中国地铁轨道交通信号系统自主创新心路历程

　　这是一项前后三代信号人持续进行40多年基础研究、10多年技术攻关取得的重大技术创新成果，项目先后获得科技部、国家发改委、财政部、建设部、铁道部等国务院多个部委和北京市多个部门的持续大力支持。

　　一项满足国家重大战略要求与行业需求的技术创新，从理念的提出到技术的成熟要多久？一项行业关键核心技术，从科技成果转化为满足市场需要的产品的路该怎么走？

　　十年攻关路，三载下海人。作为这项技术从技术攻关到工程示范和产业化全程的见证人，郜春海也许能告诉我们，中国自主创新CBTC信号系统的真实心路历程。

　　今天北京地铁客运能力日均已超过800万人。即使如此，北京地铁依然每天都像在春运。

　　地铁网络系统中，保证列车与列车之间前后相“咬”、鱼贯而行而不发生追尾的是自己的“大脑神经中枢”，即“基于通信的列车自动控制系统”（CommunicationBasedTrainControl，CBTC），简称信号系统。

　　中国自主研制开发的CBTC信号系统被成功应用于北京的亦庄、昌平地铁线，系统的最小设计间隔时间可以缩短到90秒，极大提高了地铁运力。与此前引进国外的同类产品相比，该技术具有安全、高效、准点、舒适、节能和更人性化等特点。

　　作为一项关系国计民生的核心技术，CBTC系统的技术突破和工程化应用，打破了国外大公司长期以来的行业垄断，改写了我国城市轨道交通“有轨无脑”的历史！

　　CBTC，中国信号系统，一项自主创新的重大工程技术，作为这项核心技术的主要研发承担方，北京交通大学积极推进它的产业化进程。

　　2009年，当时担任轨道交通运行控制系统国家工程研究中心主任的郜春海，受命组建北京交控科技有限公司，出任总经理。

　　“CBTC概念和技术理念最早是由中国人提出的”

　　[新世纪初我国的城市轨道交通提上日程，但相关领域的技术开发，特别是大型、复杂系统的研发安全管理体系已经落后人家一大截子]

　　凡是有轨道的交通线都叫轨道交通。城市地铁是其中之一。

　　随着全球工业化的不断发展，城市人口迅速增加，使得城市交通日益拥挤，世界各国都在寻求发展与之相适应的城市交通工具。以地铁为代表的轨道交通成为首选之一。

　　中国的城市化率已达50%。城市化让大量的农村人口涌入城市。中国的城市交通成为城市管理者的难题。

　　进入新世纪以来，中国的城市轨道交通发展迅速。中国已有49座城市规划将在未来10年大力发展城市轨道交通。

　　作为世界第一人口大国，中国应该有自己的轨道交通系统，更应该有指挥轨道交通高效安全运行的信号技术和信号产业。

　　北京，中国的首都。对于这样一座具有世界规模的现代化城市来说，发展轨道交通是管理者的不二选择。

　　而就在北京，有一所大学的轨道交通信号学科一直保持着世界知名、全国第一的优势。它就是北京交通大学，至今已有106年的建校历史。

　　事实上，在轨道交通安全控制的信号系统学科上，北交大至今已有40年的雄厚积累。早在1965年国务院和当时的铁道部就批准了北交大开展这项技术的基础研究。北交大从此开始对于轨道交通信号技术的技术攻关和开发，为后来的技术创新和产业化积累了科技实力，储备了大量的后备人才。

　　“CBTC基本概念和技术理念最早是由中国人提出的。”郜春海告诉科技日报记者。

　　1969年，当时汪希时教授首次提出了基于移动闭塞的列车自动控制理论，并在国际著名的学术期刊发表了学术论文，并一直推进计算机技术在铁路信号中的应用。

　　上世纪末，现在已经是北交大校长的宁滨教授在美国访问学习，敏锐地捕捉到国际上开展CBTC系统研究的重要信息，认定城市轨道交通的CBTC信号系统是这个行业的技术制高点，必将成为国际行业技术竞争的战略重地和发展趋势。他将这一重要信息传回国内，并组建以唐涛、郜春海为核心的专业技术攻关团队，并申请北京市重大科技专项。

　　2004年10月，北京市科委组织行业专家经过多次论证，最终通过了以北京交通大学为牵头单位提出的关于开展“城轨基于通信的CBTC系统关键技术研究与应用”的项目请求。此前，学界和业界围绕我国要不要开展这一核心技术开发研究颇有争议。

　　这时开始CBTC信号核心技术研发，事实上为时已晚。因为就在课题立项的两个月后，阿尔卡特公司已经成功登陆中国。在上海M8地铁信号工程中，他们的CBTC信号产品成功中标。

　　从那时候起，中国的城市轨道交通市场乃至国际市场，一直主要是“三国鼎立”，法国的阿尔斯通、德国的西门子和加拿大的阿尔卡特垄断绝对份额。

　　但是，提出基于移动闭塞这个概念的我国，却因为社会历史和技术基础等原因，没有将当时已经取得的技术成果进一步开发。直到20世纪末、21世纪初，我国大力发展城市轨道交通提上日程，相关领域的技术开发，特别是整个大系统的研发安全管理体系已经落后人家一大截。

　　正所谓：“起了个大早，赶了个晚集”。

　　“风险需要技术与管理结合起来才能完全控制”

　　[轨道交通的CBTC信号技术研发和工程示范，参与项目的成员几百上千人。你如何保证每个人、包括你自己的环节不出错？郜春海摸索出一套独有的“现代透明厨房理论”]

　　郜春海1993年北交大轨道交通信号专业本科毕业，此后又上了本校研究生。“基于全过程风险控制的安全苛求系统研究”是他硕士论文的题目。在唐涛教授的指导之下，他很快就成为学校CBTC项目组的核心成员之一。

　　为了“看看别人是怎么弄的”，1997年，郜春海以访问学者身份奔赴德国西门子公司学习三个月。短时间的学习当然不可能了解多少技术的秘密，却让他看到别人是怎么搞研究与开发的，他看到了别人工作的流程化、规范化与制度化，看到了任何一个员工可以随时休假，同时也看到了第二天就有人接续他的工作，体会到了整个公司就是一个机器、一个厨房，每天炒出不同口味的“菜肴”。

　　自2004年开始至今，基于通信的城轨CBTC系统课题研究，在得到北京市连续五期支持的同时，科技部、财政部、发改委、建设部等有关部委先后给予了项目与政策上的大力支持。

　　到2007年，项目研发不断取得重要突破。可以说，核心技术问题基本解决。

　　在自主创新的链条中，首先需要核心技术上的突破，但是，把核心技术变成市场上需要的产品同样重要与漫长，甚至更重要、更漫长。

　　作为轨道交通神经中枢的信号技术来说，解决了技术原理是一回事，真正要将这项技术变成产品，并且应用到工程实际中去，又是另一回事。

　　从2002年开始，长

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