從古城到環(huán)球度假區(qū),北京地鐵一號線作為中國首條地鐵線路,在連接首都東西向的軌道交通中扮演著重要角色。
地鐵二號線則環(huán)繞著西直門、積水潭等站,打開了中國首條環(huán)形地鐵線路的大門。
幾十年來,在中國,地鐵從無到有,再到目前總里程突破1萬公里大關(guān)。
中國地鐵奮起直追、不斷超越,僅北京市地鐵里程就達(dá)到了836公里,規(guī)劃建成了27條四通八達(dá)的地下軌道交通網(wǎng)。
這么密集的地下交通網(wǎng)如何實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制?一、二號線等老牌地鐵線路又實(shí)現(xiàn)了怎樣的升級?
今天帶來《國家工業(yè)密碼》有聲故事第十四集《地下軌道交通網(wǎng)絡(luò),由誰掌控?》。
奮起直追的中國地鐵
中國地鐵有著起步晚、發(fā)展快的特點(diǎn)。
根據(jù)一份1965年繪制的北京地鐵規(guī)劃圖來看,當(dāng)時部署了北京地鐵一期工程。一期工程里面的站點(diǎn),后來變成了大家熟知的一號線、二號線。一號線當(dāng)年就建了,二號線也在1971年緊鑼密鼓地開建了。
然而我們的起步階段與發(fā)達(dá)國家相差甚遠(yuǎn)。全世界的第一條地鐵是英國人的,1863年就通了,那個時候我們還是大清朝呢。
中國連鐵路都沒有地鐵更是不敢想。直到1953年,第一個五年計劃開始實(shí)施的時候,修建地鐵才在中國提上日程,也才有了后面的北京地鐵一、二號線。
北京地鐵1號線
北京地鐵2號線
俗話說“先胖不算胖,后胖壓塌炕”,F(xiàn)在我們能看到的是從北京地鐵一號線開通時起,國內(nèi)各個城市的地鐵遍地開花般地打通了城市地下網(wǎng)絡(luò)。
就看北京地鐵吧,目前開通的線路就有27條,面對密密麻麻的地下軌道交通,如何實(shí)現(xiàn)車用和人用信號的通暢呢?
車用的信號越來越高效
隨著時代的發(fā)展,地鐵的乘坐體驗(yàn)也是越來越好,這其中進(jìn)化最明顯的是地鐵上的信號系統(tǒng)。地鐵上的信號分兩種,車用的,以及人用的。
先說車用的,也就是地鐵控制系統(tǒng)。你有沒有好奇過為什么每次地鐵停下的時候,地鐵門和站臺門總能嚴(yán)絲合縫對齊呢?
這就得靠先進(jìn)的列車控制系統(tǒng)和信號系統(tǒng)。
北京地鐵3號線和12號線車輛
1841年以前,地鐵的調(diào)度只能靠人工舉旗子的方式,這當(dāng)然存在相當(dāng)大的安全隱患。信號機(jī)被發(fā)明出來后地鐵依然運(yùn)行間隔很大效率較低。
人們選擇地鐵出行就是希望方便快捷,所以有了第三代基于通信的列車控制系統(tǒng)。
這個系統(tǒng)簡而言之就是地鐵列車和地面能隨時“互發(fā)短信”。通過計算后,地面通知列車最遠(yuǎn)可以開到哪里,這樣就提高了出行效率。
2008年以前,中國地鐵采用的列車控制系統(tǒng)基本都是國外的。價格可很貴啊,一公里將近1500萬元,而且國外公司不透露任何技術(shù)細(xì)節(jié)。
在完全受制于人的情況下,我國開始研發(fā)完全自主知識產(chǎn)權(quán)的信號系統(tǒng),讓國內(nèi)地鐵用上“國產(chǎn)大腦”。
到了第四代信號控制技術(shù),這時候就不需要司機(jī)了,列車就能實(shí)現(xiàn)無人干預(yù)的“自己跑、自己回、自己檢、自己修”。
整條線路的各個節(jié)點(diǎn)都被精準(zhǔn)計算。
地鐵司機(jī)室
目前,國內(nèi)的一部分地鐵已經(jīng)應(yīng)用了新的信號控制技術(shù),即車車通信。
形象一點(diǎn)來說,就是前車跟后車直接“打電話”,前車告知在什么位置、速度多少,后車回答“知道了,那我控制速度,保證不撞車”。
沒有地面系統(tǒng)這個“中間商賺差價”,列車之間傳遞信息的時間更短了。
信號系統(tǒng)連續(xù)式通信傳輸介質(zhì)-裂縫波導(dǎo)管——2號線
這么多次的迭代下來老牌地鐵線路有什么變化呢?
北京地鐵2號線在2008年,2015年分別進(jìn)行過控制系統(tǒng)的改造。
中國通號卡斯柯CBTC解決方案一舉中標(biāo),這是我國首個CBTC信號系統(tǒng)應(yīng)用項(xiàng)目,同時也是全球首例為既有線提供CBTC系統(tǒng)的地鐵改造項(xiàng)目。
如今,2號線的發(fā)車間隔由3分半縮短到2分鐘,發(fā)車頻次顯著增加。
可別小看這一分半。2024年北京地鐵每天的客運(yùn)量有945萬人次,每天多發(fā)一趟列車就可以讓更多“早八人”的通勤更高效。
在這方面,中國通號先進(jìn)的“地鐵大腦”已經(jīng)安裝到國內(nèi)近90條線路上了。
“羲和”數(shù)字城軌解決方案架構(gòu)圖
值得一提的是,2024年6月28日,中國通號卡斯柯發(fā)布了“羲和”數(shù)字城軌解決方案。打造了智能運(yùn)控、智能運(yùn)維兩大平臺,集成了一系列智能應(yīng)用致力于提升運(yùn)營安全與韌性。
在資源不變的條件下,該方案能夠?qū)崿F(xiàn)約30%的運(yùn)能提升,節(jié)省約30%的故障與應(yīng)急處置時間,變“人找數(shù)據(jù)”為“數(shù)據(jù)找人”,崗位設(shè)置與業(yè)務(wù)融合更加緊密,大大降低了人力成本和管理成本。
同時為乘客提供了,更高效、更安全、更可靠的出行服務(wù)。
人用的信號越來越順暢
說完了車用的信號,再來說說人用的信號,就是在地鐵上玩手機(jī)順不順暢的問題。
這可不是個容易的事兒。
在地鐵封閉的環(huán)境中,電磁信號經(jīng)常會受到干擾和衰減,各種金屬物質(zhì)也會對信號產(chǎn)生阻斷作用,所以我們會覺得進(jìn)入車廂以后,手機(jī)信號就很微弱了。
但也別擔(dān)心,國內(nèi)的地鐵早就覆蓋4G了,中國電信、中國聯(lián)通、中國移動和中國鐵塔正在琢磨地鐵5G建設(shè)的事兒呢。
到那時,即便在滿載乘客的情況下,車廂里每個人同時看高清視頻都不會有任何問題。
上海地鐵4號線于2005年12月底開通,是上海建成運(yùn)營的第5條地鐵線路。乘客之所以能在地鐵4號線用上高速5G網(wǎng)絡(luò),是因?yàn)檫@里已經(jīng)全線部署了中國電信上海公司首創(chuàng)的5G新型“車地系統(tǒng)”。
中國電信員工在地鐵隧道內(nèi)工作
5G新型“車地系統(tǒng)”的亮點(diǎn)在于“設(shè)備上車+高速無線回傳”,突破了使用傳統(tǒng)網(wǎng)線進(jìn)行車廂間數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i。
實(shí)測顯示,其下行峰值速率達(dá)2.1Gbps,下行平均速率1.7Gbps,性能提升100%,可為市民提供地鐵隧道內(nèi)“人人高清”的5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
講到這里,我們已經(jīng)跟隨時代走完了中國地鐵的幾十年。
看到的是城市下地鐵的風(fēng)馳電掣,更推動了中國未來發(fā)展的前程萬里。
75載歲月崢嶸,在中國共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)下,新中國在幾乎“一窮二白”的基礎(chǔ)上,建立起今天門類齊全的現(xiàn)代工業(yè)體系。千千萬萬國有企業(yè)建設(shè)者用智慧和血汗筑就了立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基、富國之源。如今,國有企業(yè)作為新型工業(yè)化的主力軍,在航空航天、信息技術(shù)、能源電力、裝備制造等領(lǐng)域打造出一大批領(lǐng)跑全球的重大成果,推動我國工業(yè)實(shí)現(xiàn)高端化、智能化、綠色化的歷史性變革。
新中國成立75周年之際,國務(wù)院國資委新聞中心聯(lián)合新華網(wǎng)、云聽APP、喜馬拉雅APP、機(jī)械工業(yè)出版社推出《國家工業(yè)密碼》——有聲故事網(wǎng)絡(luò)互動傳播活動,以國有企業(yè)工業(yè)文化遺產(chǎn)為起點(diǎn),回顧國資央企打造工業(yè)體系的生動故事,解析寶貴經(jīng)驗(yàn)的奮斗密碼,展望以中國式現(xiàn)代化全面推進(jìn)強(qiáng)國建設(shè)、民族復(fù)興偉業(yè)的光明前景。
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