心所至 行致遠(yuǎn)——致昆明地鐵4號線開通一周年
發(fā)布時間：2021-09-24
2020年9月23日8時45分，伴隨著首發(fā)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?yōu)榱爽F(xiàn)實。
昆四起于主城區(qū)西北部，止于呈貢新城，途徑6行政區(qū)，線路全長43.5公里，共設(shè)車站29座，是昆明地鐵里程最長、運載人數(shù)最多、換乘線路最多、線網(wǎng)規(guī)模最大的線路，與昆明地鐵1、2、5、6號線構(gòu)筑起昆明“米”字型地鐵網(wǎng)絡(luò)。作為昆明城市重要的產(chǎn)業(yè)輔助線，昆四的開通增強(qiáng)了昆明各區(qū)域互動連通，促進(jìn)了人流、資金流、信息流交融，為城市的發(fā)展注入了強(qiáng)勁動力。
從開通到現(xiàn)在的一年時間里，昆四客流量從開通當(dāng)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(dá)2728萬車公里，列車運行圖兌現(xiàn)率達(dá)100%，正點率99.99%，實現(xiàn)安全運營365天。最新的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：昆四信號系統(tǒng)故障率0.003次／萬列公里；站臺門故障率0.003次／萬次；售票機(jī)可靠度99.91%；進(jìn)出站閘機(jī)可靠度99.98%；車站乘客信息顯示系統(tǒng)可靠度99.99%；列車乘客信息顯示系統(tǒng)可靠度99.998%；這表明，昆四在過去的一年里運行平穩(wěn)，故障率極低，以優(yōu)異的成績交出了一份令昆明人民滿意的答卷。
安全平穩(wěn)地運營，離不開背后團(tuán)隊的支持——正是無數(shù)設(shè)計者、建設(shè)者和運營者的辛勤付出，才有了昆四的便捷和暢通。
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(tuán)首條“投資、建設(shè)、運營”的地鐵項目，由旗下城建設(shè)計集團(tuán)負(fù)責(zé)系統(tǒng)設(shè)備建設(shè)、項目運營和維護(hù)管理，項目投資約63億元，運營期30年。城建智控主要負(fù)責(zé)昆四B包項目弱電系統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)備供貨、安裝及系統(tǒng)集成。
圖：白龍?zhí)锻＼噲黾傲袡z庫剛開始建設(shè)時與建成時對比
城建設(shè)計發(fā)展集團(tuán)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(jìn)行的各項創(chuàng)新，更是引領(lǐng)地鐵建設(shè)進(jìn)入了新時代：
全新的“投、建、運”一體化模式，以戰(zhàn)略高度統(tǒng)一考籌項目建設(shè)方式的利弊，從源頭上著手解決傳統(tǒng)地鐵弱電系統(tǒng)分立建設(shè)造成的信息孤島、系統(tǒng)接口復(fù)雜造成運營人員多、維護(hù)成本高等一系列弊端，使得昆四建設(shè)過程節(jié)約直接成本數(shù)千萬元，同時縮短建設(shè)工期4個月；線路的單站設(shè)備用房面積、單站土建概算、人工成本都大幅節(jié)省。
圖：控制中心建成前后對比
在新模式下，產(chǎn)業(yè)生態(tài)需要重構(gòu)，很多傳統(tǒng)的建設(shè)模式已不再適用，亟待改變。為此，在設(shè)計發(fā)展集團(tuán)的指導(dǎo)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(fā)中國第一個擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“基于云平臺的軌道交通綜合自動化系統(tǒng)”，即“云交自動化系統(tǒng)”。用了兩年多的時間，到2019年上半年完成系統(tǒng)硬件的研發(fā)、測試，2019年下半年完成了軟件的研發(fā)，并開始向昆四供貨，通過聯(lián)調(diào)聯(lián)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(tǒng)采用統(tǒng)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(jī)，統(tǒng)一業(yè)務(wù)接口和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)打造數(shù)字化底座，打破傳統(tǒng)弱電系統(tǒng)分散控制模式，在基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層三個維度上進(jìn)行深度融合建設(shè)。同時在四號線控制中心和所有車站均采用“平臺+應(yīng)用”的設(shè)計模式，全弱電5大專業(yè)、23個子專業(yè)采用一套統(tǒng)一的軟件平臺。用微服務(wù)架構(gòu)將各子系統(tǒng)離散化，通過配置不同的應(yīng)用模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)基礎(chǔ)功能的統(tǒng)一管理、專業(yè)功能的靈活配置和隨需擴(kuò)展。研發(fā)成功以來，已獲得23項發(fā)明專利、72項軟件著作權(quán)。
圖：進(jìn)站口施工時與開通當(dāng)天對比
02 使命與責(zé)任
在昆四的建設(shè)過程中，城建智控作為B包項目弱電系統(tǒng)的集成商，成功將“云交自動化系統(tǒng)”應(yīng)用到項目上，整個系統(tǒng)涵蓋了傳統(tǒng)的“信號系統(tǒng)、專用通信系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)、綜合監(jiān)控和站臺門系統(tǒng)”，但軟硬件的架構(gòu)是全新的模式，建設(shè)周期縮短了，車站用房節(jié)省了（每個車站節(jié)約3個機(jī)房），運維人員減少了。為了讓全新的系統(tǒng)順利實施，城建智控于2019年下半年就在項目駐地建設(shè)了仿真模擬環(huán)境，用兩個車站、一個中心、一個車輛段的完整設(shè)備，組建了“云交自動化系統(tǒng)”的最小化系統(tǒng)，在整個項目聯(lián)調(diào)聯(lián)試過程中發(fā)揮了重要的作用。設(shè)計發(fā)展集團(tuán)旗下的四號線運營公司也對運營組織架構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，單獨設(shè)立了弱電中心，把除信號中心外的所有專業(yè)交由弱電中心統(tǒng)一管理。所有的創(chuàng)新落地，都朝著正確的方向進(jìn)行。
圖：建設(shè)中的車控室與建成時的車控室
在此之前，城軌行業(yè)內(nèi)沒有任何一家廠商或集成商能在云計算平臺架構(gòu)下實施如此大范圍的全弱電系統(tǒng)建設(shè)，也無法實現(xiàn)多專業(yè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集、清洗與挖掘應(yīng)用，更無法實現(xiàn)與運營緊密相關(guān)的設(shè)備系統(tǒng)全專業(yè)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(tǒng)地“云上運行”、“云邊結(jié)合”。城建智控之所以能實現(xiàn)，是因為用自主研發(fā)的方式作出了顛覆性的創(chuàng)新。整個系統(tǒng)中，不僅云平臺軟件、綜合平臺軟件等80余種軟件自主研發(fā)，核心硬件設(shè)備也投入大量資源，包括“智能控制一體機(jī)、場段信號聯(lián)鎖、列車自動監(jiān)控、電力監(jiān)控、IBP盤、BAS、乘客信息、廣播、站臺門等皆為自主研發(fā)、自主設(shè)計的產(chǎn)品，是集團(tuán)科技產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略落地的集中體現(xiàn)。
同時，在項目落地過程中，采用新的生態(tài)模式，聯(lián)合了業(yè)內(nèi)信號、通信等領(lǐng)域的專業(yè)集成商一起，打造這一創(chuàng)新系統(tǒng)，確保安全、可靠地在四號線上成功實施落地。
一方面是創(chuàng)新的產(chǎn)品從研發(fā)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(jìn)度，城建智控從公司本部到各個專業(yè)團(tuán)隊，都面臨著質(zhì)量、工期、研發(fā)、創(chuàng)新的多重壓力。
左1：業(yè)主查看進(jìn)度；左2：李金龍帶領(lǐng)設(shè)計人員巡檢
右1右2：張輝等公司領(lǐng)導(dǎo)檢查調(diào)試進(jìn)度并現(xiàn)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(yè)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(jìn)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(xié)調(diào)，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(guān)鍵設(shè)備的研發(fā)與制造，合理調(diào)配實施人員，同時加強(qiáng)與集團(tuán)及業(yè)主的溝通，對每一項工作都做到精心策劃、狠抓落實。
圖：城建智控代表簽下軍令狀
在集團(tuán)公司的領(lǐng)導(dǎo)下，城建智控始終滿懷高度的使命感、責(zé)任感，無懼挑戰(zhàn)、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(fā)與創(chuàng)新
2019年5月20日昆四項目B部分信號系統(tǒng)第一次設(shè)計聯(lián)絡(luò)會在昆明召開。此時，“云交自動化系統(tǒng)”剛剛完成硬件的研發(fā)與測試，在這次會議上，國外合作伙伴的技術(shù)底蘊(yùn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，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(shù)講解和細(xì)節(jié)爭論，現(xiàn)場參與者立下鏗鏘誓言：不但要將接下來的軟件研發(fā)做好，更要將自主產(chǎn)品做強(qiáng)、做精。
左：信號系統(tǒng)第一次設(shè)計聯(lián)絡(luò)會；
右：當(dāng)天會議結(jié)束后吳正中與項目組成員進(jìn)行技術(shù)研討
為了配合昆四的建設(shè)進(jìn)度，城建智控在軟硬件的研發(fā)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(jìn)行的首次ATS功能集團(tuán)內(nèi)部驗證會上，城建智控的ATS產(chǎn)品功能完成合格率只達(dá)到66%，需在極短的時間和受限的測試環(huán)境下完成研發(fā)攻堅任務(wù)非常困難，團(tuán)隊士氣一時降到了冰點。面對著運營公司的質(zhì)疑和公司內(nèi)部的擔(dān)憂，設(shè)計發(fā)展集團(tuán)的專家們、公司領(lǐng)導(dǎo)層給予了團(tuán)隊極大的包容、理解，運營團(tuán)隊也專門派出工作組駐場支持，在齊心協(xié)力的鼓勵和支持下，ATS研發(fā)團(tuán)隊不負(fù)眾望，歷經(jīng)數(shù)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(tǒng)全功能驗證獲得100%通過，得到了運營單位和建設(shè)單位的一致認(rèn)可，為ATS成功落地昆四奠定基礎(chǔ)。
左：公司領(lǐng)導(dǎo)組織ATS測試情況研討
右：ATS功能驗證
此后，ATS團(tuán)隊的研發(fā)及實施進(jìn)度突飛猛進(jìn)，在短期內(nèi)陸續(xù)完成全線聯(lián)調(diào)、一致性測試、單車測試，多車調(diào)試等任務(wù)，并取得了SIL2安全評估證書，為系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供了良好基礎(chǔ)。到2021年，城建智控的ATS產(chǎn)品更是憑借其在昆四上體現(xiàn)出的高可用性及高可靠性，以及產(chǎn)品本身的突出優(yōu)勢，獲得城市軌道交通裝備產(chǎn)品認(rèn)證（CURC），成為國內(nèi)城市軌道交通行業(yè)列車自動監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域少數(shù)獲得該資質(zhì)認(rèn)證的產(chǎn)品之一。
圖：ATS系統(tǒng)用戶及專家組驗證會
諸多軟件的研發(fā)和上線，讓“云交自動化系統(tǒng)”實現(xiàn)弱電系統(tǒng)的融合創(chuàng)新成為可能，而裝備制造上的創(chuàng)新，則為其進(jìn)行了硬件層面的支撐——智能一體機(jī)上部署車站邊緣云，在減少設(shè)備數(shù)量同時大幅提升資源占用率；一體機(jī)的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，降低了安裝難度、大大縮短了建設(shè)周期，更是將調(diào)試時間節(jié)省了4個月。
左起：機(jī)房設(shè)備安裝，智能控制一體機(jī)，BAS系統(tǒng)調(diào)試，車站調(diào)試
智能一體機(jī)是城建智控自主研制的核心硬件產(chǎn)品，它采用一種跨系統(tǒng)、跨專業(yè)的新型系統(tǒng)架構(gòu)，把原本分散的地鐵站內(nèi)各專業(yè)設(shè)備及相應(yīng)功能進(jìn)行了高度整合。作為云交自動化系統(tǒng)的核心設(shè)備，替代了傳統(tǒng)的服務(wù)器、交換機(jī)、存儲、PLC等設(shè)備，統(tǒng)一負(fù)責(zé)車站數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)了信息采集的可靠性、完整性、統(tǒng)一性，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)融合共享和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。與傳統(tǒng)的車站設(shè)備相比，智能控制一體機(jī)具有高集成度、高可靠性和高靈活性的“三高”特性。
圖：首列車熱滑試驗
得益于軟硬件的創(chuàng)新，各個專業(yè)團(tuán)隊在項目實施過程中能夠省略很多傳統(tǒng)建設(shè)模式中的步驟，而這，最終造就了“城建智控速度”——常規(guī)綜合聯(lián)調(diào)通常需要6-8個月時間，城建智控在進(jìn)行綜合聯(lián)調(diào)時創(chuàng)紀(jì)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。
圖：開通前夕，陳代華與王漢軍在控制中心檢查工作
歷經(jīng)1000多個日夜的鏖戰(zhàn)，智控公司在昆明地鐵4號線上開創(chuàng)了全弱電系統(tǒng)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(tuán)的高瞻遠(yuǎn)矚，沒有公司數(shù)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(tǒng)”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(tǒng)”通過中國城市軌道交通協(xié)會科技成果評價會并獲得“國際先進(jìn)水平”的評價，2020年3月16日，該系統(tǒng)榮獲中國城市軌道交通協(xié)會授予的科技進(jìn)步一等獎。2020年12月4日，昆明市“春城杯”優(yōu)質(zhì)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(yōu)質(zhì)工程“春城杯”特等獎，2021年7月，“投建運”一體化模式研究與應(yīng)用榮獲北京市軌道交通學(xué)會科技進(jìn)步一等獎……
圖：城建智控獲得的榮譽(yù)
一項項的榮譽(yù)，既是對城建智控科技創(chuàng)新能力、項目建設(shè)及管理能力的肯定，也是對曾奮戰(zhàn)在昆四建設(shè)一線的普通員工的認(rèn)同，更是廣大城建智控人踏浪前行的動力。
圖：城建智控獲得的榮譽(yù)
成就鼓舞人心，藍(lán)圖催人奮進(jìn)。如今，昆四的系統(tǒng)平臺已經(jīng)能夠基于大數(shù)據(jù)挖掘，實現(xiàn)明日全線客流預(yù)測、明日各車站客流預(yù)測、明日各車站每15分鐘客流預(yù)測、電扶梯故障預(yù)測等多種預(yù)測判斷，支持昆四逐步向“狀態(tài)修”甚至“預(yù)防修”過渡。
圖：大樹營站站臺建設(shè)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(tǒng)大數(shù)據(jù)，為實現(xiàn)智慧地鐵提供支撐，為助力更多線路實現(xiàn)智慧指揮、智慧運維和智慧服務(wù)做更多的探索和努力。
圖：火車北站站臺建設(shè)時與建成時對比
責(zé)任與使命，勇氣與智慧，淚水與汗水，裝扮并守護(hù)著昆四的美麗。
當(dāng)一列列地鐵從大漾田車輛段駛出，當(dāng)一張張笑臉步入各個站臺，當(dāng)一臺臺閘機(jī)成為希望的起點，當(dāng)一組組數(shù)據(jù)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(yuǎn)。
