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  • 心所至 行致遠——致昆明地鐵4號線開通一周年

    發布時間:2021-09-24


    2020年9月23日8時45分,伴隨著首發車組的一聲長鳴,昆明軌道交通四號線(以下簡稱昆四)正式開通運營,600余萬春城市民多年的期盼終于變為了現實。

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    昆四起于主城區西北部,止于呈貢新城,途徑6行政區,線路全長43.5公里,共設車站29座,是昆明地鐵里程最長、運載人數最多、換乘線路最多、線網規模最大的線路,與昆明地鐵1、2、5、6號線構筑起昆明“米”字型地鐵網絡。作為昆明城市重要的產業輔助線,昆四的開通增強了昆明各區域互動連通,促進了人流、資金流、信息流交融,為城市的發展注入了強勁動力。

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    從開通到現在的一年時間里,昆四客流量從開通當日的4.669萬乘次增長到2021年8月底的10.84萬乘次,累計運營里程已達2728萬車公里,列車運行圖兌現率達100%,正點率99.99%,實現安全運營365天。最新的統計數據顯示:昆四信號系統故障率0.003次/萬列公里;站臺門故障率0.003次/萬次;售票機可靠度99.91%;進出站閘機可靠度99.98%;車站乘客信息顯示系統可靠度99.99%;列車乘客信息顯示系統可靠度99.998%;這表明,昆四在過去的一年里運行平穩,故障率極低,以優異的成績交出了一份令昆明人民滿意的答卷。

    安全平穩地運營,離不開背后團隊的支持——正是無數設計者、建設者和運營者的辛勤付出,才有了昆四的便捷和暢通。

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    圖:斗南站——北緯25度的花花世界


    01 探索與改變

    昆四是昆明市首批PPP項目、國家財政部第二批PPP示范項目,也是北京城建集團首條“投資、建設、運營”的地鐵項目,由旗下城建設計集團負責系統設備建設、項目運營和維護管理,項目投資約63億元,運營期30年。城建智控主要負責昆四B包項目弱電系統的產品研發、設備供貨、安裝及系統集成。

    白龍潭停車場及列檢庫新舊對比

    圖:白龍潭停車場及列檢庫剛開始建設時與建成時對比

    城建設計發展集團在這條線路上用“投、建、運”一體化模式,探索出了一條解決地鐵全生命周期成本問題的道路,圍繞該模式進行的各項創新,更是引領地鐵建設進入了新時代:

    全新的“投、建、運”一體化模式,以戰略高度統一考籌項目建設方式的利弊,從源頭上著手解決傳統地鐵弱電系統分立建設造成的信息孤島、系統接口復雜造成運營人員多、維護成本高等一系列弊端,使得昆四建設過程節約直接成本數千萬元,同時縮短建設工期4個月;線路的單站設備用房面積、單站土建概算、人工成本都大幅節省。

    控制中心

    圖:控制中心建成前后對比


    在新模式下,產業生態需要重構,很多傳統的建設模式已不再適用,亟待改變。為此,在設計發展集團的指導下,城建智控投入大量資金和人力,自2017年年初開始立項,研發中國第一個擁有完全自主知識產權的“基于云平臺的軌道交通綜合自動化系統”,即“云交自動化系統”。用了兩年多的時間,到2019年上半年完成系統硬件的研發、測試,2019年下半年完成了軟件的研發,并開始向昆四供貨,通過聯調聯試、安全評估等一系列的過程,最終于2020年9月23日開通試運營,歷時3年半的時間,傾注了全公司的心血。

    系統采用統一硬件平臺,在昆四項目中全線29個車站、兩場一段采用96套智能一體機,統一業務接口和數據標準,結合云計算、大數據等技術打造數字化底座,打破傳統弱電系統分散控制模式,在基礎設施層、數據層、應用層三個維度上進行深度融合建設。同時在四號線控制中心和所有車站均采用“平臺+應用”的設計模式,全弱電5大專業、23個子專業采用一套統一的軟件平臺。用微服務架構將各子系統離散化,通過配置不同的應用模塊,能夠實現基礎功能的統一管理、專業功能的靈活配置和隨需擴展。研發成功以來,已獲得23項發明專利、72項軟件著作權。

    車站出入口

    圖:進站口施工時與開通當天對比


    02 使命與責任

    在昆四的建設過程中,城建智控作為B包項目弱電系統的集成商,成功將“云交自動化系統”應用到項目上,整個系統涵蓋了傳統的“信號系統、專用通信系統、自動售檢票系統、綜合監控和站臺門系統”,但軟硬件的架構是全新的模式,建設周期縮短了,車站用房節省了(每個車站節約3個機房),運維人員減少了。為了讓全新的系統順利實施,城建智控于2019年下半年就在項目駐地建設了仿真模擬環境,用兩個車站、一個中心、一個車輛段的完整設備,組建了“云交自動化系統”的最小化系統,在整個項目聯調聯試過程中發揮了重要的作用。設計發展集團旗下的四號線運營公司也對運營組織架構進行了調整,單獨設立了弱電中心,把除信號中心外的所有專業交由弱電中心統一管理。所有的創新落地,都朝著正確的方向進行。

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    圖:建設中的車控室與建成時的車控室

    在此之前,城軌行業內沒有任何一家廠商或集成商能在云計算平臺架構下實施如此大范圍的全弱電系統建設,也無法實現多專業系統數據的統一采集、清洗與挖掘應用,更無法實現與運營緊密相關的設備系統全專業深度融合,更沒有一條城軌云能夠從中心到車站都全面系統地“云上運行”、“云邊結合”。城建智控之所以能實現,是因為用自主研發的方式作出了顛覆性的創新。整個系統中,不僅云平臺軟件、綜合平臺軟件等80余種軟件自主研發,核心硬件設備也投入大量資源,包括“智能控制一體機、場段信號聯鎖、列車自動監控、電力監控、IBP盤、BAS、乘客信息、廣播、站臺門等皆為自主研發、自主設計的產品,是集團科技產業化戰略落地的集中體現。

    同時,在項目落地過程中,采用新的生態模式,聯合了業內信號、通信等領域的專業集成商一起,打造這一創新系統,確保安全、可靠地在四號線上成功實施落地。

    一方面是創新的產品從研發到項目落地,一方面是作為集成商踐行對客戶的承諾確保工程進度,城建智控從公司本部到各個專業團隊,都面臨著質量、工期、研發、創新的多重壓力。

    查看進度

    左1:業主查看進度;左2:李金龍帶領設計人員巡檢
    右1右2:張輝等公司領導檢查調試進度并現場討論解決方案

    面對著壓力,城建智控選擇了迎難而上——2019年4月4日,公司在昆四弱電項目的代表在業主的會議室里簽下了昆四項目B部分工期“軍令狀”。

    從簽訂“軍令狀”開始,項目部全體成員以及后方支援人員就如同按下了“快進鍵”,面對工期緊迫、人員不足、疫情影響等情況,公司精心組織、全面協調,全體人員心往一處想、勁往一處使,提前儲備各類材料,加速關鍵設備的研發與制造,合理調配實施人員,同時加強與集團及業主的溝通,對每一項工作都做到精心策劃、狠抓落實。

    WPS圖片編輯

    圖:城建智控代表簽下軍令狀

    在集團公司的領導下,城建智控始終滿懷高度的使命感、責任感,無懼挑戰、奮力拼搏,盡心竭力將昆明4號線打造成典范工程、精品工程。

    03 研發與創新

    2019年5月20日昆四項目B部分信號系統第一次設計聯絡會在昆明召開。此時,“云交自動化系統”剛剛完成硬件的研發與測試,在這次會議上,國外合作伙伴的技術底蘊和嚴謹的工作作風,深深地感染了參會的城建智控代表。會后,其他參會單位都已離去,公司總工程師吳正中卻拉著智控參會人員開起了小會,伴隨著技術講解和細節爭論,現場參與者立下鏗鏘誓言:不但要將接下來的軟件研發做好,更要將自主產品做強、做精。

    信號系統第一次設計聯絡會

    左:信號系統第一次設計聯絡會;
    右:當天會議結束后吳正中與項目組成員進行技術研討

    為了配合昆四的建設進度,城建智控在軟硬件的研發周期上做了最大程度的壓縮,這對全體城建智控人的信心、決心和意志提出了更高的要求。在砥礪前行的過程中,既有智慧光芒的閃爍,也有汗水與艱辛的浸透。

    在2019年5月進行的首次ATS功能集團內部驗證會上,城建智控的ATS產品功能完成合格率只達到66%,需在極短的時間和受限的測試環境下完成研發攻堅任務非常困難,團隊士氣一時降到了冰點。面對著運營公司的質疑和公司內部的擔憂,設計發展集團的專家們、公司領導層給予了團隊極大的包容、理解,運營團隊也專門派出工作組駐場支持,在齊心協力的鼓勵和支持下,ATS研發團隊不負眾望,歷經數十個不眠夜的奮斗之后,在昆四SPV公司2019年8月30日組織的第二次用戶及專家組全功能驗證會上,ATS系統全功能驗證獲得100%通過,得到了運營單位和建設單位的一致認可,為ATS成功落地昆四奠定基礎。

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    左:公司領導組織ATS測試情況研討
    右:ATS功能驗證

    此后,ATS團隊的研發及實施進度突飛猛進,在短期內陸續完成全線聯調、一致性測試、單車測試,多車調試等任務,并取得了SIL2安全評估證書,為系統的安全穩定運行提供了良好基礎。到2021年,城建智控的ATS產品更是憑借其在昆四上體現出的高可用性及高可靠性,以及產品本身的突出優勢,獲得城市軌道交通裝備產品認證(CURC),成為國內城市軌道交通行業列車自動監控系統領域少數獲得該資質認證的產品之一。

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    圖:ATS系統用戶及專家組驗證會

    諸多軟件的研發和上線,讓“云交自動化系統”實現弱電系統的融合創新成為可能,而裝備制造上的創新,則為其進行了硬件層面的支撐——智能一體機上部署車站邊緣云,在減少設備數量同時大幅提升資源占用率;一體機的設備標準化設計,降低了安裝難度、大大縮短了建設周期,更是將調試時間節省了4個月。

    左起:通信機房安裝,通信機房調試, BAS系統調試,車站調試

    左起:機房設備安裝,智能控制一體機,BAS系統調試,車站調試

    智能一體機是城建智控自主研制的核心硬件產品,它采用一種跨系統、跨專業的新型系統架構,把原本分散的地鐵站內各專業設備及相應功能進行了高度整合。作為云交自動化系統的核心設備,替代了傳統的服務器、交換機、存儲、PLC等設備,統一負責車站數據采集,實現了信息采集的可靠性、完整性、統一性,實現了數據融合共享和數據標準化。與傳統的車站設備相比,智能控制一體機具有高集成度、高可靠性和高靈活性的“三高”特性。

    熱滑試驗

    圖:首列車熱滑試驗

    得益于軟硬件的創新,各個專業團隊在項目實施過程中能夠省略很多傳統建設模式中的步驟,而這,最終造就了“城建智控速度”——常規綜合聯調通常需要6-8個月時間,城建智控在進行綜合聯調時創紀錄地僅用時三個半月就具備了驗收條件,到第五個月的時候已完成了問題消缺。這一成就甚至得到了第三方公司的贊賞。

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    圖:開通前夕,陳代華與王漢軍在控制中心檢查工作

    歷經1000多個日夜的鏖戰,智控公司在昆明地鐵4號線上開創了全弱電系統集成的歷史,也凝聚出了“不服輸”的昆四精神,這一精神激勵著全體城建智控人不斷追尋夢想,并匯聚成為同心共筑中國智慧城軌夢的磅礴力量。

    04 成功與未來

    “九層之臺,起于累土?!背墙ㄖ强卦诶ニ纳蠌牧愕揭坏目缭娇此瓶缍葮O大,但絕非一蹴而就。如果沒有集團的高瞻遠矚,沒有公司數年如一日的投入,沒有眾多奮斗者的砥礪前行,很難想象全新的“云交自動化系統”能夠一次就落地取得成功。

    諸多的獎項,成為追夢人們的最美注腳——2019年11月26日,“云交自動化系統”通過中國城市軌道交通協會科技成果評價會并獲得“國際先進水平”的評價,2020年3月16日,該系統榮獲中國城市軌道交通協會授予的科技進步一等獎。2020年12月4日,昆明市“春城杯”優質工程表彰會在昆明召開,智控公司參建的昆明市軌道交通4號線PPP項目B部分工程榮獲了2020年度昆明市優質工程“春城杯”特等獎,2021年7月,“投建運”一體化模式研究與應用榮獲北京市軌道交通學會科技進步一等獎……

    獎項

    圖:城建智控獲得的榮譽

    一項項的榮譽,既是對城建智控科技創新能力、項目建設及管理能力的肯定,也是對曾奮戰在昆四建設一線的普通員工的認同,更是廣大城建智控人踏浪前行的動力。

    獎項2

    圖:城建智控獲得的榮譽

    成就鼓舞人心,藍圖催人奮進。如今,昆四的系統平臺已經能夠基于大數據挖掘,實現明日全線客流預測、明日各車站客流預測、明日各車站每15分鐘客流預測、電扶梯故障預測等多種預測判斷,支持昆四逐步向“狀態修”甚至“預防修”過渡。

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    圖:大樹營站站臺建設時與建成時對比

    未來,城建智控還將立足于收集到的全弱電系統大數據,為實現智慧地鐵提供支撐,為助力更多線路實現智慧指揮、智慧運維和智慧服務做更多的探索和努力。

    火車北站對比

    圖:火車北站站臺建設時與建成時對比

    責任與使命,勇氣與智慧,淚水與汗水,裝扮并守護著昆四的美麗。

    當一列列地鐵從大漾田車輛段駛出,當一張張笑臉步入各個站臺,當一臺臺閘機成為希望的起點,當一組組數據繪出城市斑斕的畫卷,那是每一名城軌人的心之所向。

    城建智控也將以此為起點,行向更高更遠。


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