点，必将成为国际行业技术竞争的发展趋势和战略重地，并迅速组建起专业技术攻关团队。

    2004年，北京市科委组织行业专家经过多次论证，决定支持以北京交通大学为牵头单位开展“基于通信的城轨CBTC系统关键技术研究与应用”项目研究。这一年，在北京市科委的组织协调之下，北京交通大学、北京市基础设施投资有限公司、北京市轨道交通建设管理有限公司、北京地铁运营公司等单位联合签署“北京城市轨道交通发展合作协议”，选取上述项目作为城市轨道交通关键核心技术的突破口。

    两年后，北京交通大学宁滨、唐涛科研团队攻克CBTC系统关键技术，完成系统集成、实验室综合测试和仿真，研制出国内第一个CBTC系统样机。样机在北京苹果园地铁1.3公里的试车线上进行功能性能测试，全部指标达到国际先进水平。

    “没有北京市的第一期项目支持，CBTC科技团队不可能这么快取得这么重要的科技成果，也不可能有后来的工程化和产业化。”CBTC科技团队总负责人宁滨说。

    亦庄工程令国人扬眉吐气

    “对于面向应用、满足重大需求的科技成果，要建立和完善政产学研用相结合的机制，才能转化为现实的生产力。”在谈到CBTC的工程化和产业化历程时，北京市科委副主任伍建民深有感触。

    事实上，当初在完成CBTC核心技术的研发后，如果不继续支持跟进，CBTC就可能永远停留在“实验室成果”的水平上。

    2007年，通过专家论证，北京市科委决定对第一期CBTC系统成果进行放大支持，同时在组织实施的机制上进行创新，由北京地铁运营公司牵头，北京交通大学、和利时公司等单位共同实施，在大连快轨和北京地铁进行中试试验。

    2008年，北京市科委在继续实施第二期科技项目的同时，启动重大科技计划项目“北京轨道交通信号系统核心技术研发及示范工程”，由北京市轨道交通建设管理公司牵头。该项目同时得到了“十一五”时期国家科技支撑计划支持，并将亦庄地铁线路列为CBTC示范工程。

    将一项新的科技成果应用到地铁这样的轨道交通实际工程中去，犹如将“小三脚架”安装到人类心脏的“搭桥手术”，既需要高超的工程科技创新能力，也不得不冒极大的风险。

    为此，业主方为工程施工上了三重“保险”：首先是选择在刚开始运营时客流量不多的郊区线路亦庄线进行工程示范；其次是在这条线路上，除了国产的CBTC设备，其他设备都要采用质量最可靠的品牌设备，包括进口设备；最后，对于自主生产的CBTC设备质量及其工程施工的每一步，都要进行国际安全认证，从而确保不出任何事故。

    2010年12月30日，亦庄示范线成功开通，从此中国人拥有了自主知识产权的CBTC信号技术！

    在此一年前，北京交通大学成立了专门从事CBTC系统产业化的实体企业——北京交控。三年来，作为中关村“瞪羚企业”（对成长性好、增长速度快、具有跳跃式发展态势的高科技中小企业的一种通称）之一，该公司2012年实现销售收入2.1亿元。先后形成国家标准2项，申请发明专利50项，授权32项，软件著作权111项，发表论文339篇。其关键核心技术分别获得国家科技进步二等奖和北京市科技进步一等奖。

    自从有了这家企业，有了具有自主知识产权的CBTC系统，国外进口CBTC的价格从过去每公里1300万元左右，降低至现在的800万元左右。三年间，北京交控已经在北京地铁建设中连续中标4条线。今年又走出北京，在长沙、成都分别成功中标。CBTC技术在产业化的道路上迈出了坚实的步子。