國產(chǎn)自主化CBTC系統(tǒng)國際化應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)及建議

張國慧 田大鎖

(1.中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司， 610031， 成都；2.成都軌道建設(shè)管理有限責(zé)任公司， 610031， 成都∥第一作者， 高級工程師)

近年來，我國企業(yè)在國外多個城市軌道交通工程信號系統(tǒng)的設(shè)計、供貨、安裝、調(diào)試、運營項目中中標(biāo)，參建的項目包括埃塞俄比亞首都亞的斯亞貝巴輕軌的東西線和南北線、沙特阿拉伯圣地麥加市的捷運線、以色列首都特拉維夫的輕軌紅線及越南河內(nèi)市的輕軌吉靈—河?xùn)|線等。但是，由于國內(nèi)外城市軌道交通信號系統(tǒng)發(fā)展、建設(shè)、運營環(huán)境不同導(dǎo)致的理念差異，以及國內(nèi)自主化信號系統(tǒng)起步較晚等原因，我國目前并沒有完全滿足CEN(歐洲標(biāo)準(zhǔn)委員會)、IEEE(美國電氣和電子工程師協(xié)會)、IEC(國際電工委員會)等機構(gòu)定義的自主化CBTC(基于通信的列車控制)系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈“走出去”的案例。

國產(chǎn)自主化CBTC系統(tǒng)走出國門，是國外市場的迫切需求，也是技術(shù)輸出的必由之路。為此，本文對國產(chǎn)自主化CBTC系統(tǒng)“走出去”過程中面臨的挑戰(zhàn)進行分析，并提出相關(guān)建議。

1 自主化CBTC系統(tǒng)國內(nèi)的在建/運營項目

2010年北京地鐵亦莊線的開通運營標(biāo)志著我國成為全球第四個掌握CBTC核心技術(shù)并得以成功應(yīng)用的國家。自此， CBTC系統(tǒng)的自主化應(yīng)用踏上高速發(fā)展征程。目前，國內(nèi)自主化CBTC系統(tǒng)在建或已運營的項目如表1所示。

2 自主化CBTC系統(tǒng)走出國門面臨的挑戰(zhàn)

2.1 國內(nèi)外信號系統(tǒng)在建設(shè)各階段的差異對比

本文對國內(nèi)外城市軌道交通信號系統(tǒng)在建設(shè)各階段的主要差異進行對比，如表2所示。

本文以施工安裝圖紙為例對二者的主要差異進行對比說明。我國城市軌道交通信號專業(yè)的竣工圖一般是施工單位在設(shè)計單位繪制的施工藍圖上根據(jù)現(xiàn)場變化做小幅調(diào)整。若施工方案有較大變化，則由設(shè)計單位提供變更圖紙，施工單位不需要根據(jù)現(xiàn)場實際重新繪制詳細施工圖。

表1 自主化CBTC系統(tǒng)項目統(tǒng)計表

而在國外城市軌道交通信號工程項目中，施工承包商拿到詳細的設(shè)計圖紙后，需根據(jù)現(xiàn)場實際繪制竣工圖。該竣工圖須體現(xiàn)以下內(nèi)容：①線槽/線管中光電纜的敷設(shè)數(shù)量、類型、標(biāo)識及冗余量；②體現(xiàn)預(yù)留/預(yù)埋的孔、井、溝、套筒中各類線纜的數(shù)量、標(biāo)識、截面圖及填充率；③體現(xiàn)建筑物內(nèi)電纜通過電纜橋架的路徑、導(dǎo)管的材料和尺寸及具體敷設(shè)位置；④體現(xiàn)橋架/管線徑路上每個有變化的斷面的細節(jié)(包括標(biāo)高、隔斷、轉(zhuǎn)彎、穿梁、穿孔及管線交叉等)。此外，國外城市軌道交通信號項目的施工圖必須得到監(jiān)理工程師審核批復(fù)才能開工。

表2 國內(nèi)外城市軌道交通信號工程建設(shè)各階段的主要差異對比

2.2 國內(nèi)外的規(guī)范/標(biāo)準(zhǔn)存在“軟聯(lián)通”鴻溝

我國的自主化CBTC系統(tǒng)一直致力于按照國外規(guī)范/標(biāo)準(zhǔn)來研發(fā)、設(shè)計、制造及開發(fā)產(chǎn)品，在技術(shù)演進上應(yīng)用了4G(第四代移動通信技術(shù))，以實現(xiàn)不同信號系統(tǒng)供貨商在相同制式CBTC線路間的互聯(lián)互通。我國企業(yè)遵循了IEEE 1474系列標(biāo)準(zhǔn)的核心思想及基礎(chǔ)理論，尤其是依據(jù)IEEE 1474.1標(biāo)準(zhǔn)附件D中的典型安全制動模型進行了相關(guān)軟件的研發(fā)，在安全認證及安全評估上借鑒了歐盟的EN 5012X系列標(biāo)準(zhǔn)。這些都為我國自主化CBTC系統(tǒng)國際化奠定了基礎(chǔ)。

但是，我國企業(yè)并未遵循IEEE 1474.1對CBTC系統(tǒng)的定義，而是根據(jù)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r采用計軸(未選用IEEE 1474.1規(guī)定的軌道電路)作為次級列車空閑/占用狀態(tài)的檢測設(shè)備，這使得信號系統(tǒng)的構(gòu)成、功能實現(xiàn)方式與上文所述的國外規(guī)范/標(biāo)準(zhǔn)要求產(chǎn)生較大的偏離。

放棄使用軌道電路的做法，在采用國際標(biāo)準(zhǔn)和歐盟標(biāo)準(zhǔn)的國家和地區(qū)都將面臨一個很難解決的技術(shù)難題：如何識別并預(yù)防鋼軌的折斷及位移。尤其對于政局不穩(wěn)或治安水平較低的國家，如這些國家的城市軌道交通線路為地面線路，沒有軌道電路提供鋼軌折斷信息用以提示鋼軌被破壞或偷盜，則在運營期間沒有更好的技術(shù)手段探測軌道線路是否完好。同時，該做法還會被業(yè)主方認定我國的CBTC系統(tǒng)未遵守國際標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及合同約定。

我國的自主化CBTC系統(tǒng)在應(yīng)用了基于車車通信的CBTC及FAO(全自動運行)后，依然只有五花八門、參差不齊的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，沒有形成統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)，也沒有根據(jù)相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)進行修訂和改進。這是我國自主化CBTC系統(tǒng)“走出去”歷程中的一大軟肋。未遵照國際標(biāo)準(zhǔn)體系的自主化CBTC系統(tǒng)陷入起步即踏空、推進必虧損的窘境。因此，跟國際規(guī)范/標(biāo)準(zhǔn)進行“軟聯(lián)通”刻不容緩。

2.3 設(shè)備系統(tǒng)準(zhǔn)入認證“硬聯(lián)通”情況復(fù)雜

2.3.1 城市軌道交通信號領(lǐng)域國外有影響力的重要產(chǎn)品認證

國外各個國家都有各自的產(chǎn)品認證制度體系。本文整理出與CBTC系統(tǒng)有關(guān)的有影響力的國外重要產(chǎn)品認證，如表3所示。

表3 與CBTC相關(guān)的國外有影響力的重要產(chǎn)品認證列表

2.3.2 無線電通信設(shè)備出口運輸合規(guī)問題

齋月十日城鐵路信號系統(tǒng)工程是我國自主化CBTC系統(tǒng)首次在埃及得以應(yīng)用。該項目車地?zé)o線通信設(shè)備的發(fā)貨、清關(guān)、測試、安裝及現(xiàn)場檢驗等環(huán)節(jié)遇到了很多問題。根據(jù)埃及NTRA(國家電信管理局)頒布的相關(guān)法規(guī)要求，所有在埃及境內(nèi)使用的終端設(shè)備、無線電通信設(shè)備均需滿足以下要求：①設(shè)備在出貨前需進行VOC(合格證明)認證；②凡是出口到埃及的商品，均需按相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品進行檢測，產(chǎn)品需通過CE/FCC認證；③檢驗公司驗貨完畢，確認其性能指標(biāo)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求后出具PVOC(出口前合格證明)，進口商憑PVOC證書辦理通關(guān)手續(xù)。

此外，在埃及齋月十日城鐵路項目的實施過程中，還遇到了以下問題：出口商品雖未列入出口商品品質(zhì)符合證書查驗?zāi)夸?，但埃及海關(guān)仍會要求進口商提供VOC;清關(guān)后，還需要將設(shè)備提供給NTRA的下屬機構(gòu)，用以對設(shè)備進行測試；NTRA出具的測試報告如有整改意見，須待整改完成后方可允許安裝；設(shè)備安裝完成后，NTRA還要到現(xiàn)場檢查、測試車地?zé)o線通信系統(tǒng)的性能，檢查合格后才允許使用該設(shè)備。上述問題導(dǎo)致該項目經(jīng)歷了漫長的過程。

2.3.3 設(shè)備/材料的檢驗、檢測及校準(zhǔn)問題

設(shè)備/材料的檢驗、檢測及校準(zhǔn)是我國自主化CBTC系統(tǒng)“走出去”的另一大難題。雖然我國國家鐵路產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的專業(yè)能力突出，但目前仍未得到歐美國家的認可。目前，國際上針對信號系統(tǒng)設(shè)備、材料的認證主要有SIL(安全完整性等級)認證、IRIS(國際鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))認證、電氣設(shè)備外殼對異物侵入的IP防護等級認證等。其中，自主化信號系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商的設(shè)備/系統(tǒng)均已通過SIL認證。但是，鐵路電纜、電源系統(tǒng)設(shè)備、箱盒、電纜槽、水泥基礎(chǔ)、保護管等設(shè)備/材料并未遵循國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)制造。此外，我國自主化CBTC系統(tǒng)設(shè)備的IP等級與海外業(yè)主的要求相比也普遍較低，這給項目的執(zhí)行及設(shè)備交驗帶來了巨大隱患。

3 自主化CBTC海外項目的發(fā)展建議

結(jié)合埃及齋月十日城鐵路工程及其他項目的建設(shè)經(jīng)驗，為了使我國自主化CBTC系統(tǒng)海外項目得到更高質(zhì)量的發(fā)展，本文提出如下建議：

1) 高站位規(guī)劃。應(yīng)對國內(nèi)自主化CBTC系統(tǒng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及取費標(biāo)準(zhǔn)等進行糅合和提煉，形成國家統(tǒng)一的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、制造標(biāo)準(zhǔn)、施工/安裝工藝標(biāo)準(zhǔn)及國際項目取費計量標(biāo)準(zhǔn)。用智能化、生態(tài)化、集約化的技術(shù)推動我國城市軌道交通標(biāo)準(zhǔn)體系融入國際標(biāo)準(zhǔn)體系，形成引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵競爭力，推動我國自主化CBTC系統(tǒng)設(shè)備檢測/驗證機構(gòu)的認證證書全球通行。

2) 高標(biāo)準(zhǔn)謀劃。通過兼并、收購及重組等方式，培育一批具備弱電系統(tǒng)深度集成、二次開發(fā)能力的綜合性龍頭企業(yè)，以引導(dǎo)國內(nèi)的信號系統(tǒng)供貨商向具有國際競爭力的弱電系統(tǒng)集成商甚至機電系統(tǒng)集成商轉(zhuǎn)變，消除技術(shù)壁壘和信息孤島。

3) 高精度準(zhǔn)備。海外工程投標(biāo)前期，要詳細調(diào)研該投標(biāo)項目所在國在短路試驗、電磁兼容、無線通信頻段申請、消防驗收等方面政府部門的許可程序、檢測職責(zé)及收費標(biāo)準(zhǔn)；了解當(dāng)?shù)刈诮涛幕瘋鹘y(tǒng)、社會保障與勞工雇傭情況；調(diào)研當(dāng)?shù)夭牧系墓?yīng)價格、遵循標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)能力及供貨周期；確定各個建設(shè)程序中承包商的確切職責(zé)，絕對不能有籠統(tǒng)而不確定的承諾。

4 結(jié)語

綜上所述，我國自主化CBTC系統(tǒng)要走出國門，依然面臨著巨大挑戰(zhàn)。如何取得國外業(yè)主單位的認可，除了本文所述建議外，還需通過積極投身海外工程建設(shè)，參與國際學(xué)術(shù)交流，分享我國城市軌道交通的建設(shè)經(jīng)驗，加大宣傳力度，使我國自主化信號系統(tǒng)的國際化程度及國際知名度逐步提升。呼吁更多海外項目的“開路先鋒”總結(jié)項目執(zhí)行過程中遇到的難題及解決辦法，提供寶貴的經(jīng)驗，為我國自主化信號系統(tǒng)“走出去”鋪平道路，共同推進自主化CBTC系統(tǒng)的高質(zhì)量發(fā)展。