上海兩會特別報道

軌交17號線列車運行控制系統,完整采用瞭本土企業研發的全自主技術,這在國內軌道交通史上還是第一次。圖為17號線諸光路站。

傅國林 攝


■本報首席記者 張懿

高端裝備制造業核心技術——軌道交通控制系統終於被“上海制造”完整掌握。就在元旦前夕,上海軌道交通17號線正式開通,該線路的“大腦”——列車運行控制系統,完整采用一傢本土企業研發的全自主技術。這在國內軌道交通史上還是第一次。

過去20年,17號線列車控制系統的研發者——卡斯柯信號有限公司一直在持續進化:從最初生產技術含量較低的鐵路基礎設備為主,到提供安全可靠的信號子系統,再到如今按最嚴格國際標準推出軌交控制系統,卡斯柯不斷通過創新,提升著在產業鏈、價值鏈上的地位。

上海制造業正處於轉型升級的關鍵階段。市政協委員、上海市經濟與信息化委副主任傅新華表示,未來上海制造業的重點不再是絕對值與增速,而是質量效益,提高核心競爭力。上海在軌道交通裝備產業上的發展脈絡應該說代表瞭這一方向。

高度自動化的軌交線

一條軌道交通線路,除瞭車站、軌道、車廂等看得見、摸得著的裝備,對列車運行、乘坐舒適度、特別是行車安全性影響最大的,是背後的控制系統。

上海軌道交通17號線全長35公裡,設計時速100公裡,最小行車間隔2分鐘,是一條從上海西部直通市區的快速通勤線路。而且,這還是一條高度自動化的軌道交通線,達到全自動駕駛國際GoA3級標準———也就是說,駕駛室雖有人值守,但列車運行、開門關門、折返、入庫等,都是控制系統的操控下自動完成的,駕駛員不會做任何幹預。

全自動駕駛的優勢相當多,它可以按最平穩的“加速-制動”曲線操控列車,讓乘客感覺最舒適;到站時,它可以精準制動,讓車一次停到位。前幾天,某軌道交通線路曾因鋼軌霜凍而被迫限速運行,但17號線的“大腦”為霜雪天氣配備瞭糾偏補償系統,在同樣條件下正常行駛。

除瞭自動駕駛,17號線整套“大腦”還包括指揮調度、計算機聯鎖等許多子系統。從安全性和技術先進性上,這套完全由上海企業研發、每行代碼都是由本土人員“敲”出來的系統,完全達到瞭國際最高水平。

向自主研發轉型再轉型

從無到有積蓄實力,最終讓一套領先國際的高端裝備落地,前前後後共耗費瞭卡斯柯大約20年。這傢成立於1986年的上海本土企業,最初是為引進國外鐵路先進技術而由鐵道部門成立的。直到上世紀90年代末,卡斯柯的主業一直是設備制造、安裝調試等,附加值不高。

1999年,卡斯柯經營陷入一定瓶頸,經過慎重考慮,公司決定從硬件制造向“軟硬結合”轉型。適逢我國鐵路跨越式發展,為國產技術提供瞭空間,卡斯柯抓住機會,承擔瞭鐵路信號子系統的開發,培養瞭人才、積累瞭技術。其間,為瞭更好地聚焦高水平的系統軟件開發,它將所有生產制造業務外包,僅保留硬件系統的研發和設計。

2007年以來,國內各城市新建地鐵項目井噴,大大拓展瞭軌道交通裝備市場。對地鐵投資方來說,特別希望控制系統提供商能擁有強大的系統集成能力,能為當地定制一套完整、可靠、高性能的系統。面對重大機遇,卡斯柯將研發方向瞄準完整的列車控制系統,力求繼續向價值鏈高端挺進。

事實上,過去15年來,卡斯柯的年研發投入都在當年銷售額的10%以上。目前,其每年的研發投入超過3億元,1500多名員工中,技術人員占90%。

“好學的徒弟”逐漸自立

作為中國鐵路歷史上第一傢合資企業,卡斯柯走的是一條“引進消化吸收再創新”的道路,這也是“上海制造”彎道超車的理性選擇。

目前的卡斯柯由央企“中國通號”控股,全球軌道交通裝備巨頭法國阿爾斯通公司參股。本世紀初,擁有雄厚技術底蘊的阿爾斯通對卡斯柯的研發提升給予相當多支持,公司不少技術骨幹都切身體會到,阿爾斯通是個“很願意教徒弟的師傅”。不同於其他背靠技術巨人的合資企業,卡斯柯這個“徒弟”也“非常好學”。菜梯廠商實際上,卡斯柯早就想明白,技術才是命脈和根基。2007年的再次轉型中,卡斯柯調整瞭之前“國外技術國產化”的定位,開始全力以赴推動自主知識產權研發。

實際上,在第一次轉型時,卡斯柯的管理及技術部門就已經由中方負責,外方介入越來越少。開明的阿爾斯通認同卡斯柯發展自主技術的戰略,逐漸後退,最終甘做純粹財務投資人。目前,卡斯柯除瞭一位分管財務的外方副總裁,其他所有員工都是中方人員,日常研發、經營和管理已完全實現瞭中方主導。

正是在這樣的架構下,卡斯柯逐漸完成瞭自主技術和專利的積累。2015年,自主軌道交通控制系統成熟,具備實施條件。

政府發力解開創新“電梯保養台中死結”

對一傢大型制造企業來說,跨越式發展要過的絕不隻是技術關。

卡斯柯的國產化軌道交通“大腦”早已在許多城市落地,但自主產品卻遲遲無法應用。原因在於,根據國內地鐵項目招標的通行規則,控制系統供應商要想參與,必須要有業績———也就是曾被采購應用。地鐵建設固然需要穩妥,但這對創新者顯得不夠友好。實際上,首創產品不可能有業績,也就無法投標;而無法投標,也就永遠拿不到業績———這是一個死循環。

為瞭打開這個結,上海政府部門和申通地鐵拿出瞭勇氣和擔當電梯維修費用,利用“首臺套”政策為重大創新成果落地提供的窗口,向國傢申請在17號線采用全自主控制系統,並成功獲批。2015年,卡斯柯近20年的自主研發終於開花結果。

卡斯柯研究設計院總工崔科告訴記者,17號線成功開通對他們這樣的自主創新企業具有裡程碑意義,也表明上海的產業環境與全球科創中心戰略越來越匹配。“死結”已然不在,全自主控制系統的優勢會越來越顯著,預計很快能在國內打開一大片市場。同時,卡斯柯正與用戶、高校及科研院所合作,研發基於人工智能的列車全自動運行及線路入侵識別技術、軌交全系統大數據分析等創新技術和關鍵安全技術,力圖在下一代智慧軌交裝備上占據先機。
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