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近年來，隨(sui)著(zhu)我(wo)國(guo)城(cheng)市(shi)軌(gui)道(dao)(dao)交通(tong)的(de)蓬勃發展，城(cheng)市(shi)軌(gui)道(dao)(dao)交通(tong)車輛及(ji)信號(hao)系(xi)(xi)統技(ji)術(shu)水平已獲(huo)得了持續進步，但仍處于追趕國(guo)外先進技(ji)術(shu)的(de)階(jie)段。國(guo)內外城(cheng)市(shi)軌(gui)道(dao)(dao)主流采用的(de)是基(ji)于“車-地-車”信號(hao)的(de)列車自動運行系(xi)(xi)統(CBTC)，但也普遍存在配置設備多、系(xi)(xi)統接口復雜(za)和舊線改造費用高等缺點。隨(sui)著(zhu)國(guo)內綜合通(tong)信系(xi)(xi)統和各(ge)子系(xi)(xi)統技(ji)術(shu)的(de)完全自主化，將(jiang)列車控制主體轉移到車載控制平臺，打破傳統CBTC系(xi)(xi)統的(de)設備中(zhong)心(xin)依賴(lai)，已經成為未來軌(gui)道(dao)(dao)通(tong)信技(ji)術(shu)發展的(de)新(xin)方向。

一、青島地鐵列車自主運行系統（TACS）基本情況

青島地鐵(tie)集(ji)團有限公司自(zi)(zi)2013年(nian)開始關(guan)注行(xing)業前沿技術，在整合國內外技術發(fa)展優點的基礎上，于2015年(nian)開始啟動(dong)(dong)研究最先進的以(yi)“車(che)-車(che)”通信(xin)為基礎，以(yi)列(lie)車(che)為主(zhu)體和控制核心，具有列(lie)車(che)主(zhu)動(dong)(dong)進路、自(zi)(zi)主(zhu)防護、自(zi)(zi)主(zhu)調整以(yi)及無人(ren)駕(jia)駛功(gong)能(neng)的新型列(lie)車(che)自(zi)(zi)主(zhu)運行(xing)系統(tong)（TACS）相(xiang)關(guan)技術。

（一）項目啟動到批復

中國城市(shi)軌道(dao)協會于2016年(nian)11月9日正(zheng)式批準了青島(dao)市(shi)（軌道(dao)交通）“列(lie)車(che)自主運行(xing)系統(tong)（TACS）示范工程”項目，

2018年(nian)(nian)2月(yue)該項目獲(huo)(huo)得(de)發(fa)改委示(shi)范工程，并(bing)獲(huo)(huo)得(de)國(guo)(guo)家1.46億(yi)元(yuan)的(de)專項資金扶(fu)持，是(shi)2018年(nian)(nian)國(guo)(guo)家發(fa)改委批(pi)復(fu)的(de)4個(ge)“中國(guo)(guo)標準城市軌(gui)道交通(tong)裝備研制(zhi)工程”中扶(fu)持力度最(zui)大(da)的(de)重點項目，也是(shi)山(shan)東省歷年(nian)(nian)來(lai)在城市軌(gui)道交通(tong)領域獲(huo)(huo)得(de)的(de)最(zui)大(da)扶(fu)持項目。

（二）項目定義和原理

列車(che)(che)(che)自(zi)主運(yun)行系(xi)統——TACS（Train Autonomous Circumambulate System）是(shi)以“車(che)(che)(che)—車(che)(che)(che)”通(tong)信(xin)為(wei)基礎(chu)，將傳統的(de)車(che)(che)(che)地兩層分(fen)布式列車(che)(che)(che)控制系(xi)統與車(che)(che)(che)載網絡系(xi)統、牽(qian)引系(xi)統、制動(dong)系(xi)統深度融合，以車(che)(che)(che)載控制平臺為(wei)核心，實現(xian)列車(che)(che)(che)主動(dong)進路、自(zi)主防護，從而實現(xian)列車(che)(che)(che)自(zi)主運(yun)行，真正(zheng)將地鐵信(xin)號系(xi)統打造成可以自(zi)主控制的(de)“最(zui)強大腦”。

TACS系統采(cai)用“車(che)(che)-車(che)(che)”通信方式，可(ke)以降低車(che)(che)載控制器的(de)(de)反(fan)應(ying)時(shi)間，快(kuai)速(su)更新后(hou)(hou)續(xu)(xu)列(lie)(lie)(lie)(lie)車(che)(che)的(de)(de)速(su)度曲(qu)線。后(hou)(hou)續(xu)(xu)列(lie)(lie)(lie)(lie)車(che)(che)根(gen)據自己的(de)(de)狀態(tai)，向前行列(lie)(lie)(lie)(lie)車(che)(che)請(qing)求前車(che)(che)的(de)(de)位(wei)置(zhi)信息，當后(hou)(hou)續(xu)(xu)列(lie)(lie)(lie)(lie)車(che)(che)收到前車(che)(che)的(de)(de)位(wei)置(zhi)信息時(shi)，后(hou)(hou)續(xu)(xu)列(lie)(lie)(lie)(lie)車(che)(che)根(gen)據該位(wei)置(zhi)信息，自主(zhu)計算是否(fou)可(ke)以進(jin)入車(che)(che)站和相關的(de)(de)制動曲(qu)線，最終(zhong)實現列(lie)(lie)(lie)(lie)車(che)(che)的(de)(de)自主(zhu)運行。

（三）項目特點和先進性

1.優(you)(you)化系(xi)(xi)統控(kong)制，提高運(yun)行(xing)(xing)性能(neng)。本系(xi)(xi)統通過(guo)基于(yu)線(xian)路資源(yuan)管理的(de)行(xing)(xing)車(che)控(kong)制以及車(che)輛ATO系(xi)(xi)統融(rong)合，對行(xing)(xing)車(che)控(kong)制進行(xing)(xing)了優(you)(you)化，能(neng)夠(gou)減(jian)(jian)小運(yun)行(xing)(xing)間(jian)隔（尤其是(shi)折返間(jian)隔可(ke)縮短10%），有(you)效抑(yi)制列車(che)啟停(ting)沖(chong)動、提高定點停(ting)車(che)精度并減(jian)(jian)少列車(che)能(neng)耗(hao)。

2.具備(bei)更高的(de)可靠(kao)性(xing)，天然(ran)實(shi)現(xian)互聯互通功能。本系(xi)(xi)統實(shi)現(xian)了設備(bei)的(de)減少(shao)(shao)以及設備(bei)間(jian)接(jie)口的(de)優化，減少(shao)(shao)了設備(bei)間(jian)的(de)數據(ju)交互，降低了系(xi)(xi)統的(de)復雜度，提高了系(xi)(xi)統可靠(kao)性(xing)，能夠(gou)天然(ran)支持同(tong)制式系(xi)(xi)統的(de)互聯互通。

3.支持(chi)車(che)(che)(che)輛(liang)段(duan)設備配(pei)置以及行車(che)(che)(che)控(kong)制正(zheng)(zheng)線化及全(quan)自動駕(jia)駛。本系(xi)統(tong)支持(chi)全(quan)線駕(jia)駛，且車(che)(che)(che)輛(liang)段(duan)采用(yong)與正(zheng)(zheng)線相(xiang)(xiang)同的設備配(pei)置，實現了車(che)(che)(che)輛(liang)段(duan)和正(zheng)(zheng)線相(xiang)(xiang)同的控(kong)制模式，列車(che)(che)(che)在車(che)(che)(che)輛(liang)段(duan)內(nei)運行時也(ye)具(ju)有ATP和全(quan)自動駕(jia)駛功能。

4.減(jian)少設(she)(she)備(bei)費(fei)用，縮短工(gong)程(cheng)(cheng)建設(she)(she)周期，降(jiang)(jiang)低建設(she)(she)成(cheng)本。與傳(chuan)統(tong)(tong)CBTC系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)相比，列車(che)自主運行系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)精簡了車(che)站/軌旁設(she)(she)備(bei)，簡化了各(ge)子系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)間接口，降(jiang)(jiang)低了系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)復雜度。系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)成(cheng)熟后，可一定程(cheng)(cheng)度減(jian)少設(she)(she)備(bei)費(fei)用及設(she)(she)備(bei)用房，同時(shi)設(she)(she)計、施工(gong)、調試(shi)等費(fei)用均將有所(suo)降(jiang)(jiang)低，工(gong)程(cheng)(cheng)建設(she)(she)和調試(shi)時(shi)間均會縮短。

支持(chi)列(lie)車主(zhu)(zhu)(zhu)動(dong)進路(lu)、列(lie)車自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)防護的(de)(de)列(lie)車主(zhu)(zhu)(zhu)體化新型列(lie)車運(yun)(yun)行控制系(xi)統(tong)是未來軌(gui)道交(jiao)通技(ji)術發(fa)展方(fang)(fang)向，本項目研究的(de)(de)列(lie)車自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)運(yun)(yun)行系(xi)統(tong)符合該技(ji)術方(fang)(fang)向，有利于提(ti)高我國城市軌(gui)道交(jiao)通整體發(fa)展水平，并有機會引領行業(ye)技(ji)術發(fa)展方(fang)(fang)向。

二、青島地鐵列車自主運行系統（TACS）進展

本項目從2015年正式實施以來，先后開展了項目調研、示范工程申報、系統設計、產品研發及測試驗證(zheng)等工作：

1.為更好開展系(xi)(xi)統(tong)研發，青島地鐵(tie)聘請國內知名(ming)專家組(zu)成(cheng)專家團隊，對TACS系(xi)(xi)統(tong)設(she)計等各項工作進行專題(ti)評審，隨(sui)著項目開展，目前(qian)已完成(cheng)十余次專項評審、涉及系(xi)(xi)統(tong)設(she)計、產品研發、測試驗證(zheng)等內容。

2.已(yi)完成(cheng)列車自主運行(xing)系(xi)統(tong)(tong)(tong)（TACS）設(she)計(ji)及各系(xi)統(tong)(tong)(tong)的研發工作，正在(zai)進(jin)行(xing)全系(xi)統(tong)(tong)(tong)試驗室調試驗證工作。

3.為進(jin)(jin)行(xing)更充分的(de)系統實(shi)際線(xian)路試(shi)驗，本(ben)項(xiang)目按(an)照(zhao)TACS系統配置對四方股份5km試(shi)驗線(xian)進(jin)(jin)行(xing)改造建設(she)，目前(qian)正在進(jin)(jin)行(xing)設(she)備工程安裝。

4.本項目計劃(hua)生(sheng)(sheng)產三列TACS試(shi)樣用車(che)，完成試(shi)驗室調(diao)試(shi)后繼(ji)續開展(zhan)試(shi)驗線測試(shi)驗證工作，目前正在進行三列車(che)生(sheng)(sheng)產和(he)設備安裝，計劃(hua)2019年8月份下線。

5.2019年9月(yue)到2020年6月(yue)，青島地(di)(di)鐵(tie)將開展試驗線(xian)全系統測試，為地(di)(di)鐵(tie)6號線(xian)進行(xing)示范應用打好基(ji)礎。

三、經濟效益、社會效益

與傳統CBTC系(xi)統相比(bi)，基于車(che)(che)載(zai)控制平(ping)臺的(de)(de)列(lie)車(che)(che)自主運(yun)行(xing)控制系(xi)統，通(tong)過精簡(jian)車(che)(che)站/軌旁設(she)備，顯(xian)著降低項目的(de)(de)建設(she)和運(yun)營維護成本。同(tong)時突(tu)破傳統列(lie)車(che)(che)運(yun)行(xing)間隔(ge)的(de)(de)瓶頸，顯(xian)著縮短運(yun)行(xing)間隔(ge)，從而提高城(cheng)市軌道(dao)交通(tong)運(yun)能。

（一）經濟效益

1.在建(jian)設(she)成(cheng)本上，ZC、CBI設(she)備(bei)(bei)統(tong)一整合為目標控制器，簡(jian)化了(le)地(di)面設(she)備(bei)(bei)配置，車(che)輛系統(tong)融合精簡(jian)了(le)重復性設(she)備(bei)(bei)，預計可(ke)減(jian)少15%設(she)備(bei)(bei)費(fei)(fei)用(yong)(yong)、10%設(she)備(bei)(bei)用(yong)(yong)房面積，同時設(she)計、施工、調試、用(yong)(yong)電等費(fei)(fei)用(yong)(yong)均將有所降低。

2.在(zai)運(yun)營維(wei)(wei)護(hu)上，因(yin)地(di)面設(she)(she)備(bei)(bei)功能簡化，減少(shao)了地(di)面控制設(she)(she)備(bei)(bei)的(de)(de)升(sheng)級需求，延伸線(xian)(xian)布置時，可以(yi)以(yi)搭積木的(de)(de)方(fang)式快(kuai)速配置。因(yin)地(di)面設(she)(she)備(bei)(bei)故障的(de)(de)影響(xiang)(xiang)已(yi)充分減小，車(che)(che)載設(she)(she)備(bei)(bei)故障時可以(yi)在(zai)移(yi)動故障車(che)(che)后快(kuai)速恢復(fu)線(xian)(xian)路運(yun)營，故障車(che)(che)的(de)(de)維(wei)(wei)護(hu)可以(yi)在(zai)存車(che)(che)線(xian)(xian)或(huo)車(che)(che)輛段進行，不影響(xiang)(xiang)正線(xian)(xian)。由于系統(tong)將(jiang)顯(xian)著減少(shao)維(wei)(wei)護(hu)工作(zuo)量，預計可減少(shao)約20%的(de)(de)成本。

（二）社會效益

提高(gao)(gao)運(yun)輸效率(lv)，保證服(fu)(fu)務質(zhi)量(liang)。本項目實施后可以(yi)突(tu)破(po)傳(chuan)統列車運(yun)行間(jian)隔的(de)瓶頸(jing)，建(jian)設開通初期、車輛缺(que)少的(de)情況下，實現(xian)小編組和(he)高(gao)(gao)密(mi)度(du)(du)運(yun)營(ying)，這(zhe)樣的(de)運(yun)輸方式可以(yi)吸引更多(duo)的(de)客(ke)(ke)流(liu)。在高(gao)(gao)峰期和(he)非高(gao)(gao)峰期，車載控(kong)制(zhi)平臺自動運(yun)行控(kong)制(zhi)系統均能提供很(hen)短的(de)運(yun)行間(jian)隔、區間(jian)等待時(shi)間(jian)，從而為乘(cheng)客(ke)(ke)提供高(gao)(gao)質(zhi)量(liang)的(de)客(ke)(ke)運(yun)服(fu)(fu)務，增強乘(cheng)客(ke)(ke)對軌道交通的(de)認可度(du)(du)。

青島地鐵列(lie)車自主運行系(xi)統實(shi)(shi)施后(hou)，將會給(gei)軌道交通提供更(geng)(geng)舒適、更(geng)(geng)安全高(gao)效(xiao)的(de)(de)(de)軌道運輸系(xi)統，更(geng)(geng)重要的(de)(de)(de)是該項(xiang)目實(shi)(shi)施將建立車載(zai)控制(zhi)平(ping)臺列(lie)車自主運行技術體系(xi)與標準體系(xi)，使全自動運行系(xi)統技術真正成為一個節約(yue)能源的(de)(de)(de)、高(gao)新技術的(de)(de)(de)、附(fu)加值很高(gao)的(de)(de)(de)新型產業。