以地铁为首的城市轨道交通在我国发展迅速，如何确保线路上所有列车安全、可靠、高效运行？这就需要被誉为轨道交通“大脑与神经”的信号系统来保障。30年的时间，随着开通线路不断增加,建设经验不断积累，技术不断进步，我国城市轨道交通信号系统的关键技术成功地打破了国外垄断，实现了自主可控发展。

我国城市轨道交通信号系统的发展历程是从完全靠人开始的，后来发明了自动信号，遇到红灯通过钢轨把信号传到车上，车上解码后跟车内的刹车系统联动起来，这样就是由机器再发送行驶指令，现在信号系统发展到了无人驾驶.如果按照自动化等级来划分，一级只有一个安全防护,如果司机睡着了，这个车能自动停下来，二级叫自动驾驶，像京张高铁，它现在处于二级,启动还是完全由司机去判断，因为司机要看前方的线路有没有什么特殊情况，它的责任还在司机上，但是会有按钮，类似于汽车的自动巡航，但是人是主要的。到了SIL3级，不需要人去判断，但是车上得有一个人坐着，万一遇到特殊情况，司机要拍一个紧急按钮，到了SIL4级，就没人了，前方的障碍物、检测，这些所有的环境检测，全部由机器来实现。

那么为何高铁不能实现和地铁同等的自动化水平呢？ 郜春海表示，自动驾驶受风霜雪雨影响是比较大的，高铁的线路长，从北方跑到南方，有可能就过了三个季节，要实现完全无人驾驶难度比较大。但是地铁线路比较短，在这样短的距离下环境变化没有那么大，所以它的自动化程度是比较高的。地铁走到今天，全国地铁最最低的是SIL2级，就是有自动驾驶，最高的是SIL4级，高铁全球最高的就是SIL2级。

“地铁交通大脑”的发展现状

信号系统被称为地铁的大脑，是轨道交通行业的关键核心技术。信号系统用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测及维护管理，是保证列车运行安全、实现行车指挥的关键系统。但在前些年，信号系统却一直依赖进口，在很长的时间内都没有引起国内的重视。

无人驾驶20年前国际上就有了，而中国真正做无人驾驶是当时在北京的燕房线，13年拿燕房线做示范工程，当时是中国第一条自己做的无人驾驶，后来17年开通，后来升级成国家示范工程。从17年到现在，全国地铁新建线路大概40%以上的线路是无人驾驶的，像北京燕房线，大兴国际机场线，后面的17、19 、3、12这几条线全是无人驾驶线，深圳今年第一条无人驾驶也开通了。

轨道交通发展到现在已经进入了第五代智能化水平，这是传统技术和未来新技术的分水岭，第五代可以实现车与车之间的通信传输，这样就省去了地铁控制中心的人力物力成本，是传统技术和人工智能的结合。到了第六代，就完全是人工智能，在国际上，第六代技术也都还在探索阶段。“第五代从技术层面上来说，跟国际上是并驾齐驱的，但是从应用上讲我们占了便宜，因为老外他有这个技术，他没地方用，他原来都拿着中国来试，现在中国不需要他试了，第五代我们已经应用了，老外的现在还没有去应用，在这个阶段技术方面我们并驾齐驱，但是从应用方面我们积累的经验要比他们强，所以我们现在到第六代，叫虚拟编组，在北京11号线，如果这个实验完了，验证成功了，我们才真正可以说，我们自己在这个领域里面，我们是在领跑阶段，现在已经进入并跑阶段了，在未来的一两年，我们将会进入到领跑阶段。”

 “地铁交通大脑”能够为乘客、整个城市提供怎样的服务和便利

第六代主要解决为乘客提供便利的问题。“地铁一个大问题就是高峰期的时候人上不去，但是平峰没什么人，这会带来一个什么问题？原来高峰期2分钟一趟车，现在变成5分钟一趟车，甚至10分钟一趟车，大家就不爱坐了，我得等10分钟。”

第六代叫虚拟编组，高峰期的时候，如果说原来六辆编组，高峰期的时候，我2+2+2把它连在一起，但不是实际挂钩，是虚的挂钩，人少了线上就跑两辆编组的车，间隔不变，还是两分钟一趟。这个技术的发展，就是让服务质量取得大大提升的同时，又可以节约能源。

第五代可能在未来3~5年就会普及，关于第六代现在已经做成国家示范工程，就是北京11号线，计划明年的6月份大家就可以见到了，这样的技术就得到攻克以后，还有通州的m101，这些线都会率先在北京得到推广应用。

未来智能地铁发展前瞻

目前中国的城市轨道交通，轨道的利用率并没有那么高，并没有把老百姓吃喝玩乐行都放在一起，另外现在地铁的平峰时段资源是闲置的。所以未来可以车厢跟车体是分离的，以后地铁可以拉货的，分为载客车厢和货运车厢，而这个时候它的利用率就非常高，而且它的收入来源也就不是老百姓去买地铁票，而是货运来源的收入。它也会大大降低整个轨道交通的碳排放，中国的第一个客货混运的地铁，郜春海认为在5年左右的时间会出现。

 “保障行车安全每一米，降低运行成本每一分，节省乘客出行每一秒，提升用户体验每一天。”这是郜春海从业之初的使命。随着大数据、物联网、5G、云平台、人工智能、“互联网+交通”等技术的出现，这样的愿景也在逐渐成为现实。为轨道交通发展带来更多可能性。而科研工作者们，也在努力让乘客的出行变得更加方便，更加舒适，更加安全。

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