中國地鐵軌道交通信號系統自主創新心路歷程

　　這是一項前后三代信號人持續進行40多年基礎研究、10多年技術攻關取得的重大技術創新成果，項目先后獲得科技部、國家發改委、財政部、建設部、鐵道部等國務院多個部委和北京市多個部門的持續大力支持。

　　一項滿足國家重大戰略要求與行業需求的技術創新，從理念的提出到技術的成熟要多久？一項行業關鍵核心技術，從科技成果轉化為滿足市場需要的產品的路該怎么走？

　　十年攻關路，三載下海人。作為這項技術從技術攻關到工程示范和產業化全程的見證人，郜春海也許能告訴我們，中國自主創新CBTC信號系統的真實心路歷程。

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

　　地鐵網絡系統中，保證列車與列車之間前后相“咬”、魚貫而行而不發生追尾的是自己的“大腦神經中樞”，即“基于通信的列車自動控制系統”（CommunicationBasedTrainControl，CBTC），簡稱信號系統。

　　中國自主研制開發的CBTC信號系統被成功應用于北京的亦莊、昌平地鐵線，系統的最小設計間隔時間可以縮短到90秒，極大提高了地鐵運力。與此前引進國外的同類產品相比，該技術具有安全、高效、準點、舒適、節能和更人性化等特點。

　　作為一項關系國計民生的核心技術，CBTC系統的技術突破和工程化應用，打破了國外大公司長期以來的行業壟斷，改寫了我國城市軌道交通“有軌無腦”的歷史！

　　CBTC，中國信號系統，一項自主創新的重大工程技術，作為這項核心技術的主要研發承擔方，北京交通大學積極推進它的產業化進程。

　　2009年，當時擔任軌道交通運行控制系統國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，出任總經理。

　　“CBTC概念和技術理念最早是由中國人提出的”

　　[新世紀初我國的城市軌道交通提上日程，但相關領域的技術開發，特別是大型、復雜系統的研發安全管理體系已經落后人家一大截子]

　　凡是有軌道的交通線都叫軌道交通。城市地鐵是其中之一。

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

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

　　進入新世紀以來，中國的城市軌道交通發展迅速。中國已有49座城市規劃將在未來10年大力發展城市軌道交通。

　　作為世界第一人口大國，中國應該有自己的軌道交通系統，更應該有指揮軌道交通高效安全運行的信號技術和信號產業。

　　北京，中國的首都。對于這樣一座具有世界規模的現代化城市來說，發展軌道交通是管理者的不二選擇。

　　而就在北京，有一所大學的軌道交通信號學科一直保持著世界知名、全國第一的優勢。它就是北京交通大學，至今已有106年的建校歷史。

　　事實上，在軌道交通安全控制的信號系統學科上，北交大至今已有40年的雄厚積累。早在1965年國務院和當時的鐵道部就批準了北交大開展這項技術的基礎研究。北交大從此開始對于軌道交通信號技術的技術攻關和開發，為后來的技術創新和產業化積累了科技實力，儲備了大量的后備人才。

　　“CBTC基本概念和技術理念最早是由中國人提出的。”郜春海告訴科技日報記者。

　　1969年，當時汪希時教授首次提出了基于移動閉塞的列車自動控制理論，并在國際著名的學術期刊發表了學術論文，并一直推進計算機技術在鐵路信號中的應用。

　　上世紀末，現在已經是北交大校長的寧濱教授在美國訪問學習，敏銳地捕捉到國際上開展CBTC系統研究的重要信息，認定城市軌道交通的CBTC信號系統是這個行業的技術制高點，必將成為國際行業技術競爭的戰略重地和發展趨勢。他將這一重要信息傳回國內，并組建以唐濤、郜春海為核心的專業技術攻關團隊，并申請北京市重大科技專項。

　　2004年10月，北京市科委組織行業專家經過多次論證，最終通過了以北京交通大學為牽頭單位提出的關于開展“城軌基于通信的CBTC系統關鍵技術研究與應用”的項目請求。此前，學界和業界圍繞我國要不要開展這一核心技術開發研究頗有爭議。

　　這時開始CBTC信號核心技術研發，事實上為時已晚。因為就在課題立項的兩個月后，阿爾卡特公司已經成功登陸中國。在上海M8地鐵信號工程中，他們的CBTC信號產品成功中標。

　　從那時候起，中國的城市軌道交通市場乃至國際市場，一直主要是“三國鼎立”，法國的阿爾斯通、德國的西門子和加拿大的阿爾卡特壟斷絕對份額。

　　但是，提出基于移動閉塞這個概念的我國，卻因為社會歷史和技術基礎等原因，沒有將當時已經取得的技術成果進一步開發。直到20世紀末、21世紀初，我國大力發展城市軌道交通提上日程，相關領域的技術開發，特別是整個大系統的研發安全管理體系已經落后人家一大截。

　　正所謂：“起了個大早，趕了個晚集”。

　　“風險需要技術與管理結合起來才能完全控制”

　　[軌道交通的CBTC信號技術研發和工程示范，參與項目的成員幾百上千人。你如何保證每個人、包括你自己的環節不出錯？郜春海摸索出一套獨有的“現代透明廚房理論”]

　　郜春海1993年北交大軌道交通信號專業本科畢業，此后又上了本校研究生。“基于全過程風險控制的安全苛求系統研究”是他碩士論文的題目。在唐濤教授的指導之下，他很快就成為學校CBTC項目組的核心成員之一。

　　為了“看看別人是怎么弄的”，1997年，郜春海以訪問學者身份奔赴德國西門子公司學習三個月。短時間的學習當然不可能了解多少技術的秘密，卻讓他看到別人是怎么搞研究與開發的，他看到了別人工作的流程化、規范化與制度化，看到了任何一個員工可以隨時休假，同時也看到了第二天就有人接續他的工作，體會到了整個公司就是一個機器、一個廚房，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系統課題研究，在得到北京市連續五期支持的同時，科技部、財政部、發改委、建設部等有關部委先后給予了項目與政策上的大力支持。

　　到2007年，項目研發不斷取得重要突破。可以說，核心技術問題基本解決。

　　在自主創新的鏈條中，首先需要核心技術上的突破，但是，把核心技術變成市場上需要的產品同樣重要與漫長，甚至更重要、更漫長。

　　作為軌道交通神經中樞的信號技術來說，解決了技術原理是一回事，真正要將這項技術變成產品，并且應用到工程實際中去，又是另一回事。

　　從2002年開始，長

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