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近年(nian)來(lai)，隨著我國(guo)(guo)(guo)城市軌(gui)道(dao)交通的(de)蓬(peng)勃發展(zhan)，城市軌(gui)道(dao)交通車(che)輛及(ji)信號(hao)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)技(ji)術(shu)水(shui)平已獲得了持續進(jin)步，但仍處(chu)于追趕國(guo)(guo)(guo)外先進(jin)技(ji)術(shu)的(de)階(jie)段。國(guo)(guo)(guo)內(nei)外城市軌(gui)道(dao)主(zhu)(zhu)流采用的(de)是基于“車(che)-地(di)-車(che)”信號(hao)的(de)列(lie)車(che)自動運行系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(CBTC)，但也普遍(bian)存在配置設(she)備多、系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)接口復雜(za)和舊線(xian)改造費用高等缺點。隨著國(guo)(guo)(guo)內(nei)綜合通信系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)和各子系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)技(ji)術(shu)的(de)完全自主(zhu)(zhu)化，將(jiang)列(lie)車(che)控(kong)(kong)制(zhi)主(zhu)(zhu)體轉移(yi)到車(che)載控(kong)(kong)制(zhi)平臺，打(da)破傳統(tong)(tong)CBTC系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)設(she)備中心依賴，已經(jing)成為未來(lai)軌(gui)道(dao)通信技(ji)術(shu)發展(zhan)的(de)新方向。

一、青島地鐵列車自主運行系統（TACS）基本情況

青島地鐵集團(tuan)有限(xian)公司自2013年開始(shi)關(guan)注行(xing)業前沿技術(shu)，在整合國內外技術(shu)發展優點的基(ji)(ji)礎上，于(yu)2015年開始(shi)啟動研(yan)究最先(xian)進的以“車(che)-車(che)”通信為(wei)基(ji)(ji)礎，以列(lie)車(che)為(wei)主(zhu)(zhu)體和(he)控(kong)制核心，具(ju)有列(lie)車(che)主(zhu)(zhu)動進路、自主(zhu)(zhu)防(fang)護、自主(zhu)(zhu)調整以及無人駕駛(shi)功能的新型列(lie)車(che)自主(zhu)(zhu)運行(xing)系統（TACS）相關(guan)技術(shu)。

（一）項目啟動到批復

中國(guo)城市軌道協(xie)會于2016年11月9日正式批準了(le)青島市（軌道交通）“列(lie)車自主運(yun)行系(xi)統(tong)（TACS）示范工程”項目，

2018年(nian)2月該項目(mu)(mu)獲得發改委示(shi)范工(gong)程，并獲得國家1.46億元的(de)專(zhuan)項資金扶持(chi)，是(shi)2018年(nian)國家發改委批復(fu)的(de)4個“中國標(biao)準(zhun)城市軌(gui)道(dao)交(jiao)通裝備研制工(gong)程”中扶持(chi)力(li)度最(zui)大(da)的(de)重點項目(mu)(mu)，也(ye)是(shi)山東省歷年(nian)來在(zai)城市軌(gui)道(dao)交(jiao)通領域獲得的(de)最(zui)大(da)扶持(chi)項目(mu)(mu)。

（二）項目定義和原理

列(lie)車(che)自(zi)主(zhu)運行(xing)系(xi)(xi)(xi)統——TACS（Train Autonomous Circumambulate System）是(shi)以(yi)“車(che)—車(che)”通信為基礎(chu)，將(jiang)傳統的(de)(de)車(che)地兩層分布式列(lie)車(che)控制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)統與車(che)載(zai)網絡系(xi)(xi)(xi)統、牽引(yin)系(xi)(xi)(xi)統、制(zhi)(zhi)動(dong)系(xi)(xi)(xi)統深(shen)度(du)融合，以(yi)車(che)載(zai)控制(zhi)(zhi)平臺為核心，實(shi)現(xian)(xian)列(lie)車(che)主(zhu)動(dong)進路、自(zi)主(zhu)防護(hu)，從而實(shi)現(xian)(xian)列(lie)車(che)自(zi)主(zhu)運行(xing)，真正將(jiang)地鐵信號(hao)系(xi)(xi)(xi)統打造成可以(yi)自(zi)主(zhu)控制(zhi)(zhi)的(de)(de)“最強大腦”。

TACS系統采用“車(che)(che)(che)-車(che)(che)(che)”通信(xin)(xin)方式，可以降低車(che)(che)(che)載控制器的(de)(de)反應時間，快速更新后(hou)續(xu)列車(che)(che)(che)的(de)(de)速度曲(qu)線。后(hou)續(xu)列車(che)(che)(che)根據(ju)自己(ji)的(de)(de)狀態，向前行(xing)列車(che)(che)(che)請(qing)求前車(che)(che)(che)的(de)(de)位置(zhi)信(xin)(xin)息(xi)，當后(hou)續(xu)列車(che)(che)(che)收到(dao)前車(che)(che)(che)的(de)(de)位置(zhi)信(xin)(xin)息(xi)時，后(hou)續(xu)列車(che)(che)(che)根據(ju)該位置(zhi)信(xin)(xin)息(xi)，自主(zhu)計算(suan)是否(fou)可以進入車(che)(che)(che)站和相關的(de)(de)制動曲(qu)線，最終實現列車(che)(che)(che)的(de)(de)自主(zhu)運行(xing)。

（三）項目特點和先進性

1.優化系統(tong)(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)，提高運行(xing)(xing)(xing)性能。本(ben)系統(tong)(tong)通(tong)過(guo)基于線路資源管(guan)理(li)的行(xing)(xing)(xing)車(che)(che)(che)控(kong)制(zhi)(zhi)以及車(che)(che)(che)輛ATO系統(tong)(tong)融合，對行(xing)(xing)(xing)車(che)(che)(che)控(kong)制(zhi)(zhi)進行(xing)(xing)(xing)了(le)優化，能夠(gou)減(jian)小運行(xing)(xing)(xing)間(jian)隔(ge)（尤(you)其是折返(fan)間(jian)隔(ge)可縮(suo)短10%），有效抑(yi)制(zhi)(zhi)列車(che)(che)(che)啟停沖動、提高定(ding)點(dian)停車(che)(che)(che)精度(du)并減(jian)少列車(che)(che)(che)能耗。

2.具備更高(gao)的可靠(kao)(kao)性，天然(ran)實現互(hu)聯互(hu)通功能(neng)。本系(xi)統實現了(le)設備的減少以及(ji)設備間接口的優化(hua)，減少了(le)設備間的數據(ju)交(jiao)互(hu)，降低了(le)系(xi)統的復(fu)雜度(du)，提(ti)高(gao)了(le)系(xi)統可靠(kao)(kao)性，能(neng)夠天然(ran)支持同制式系(xi)統的互(hu)聯互(hu)通。

3.支持車(che)(che)輛(liang)(liang)段(duan)(duan)設備配(pei)置(zhi)以及行(xing)車(che)(che)控(kong)制正(zheng)線(xian)化及全(quan)自(zi)動駕駛(shi)。本系統支持全(quan)線(xian)駕駛(shi)，且車(che)(che)輛(liang)(liang)段(duan)(duan)采用(yong)與正(zheng)線(xian)相(xiang)同(tong)的設備配(pei)置(zhi)，實現了車(che)(che)輛(liang)(liang)段(duan)(duan)和(he)正(zheng)線(xian)相(xiang)同(tong)的控(kong)制模式(shi)，列車(che)(che)在車(che)(che)輛(liang)(liang)段(duan)(duan)內運行(xing)時也具(ju)有ATP和(he)全(quan)自(zi)動駕駛(shi)功能(neng)。

4.減少設(she)(she)備費(fei)(fei)用，縮短(duan)工(gong)程建(jian)設(she)(she)周(zhou)期(qi)，降低建(jian)設(she)(she)成(cheng)(cheng)本。與(yu)傳統(tong)CBTC系(xi)統(tong)相比，列車(che)自(zi)主(zhu)運行(xing)系(xi)統(tong)精簡(jian)(jian)了(le)(le)車(che)站/軌(gui)旁設(she)(she)備，簡(jian)(jian)化了(le)(le)各子(zi)系(xi)統(tong)間(jian)接口，降低了(le)(le)系(xi)統(tong)復(fu)雜度。系(xi)統(tong)成(cheng)(cheng)熟后，可(ke)一定程度減少設(she)(she)備費(fei)(fei)用及設(she)(she)備用房，同時設(she)(she)計、施(shi)工(gong)、調試等費(fei)(fei)用均將有所降低，工(gong)程建(jian)設(she)(she)和調試時間(jian)均會縮短(duan)。

支持列(lie)車主動進(jin)路、列(lie)車自(zi)主防(fang)護的(de)列(lie)車主體化新型列(lie)車運(yun)行控(kong)制系統(tong)(tong)是未來(lai)軌(gui)道交通技術發(fa)(fa)展方(fang)向(xiang)，本(ben)項目研究的(de)列(lie)車自(zi)主運(yun)行系統(tong)(tong)符合該技術方(fang)向(xiang)，有(you)利于提高我(wo)國城市軌(gui)道交通整體發(fa)(fa)展水平，并(bing)有(you)機(ji)會引(yin)領行業技術發(fa)(fa)展方(fang)向(xiang)。

二、青島地鐵列車自主運行系統（TACS）進展

本項目從2015年正(zheng)式實施以來(lai)，先(xian)后開展了(le)項目調研、示范工(gong)程申報、系統設計、產品研發及測試驗證等(deng)工(gong)作：

1.為更好(hao)開(kai)展(zhan)系統(tong)研(yan)發(fa)，青(qing)島(dao)地鐵(tie)聘請國內知名專(zhuan)家組成專(zhuan)家團隊，對TACS系統(tong)設計等各項工作進行專(zhuan)題(ti)評(ping)審，隨著項目開(kai)展(zhan)，目前已完成十余次專(zhuan)項評(ping)審、涉及系統(tong)設計、產品研(yan)發(fa)、測(ce)試(shi)驗證(zheng)等內容。

2.已(yi)完成(cheng)列車自主運(yun)行(xing)系(xi)統(tong)（TACS）設計及各系(xi)統(tong)的(de)研發(fa)工作，正(zheng)在進行(xing)全系(xi)統(tong)試驗室(shi)調(diao)試驗證(zheng)工作。

3.為進(jin)行(xing)更充(chong)分的(de)系統(tong)實際(ji)線路試驗(yan)(yan)，本(ben)項目(mu)按照TACS系統(tong)配置(zhi)對四方(fang)股份5km試驗(yan)(yan)線進(jin)行(xing)改造建設(she)，目(mu)前正在(zai)進(jin)行(xing)設(she)備工程安裝。

4.本項目(mu)計(ji)劃(hua)生(sheng)產(chan)(chan)三列TACS試(shi)樣用車(che)(che)，完成試(shi)驗(yan)室調(diao)試(shi)后繼續開(kai)展試(shi)驗(yan)線測試(shi)驗(yan)證(zheng)工作，目(mu)前正在進行三列車(che)(che)生(sheng)產(chan)(chan)和(he)設(she)備安(an)裝，計(ji)劃(hua)2019年8月份(fen)下線。

5.2019年9月到2020年6月，青島(dao)地(di)鐵將開展試驗線全系統測試，為(wei)地(di)鐵6號線進行(xing)示范應用打好(hao)基(ji)礎。

三、經濟效益、社會效益

與傳統CBTC系統相(xiang)比，基于車(che)載控制平(ping)臺的列車(che)自主運(yun)(yun)(yun)行控制系統，通過(guo)精簡車(che)站/軌(gui)旁設備，顯(xian)著(zhu)降(jiang)低項目的建設和(he)運(yun)(yun)(yun)營維護(hu)成本。同時突(tu)破傳統列車(che)運(yun)(yun)(yun)行間(jian)隔的瓶頸，顯(xian)著(zhu)縮短(duan)運(yun)(yun)(yun)行間(jian)隔，從而提高城市軌(gui)道(dao)交通運(yun)(yun)(yun)能。

（一）經濟效益

1.在建(jian)設(she)(she)成本上，ZC、CBI設(she)(she)備(bei)(bei)統一整(zheng)合(he)為目標控制器(qi)，簡(jian)(jian)化了地面設(she)(she)備(bei)(bei)配置，車輛系統融合(he)精簡(jian)(jian)了重(zhong)復性設(she)(she)備(bei)(bei)，預計(ji)可(ke)減少(shao)15%設(she)(she)備(bei)(bei)費(fei)用、10%設(she)(she)備(bei)(bei)用房面積，同時(shi)設(she)(she)計(ji)、施(shi)工、調試、用電等費(fei)用均(jun)將(jiang)有所降低。

2.在運營維護(hu)上，因地(di)面設(she)(she)備(bei)(bei)功能簡(jian)化，減少(shao)(shao)了地(di)面控制設(she)(she)備(bei)(bei)的升級需求，延伸線(xian)布置(zhi)時，可(ke)(ke)以以搭積木的方式快速(su)配置(zhi)。因地(di)面設(she)(she)備(bei)(bei)故(gu)障的影響(xiang)已充分減小(xiao)，車(che)載(zai)設(she)(she)備(bei)(bei)故(gu)障時可(ke)(ke)以在移動故(gu)障車(che)后快速(su)恢復(fu)線(xian)路運營，故(gu)障車(che)的維護(hu)可(ke)(ke)以在存車(che)線(xian)或車(che)輛(liang)段進(jin)行，不影響(xiang)正(zheng)線(xian)。由于(yu)系統將顯著減少(shao)(shao)維護(hu)工作量，預計可(ke)(ke)減少(shao)(shao)約20%的成本(ben)。

（二）社會效益

提(ti)高運(yun)(yun)輸(shu)(shu)效率(lv)，保證(zheng)服務(wu)質量。本項目實施后可以突(tu)破(po)傳(chuan)統列車運(yun)(yun)行(xing)間隔的(de)(de)(de)瓶頸，建設開通(tong)(tong)初期(qi)(qi)、車輛缺少(shao)的(de)(de)(de)情況(kuang)下，實現小編組和(he)高密(mi)度運(yun)(yun)營，這樣(yang)的(de)(de)(de)運(yun)(yun)輸(shu)(shu)方(fang)式可以吸引更多的(de)(de)(de)客流。在(zai)高峰(feng)期(qi)(qi)和(he)非高峰(feng)期(qi)(qi)，車載控制平臺自動運(yun)(yun)行(xing)控制系統均(jun)能提(ti)供(gong)很短(duan)的(de)(de)(de)運(yun)(yun)行(xing)間隔、區間等待時間，從(cong)而為乘客提(ti)供(gong)高質量的(de)(de)(de)客運(yun)(yun)服務(wu)，增(zeng)強乘客對軌道(dao)交通(tong)(tong)的(de)(de)(de)認可度。

青島地鐵(tie)列車自主運(yun)行系統實(shi)施后，將會給軌(gui)道交通提供更(geng)舒適、更(geng)安全高(gao)效的(de)軌(gui)道運(yun)輸(shu)系統，更(geng)重要的(de)是(shi)該項目實(shi)施將建(jian)立車載(zai)控制平臺列車自主運(yun)行技(ji)術(shu)(shu)體系與標準體系，使全自動運(yun)行系統技(ji)術(shu)(shu)真正成為一(yi)個節(jie)約能源的(de)、高(gao)新(xin)技(ji)術(shu)(shu)的(de)、附加值很高(gao)的(de)新(xin)型產(chan)業(ye)。