經(jīng)過近五年時(shí)間的持續(xù)技術(shù)攻關(guān)和改造，上海軌道交通2號(hào)線信號(hào)控制系統(tǒng)改造已于近日實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵性突破，在已經(jīng)完成31列新購(gòu)列車安裝調(diào)試的基礎(chǔ)上，針對(duì)69列既有信號(hào)制式列車的改造工程也正式啟動(dòng)。
未來，2號(hào)線將升級(jí)為全球首條擁有“雙套信號(hào)系統(tǒng)”的地鐵線路。“雙套系統(tǒng)”將有效解決2號(hào)線現(xiàn)有信號(hào)系統(tǒng)迭代開通并趨于老化難以同步升級(jí)改造的難題，同時(shí)系統(tǒng)的智能性和安全性也將全面提升，即使主用信號(hào)系統(tǒng)遇到故障，其備用系統(tǒng)仍能實(shí)現(xiàn)2分鐘的列車運(yùn)營(yíng)間隔，保障高峰期間的正常運(yùn)營(yíng)。
據(jù)介紹，早在2014年，上海地鐵就開始研究2號(hào)線的信號(hào)更新改造方案。當(dāng)時(shí)，擺在技術(shù)人員面前的有兩種傳統(tǒng)改造方案：第一種是沿用原有的信號(hào)制式，第二種是采用全新的系統(tǒng)進(jìn)行替代。第一種方案的原有信號(hào)制式已經(jīng)無法滿足2號(hào)線不斷增長(zhǎng)的客流需要。而第二種全新替代方案需要全線所有設(shè)備和列車必須一次性在一個(gè)晚上完成新系統(tǒng)的同步割接。這對(duì)線路長(zhǎng)、列車多的2號(hào)線來說，工作量巨大，潛在風(fēng)險(xiǎn)高，是幾乎不可能完成的任務(wù)。且2號(hào)線又分為四個(gè)階段分區(qū)段開通運(yùn)營(yíng)，每個(gè)區(qū)段的設(shè)備壽命周期均不統(tǒng)一，為了更新最舊的少部分設(shè)備而將大部分還沒到期的設(shè)備一起更新，顯然也是對(duì)前期投資的一種浪費(fèi)。此外，最重要的是，2號(hào)線作為全路網(wǎng)客流最大的線路，難以承受主用系統(tǒng)故障后帶來的運(yùn)營(yíng)效率大幅下降的情況。
經(jīng)過反復(fù)探究和推導(dǎo)，上海地鐵突破性地提出了針對(duì)運(yùn)營(yíng)壓力大、分段開通、設(shè)備量多的第三種改造方案——“雙套信號(hào)系統(tǒng)”。“雙套信號(hào)系統(tǒng)”有望一舉解決2號(hào)線需要分段改造的難題，工期縮短一年以上，改造后的系統(tǒng)即使在發(fā)生主用信號(hào)系統(tǒng)故障或信號(hào)降級(jí)情況下，其備用系統(tǒng)仍能滿足2分鐘的運(yùn)營(yíng)間隔要求，大大降低因信號(hào)故障對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響，此外改造成本也得到大幅降低。
自2015年以來，圍繞“雙套信號(hào)系統(tǒng)”的目標(biāo)，上海地鐵聯(lián)合卡斯柯信號(hào)有限公司等國(guó)內(nèi)一流企業(yè)共同組成項(xiàng)目攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)，圍繞“新老互備、不同制式、雙套系統(tǒng)”技術(shù)展開一系列可行性驗(yàn)證。雙方緊密合作，經(jīng)過與國(guó)內(nèi)外技術(shù)專家們的反復(fù)論證和實(shí)驗(yàn)測(cè)試，終于成功完成了CBTC+TBTC兼容性車載系統(tǒng)的車載測(cè)試，并順利通過第三方安全認(rèn)證。
但更大的挑戰(zhàn)還在后續(xù)的系統(tǒng)改造過程中，特別是要實(shí)現(xiàn)兩種不同年代、不同制式、不同廠家、不同設(shè)計(jì)的信號(hào)系統(tǒng)之間的無縫融合，保證列車在不同系統(tǒng)間可實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)混合運(yùn)營(yíng)，這就相當(dāng)于每列車都要掌握兩門“語言”，實(shí)現(xiàn)“雙語溝通無障礙”。尤其是2號(hào)線還是分四個(gè)階段開通運(yùn)營(yíng)的，每個(gè)部分應(yīng)用的系統(tǒng)產(chǎn)品、壽命周期和維護(hù)基礎(chǔ)都不相同。在持續(xù)幾年的前期改造階段，每一個(gè)晚上對(duì)技術(shù)人員和施工人員來說，都是一場(chǎng)限時(shí)挑戰(zhàn)賽。
2019年9月，2號(hào)線部分新購(gòu)列車裝載了全新兼容系統(tǒng)順利投入運(yùn)營(yíng)，成功保障了第二屆進(jìn)博會(huì)期間2號(hào)線在高客流壓力下的平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)，從而完成了“雙套系統(tǒng)”在全球范圍內(nèi)的首次成功應(yīng)用。目前，2號(hào)線31列新購(gòu)列車的安裝調(diào)試和上線運(yùn)營(yíng)已順利完成，69列既有信號(hào)制式列車的改造調(diào)試已正式啟動(dòng)，車站新增設(shè)備也已陸續(xù)進(jìn)場(chǎng)安裝。未來將會(huì)有共計(jì)100列具備雙套系統(tǒng)兼容性的2號(hào)線列車整裝待發(fā)，為新系統(tǒng)的投用提供強(qiáng)大的運(yùn)能支撐。
根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)顯示，2號(hào)線系統(tǒng)投運(yùn)后相關(guān)性能均實(shí)現(xiàn)了指數(shù)級(jí)提升。例如，運(yùn)行效率大幅提升，設(shè)計(jì)運(yùn)行間隔為90秒，可保證每小時(shí)30輛列車對(duì)開，達(dá)到2分鐘快速折返；據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析，新系統(tǒng)的自動(dòng)關(guān)門至自動(dòng)發(fā)車時(shí)間約11秒，綜合各站可以節(jié)約有效停站時(shí)間15秒，而列車出庫(kù)時(shí)間則從平均約360秒提升至約120秒。另外，列車的追蹤間隔將會(huì)從原先的150秒縮短至120秒，這30秒的提升意味著列車無縫到站成為了可能，乘客不用擔(dān)心錯(cuò)過列車導(dǎo)致的遲到和晚點(diǎn)，因?yàn)闊o需過多等待，下一部列車就將接續(xù)著上一列列車的尾燈到站。
上海地鐵對(duì)“雙套信號(hào)系統(tǒng)”的創(chuàng)新應(yīng)用，將進(jìn)一步提升市民乘坐公共交通的出行體驗(yàn)，提高軌道交通的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能級(jí)，同時(shí)有效推動(dòng)軌道交通產(chǎn)業(yè)和當(dāng)今人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)的高效融合，更成為繼軌道交通10號(hào)線（全國(guó)第一條全自動(dòng)駕駛線路）、軌道交通17號(hào)線（全國(guó)首個(gè)全套應(yīng)用100%國(guó)產(chǎn)化信號(hào)系統(tǒng)的地鐵線路）之后，上海在智慧交通領(lǐng)域打造的又一個(gè)全國(guó)性的標(biāo)桿示范項(xiàng)目，進(jìn)一步鞏固上海在科創(chuàng)領(lǐng)域的先行者地位。
