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完成單位：

北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司

昆明軌道交通集團(tuán)有限公司

云南京建軌道交通投資建設(shè)有限公司

中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司

北京城建亞泰建設(shè)集團(tuán)有限公司

北京城五工程建設(shè)有限公司

北京城建安裝集團(tuán)有限公司

北京城建六建設(shè)集團(tuán)有限公司

北京城建智控科技有限公司

中國鐵路通信信號上海工程局集團(tuán)有限公司

主要完成人：

王漢軍、陶敏、夏秀江、顧昆、劉潤平、董偉、孟紅波、朱準(zhǔn)、董盛偉、李紅軍、喻宇、馮東亮、王林、杜蒼松、劉建軍、張風(fēng)來、張恒、袁泉、孫建平

1 工程概況

昆明市軌道交通4號線呈西北至東南走向，線路全長43.422km，共設(shè)車站29座，均為地下站，平均站間距1.54km，串聯(lián)主城與呈貢新城，無縫接入昆明南高鐵站，互通長水國際機(jī)場。全線設(shè)大漾田車輛基地、廣衛(wèi)停車場、白龍?zhí)锻＼噲龊突疖嚤闭?、麻苴、斗南主變電所，其中新建麻苴主變電所。全線配屬48列B型車，最高運(yùn)行速度100km/h，采用1500V接觸軌送電。

作為昆明市首批PPP項(xiàng)目，財(cái)政部公示的第二批PPP示范項(xiàng)目，由昆明市交通運(yùn)輸局作為PPP項(xiàng)目政府實(shí)施機(jī)構(gòu)，昆明軌道交通四號線投資管理有限公司作為政府方授權(quán)出資代表，由北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司和中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司聯(lián)合體作為B部分工程實(shí)施主體，負(fù)責(zé)車輛、供電、通信、信號、綜合監(jiān)控、自動售檢票、電扶梯、站臺門、場段工藝設(shè)備等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、投資、建設(shè)、運(yùn)營?？偼顿Y63億元，于2018年10月18日開工，2020年8月19日竣工。項(xiàng)目建設(shè)和批復(fù)手續(xù)齊全，建設(shè)程序依法合規(guī)。

自動售檢票系統(tǒng)除支持傳統(tǒng)售檢票模式外，新增電子支付，人臉識別模式，全面支持微信、支付寶、銀聯(lián)閃付等第三方支付。

站臺門控制系統(tǒng)PEDC和DCU開放參數(shù)多，電磁鎖采用故障率更低的感應(yīng)開關(guān)，多路軟硬件冗余設(shè)計(jì)、模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，可維護(hù)性強(qiáng)、穩(wěn)定可靠。

固定式架車機(jī)和移動式架車機(jī)組合，靈活起架；采用內(nèi)燃調(diào)機(jī)車，擴(kuò)展使用范圍確保大功率動力需要；蓄電池公鐵兩用車取代周月檢庫移動式滑觸線，提高段內(nèi)調(diào)車作業(yè)效率。

打造昆明獨(dú)有的公共文化IP—K4 CATS瓦貓家族，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)地鐵首個公共文化IP的大規(guī)模應(yīng)用；“3min博物館”數(shù)字藝術(shù)墻應(yīng)用了實(shí)時數(shù)據(jù)可視化的藝術(shù)形式，帶給乘客不一樣的文化候乘體驗(yàn)。

全國首創(chuàng)弱電系統(tǒng)綜合運(yùn)行管理平臺，構(gòu)建“基于云平臺的軌道交通綜合自動化系統(tǒng)”，打破專業(yè)壁壘，建立標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)和資源池，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化多專業(yè)數(shù)據(jù)和資源共享。

昆明市軌道交通4號線承東啟西，接南轉(zhuǎn)北，開啟昆明地鐵網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營新時代，有效提升沿線市民的出行品質(zhì)，被譽(yù)為云南最美地鐵線路。昆明市軌道交通4號線工程自交付以來，各系統(tǒng)運(yùn)行正常，使用功能良好，建設(shè)單位和使用單位非常滿意。

2 獲獎情況

3 主要科技創(chuàng)新內(nèi)容

（1）首次將LTE-M綜合業(yè)務(wù)承載無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在云南省內(nèi)城市軌道交通行業(yè)，通過一張網(wǎng)絡(luò)綜合承載原先多張網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)（CBTC列車運(yùn)行控制、集群調(diào)度、列車運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、PIS等業(yè)務(wù)），滿足高速、抗干擾和綜合承載的要求。

（2）首次在軌道交通行業(yè)實(shí)現(xiàn)對在途電客車TCMS信息和列車運(yùn)行安全綜合狀態(tài)的實(shí)時展示，列車軸箱、齒輪箱、牽引電機(jī)等關(guān)鍵部件狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測、故障告警和隱患預(yù)警，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能感知診斷技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析和工業(yè)以太網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)結(jié)合昆明地鐵的運(yùn)營需求，為運(yùn)營人員提供面向在途運(yùn)營列車的安全狀態(tài)綜合監(jiān)測、故障隱患挖掘預(yù)警、網(wǎng)絡(luò)化維保和應(yīng)急處置三大服務(wù)和支持。

（3）基于云平臺的軌道交通綜合自動化系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)），采用了創(chuàng)新的融合架構(gòu)，完全替代了傳統(tǒng)弱電系統(tǒng)自成體系、相互獨(dú)立的煙囪式架構(gòu)。在新架構(gòu)下，綜合監(jiān)控，列車自動監(jiān)控、廣播、乘客信息、集中告警、自動售檢票、站臺門、通信、信號等傳統(tǒng)弱電系統(tǒng)將只是名義上的存在，實(shí)際上不再各自獨(dú)立。其基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理層、應(yīng)用層均被融合至新的整體架構(gòu)中。

2019年11月，中國城市軌道交通協(xié)會專家和學(xué)術(shù)委員會在北京召開技術(shù)成果評價會，評價會由仲建華執(zhí)行主任主持，錢清泉院士擔(dān)任組長的專家組，對“基于云平臺的軌道交通綜合自動化系統(tǒng)”進(jìn)行科技成果評價，專家組統(tǒng)一認(rèn)定，該項(xiàng)目成果的核心關(guān)鍵技術(shù)及完全自主化核心設(shè)備處于國際先進(jìn)水平，具有廣泛的使用價值。

（4）將BIM技術(shù)應(yīng)用到公安通信系統(tǒng)施工管理，解決地鐵施工中施工工序模擬、模型信息管理、成本控制等關(guān)鍵問題，包括施工模擬、施工方案確定、三維可視化施工等方面。通過BIM模型，讓施工參建方更好的了解設(shè)計(jì)圖紙，協(xié)調(diào)各施工工序，同時節(jié)省大量的識圖時間。

（5）在傳統(tǒng)的信息化管理手段之上，項(xiàng)目部創(chuàng)新引入私有云存儲(NAS)設(shè)備，運(yùn)用私有云存儲技術(shù)，促進(jìn)了項(xiàng)目參建單位的資料共享，實(shí)現(xiàn)多人在線辦公和資料實(shí)時審查，全面支撐項(xiàng)目目標(biāo)的最終實(shí)現(xiàn)。

（6）全國首條地鐵數(shù)字藝術(shù)墻線路，采用數(shù)字藝術(shù)文化墻取代傳統(tǒng)的廣告燈箱或靜態(tài)藝術(shù)墻，突出多媒體信息互動。從全線選取9座重點(diǎn)車站站廳視線核心位置，定制創(chuàng)作9幅不同主題的數(shù)字藝術(shù)作品。9幅作品分別位于各站站廳層，平均長度18m、平均高度3.3m，每塊平均面積約 60 m2，均采用 P2.5 高清 LED 屏幕?！?min博物館”數(shù)字藝術(shù)文化墻應(yīng)用實(shí)時數(shù)據(jù)可視化的藝術(shù)形式，作品內(nèi)容的變化，與車站內(nèi)外的多種實(shí)時數(shù)據(jù)息息相關(guān)，提取運(yùn)營時間、站內(nèi)人流、地鐵車輛、溫度氣候、日出日落等實(shí)時數(shù)據(jù)，實(shí)時演算生成全動態(tài)數(shù)字藝術(shù)內(nèi)容。

4 新技術(shù)應(yīng)用與效果

（1）通過基于云平臺的軌道交通綜合自動化系統(tǒng)在4號線的應(yīng)用，能夠充分的驗(yàn)證與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比的優(yōu)勢，及產(chǎn)生的社會及經(jīng)濟(jì)效益，以及在本行業(yè)示范效果。

• 弱電系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能被拆解與顆粒化為一系列微服務(wù)。用戶可按需自由組合業(yè)務(wù)功能，降低了用戶進(jìn)行定制開發(fā)或系統(tǒng)升級改造的成本與難度。系統(tǒng)具有開放性，第三方系統(tǒng)廠商產(chǎn)品可以直接插入系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)即插即用。

• 車站設(shè)置一體機(jī)，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；統(tǒng)一了數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，方便后續(xù)升級改造更換；簡化了中間環(huán)節(jié)，提高數(shù)據(jù)的實(shí)時性；節(jié)省了30%-50%的機(jī)房空間及相應(yīng)的土建成本。

• 計(jì)算、存儲與網(wǎng)絡(luò)資源由云平臺統(tǒng)一提供，繼承了云技術(shù)本身所具備的技術(shù)優(yōu)勢，IT資源利用率提升了50%，投資節(jié)省了15%。

• 數(shù)據(jù)平臺替代了傳統(tǒng)工業(yè)實(shí)時數(shù)據(jù)庫，可實(shí)現(xiàn)按需擴(kuò)展，以支撐業(yè)務(wù)上增加的新需求；解決了傳統(tǒng)工業(yè)實(shí)時數(shù)據(jù)庫不能實(shí)時補(bǔ)回?cái)?shù)據(jù)，且不能實(shí)時進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析處理的問題；支持?jǐn)?shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等大數(shù)據(jù)應(yīng)用，為調(diào)度指揮、應(yīng)急處理等高實(shí)時性應(yīng)用場景提供支持。

• 系統(tǒng)弱化了專業(yè)分工，強(qiáng)化了系統(tǒng)功能，更加強(qiáng)調(diào)服務(wù)生產(chǎn)及乘客。為運(yùn)營企業(yè)管理模式的創(chuàng)新、維修管理機(jī)制的變革提供基礎(chǔ)支持，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能、減員增效，并最終實(shí)現(xiàn)智慧地鐵。

（2）LTE-M綜合承載CBTC、集群調(diào)度等業(yè)務(wù)，相比傳統(tǒng)的使用wifi網(wǎng)絡(luò)承載CBTC等數(shù)據(jù)，解決了高速限制、易干擾等問題。相比傳統(tǒng)的使用tetra(泛歐集群無線電)無線網(wǎng)絡(luò)來承載集群調(diào)度網(wǎng)絡(luò)，解決了無線網(wǎng)絡(luò)帶寬受限的問題。通過建設(shè)一張網(wǎng)絡(luò)綜合承載原先兩張網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)，可節(jié)約投資約3500萬/線路，并為今后新增擴(kuò)展業(yè)務(wù)提供車-地?zé)o線傳輸通道，實(shí)現(xiàn)地鐵建設(shè)規(guī)范化、集約化。

綜合通信承載網(wǎng)絡(luò)可以提高城市軌道交通安全運(yùn)營的保障系數(shù)，切實(shí)解決人民乘坐軌道交通的安全憂慮，是提高軌道交通運(yùn)輸管理水平和服務(wù)水平、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展、提升城市形象的重要手段，具有重要的社會效益。

同時，車地?zé)o線通信綜合通信網(wǎng)的建設(shè)可以降低系統(tǒng)長期的維護(hù)成本。由于減少了不同廠商或規(guī)格的硬件設(shè)備，因而其長期維護(hù)成本大為降低，從而進(jìn)一步降低長期的運(yùn)營成本，并且減少設(shè)備投入運(yùn)行后的維護(hù)費(fèi)用，節(jié)約設(shè)備檢修時間。

城市軌道交通車地?zé)o線通信綜合通信網(wǎng)的建設(shè)有利于優(yōu)化設(shè)備組成，減少設(shè)備數(shù)量，節(jié)約能源和材料；能夠有效降低能耗，使軌道交通節(jié)能低碳環(huán)保運(yùn)行。

（3）車輛在線監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)昆明市軌道交通4號線地鐵車輛主要部件在線監(jiān)測預(yù)警和及時維護(hù)保養(yǎng)，由計(jì)劃修向狀態(tài)修轉(zhuǎn)變，提升檢修效率和降低檢修成本。

在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)避免在列車正線運(yùn)營過程中出現(xiàn)故障，從而極大提高列車正線運(yùn)營過程中的無故障率，提升城市市民地鐵出行安全舒適性和滿意度，提高社會效益。

在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)施可以實(shí)現(xiàn)軸箱、齒輪箱、牽引電機(jī)的監(jiān)測預(yù)警，避免地鐵車輛在正線運(yùn)營過程中出現(xiàn)故障而停車，致使晚點(diǎn)和交通堵塞，造成城市局部場合的秩序混亂、垃圾叢生、能耗浪費(fèi)等不和諧環(huán)境影響。

（4）數(shù)字藝術(shù)墻創(chuàng)新地鐵車站站內(nèi)藝術(shù)墻的展陳形式，融合視覺信息牌、互動式數(shù)據(jù)藝術(shù)可視化、數(shù)字鏡子、廣告等媒體形式，不斷變幻，并隨技術(shù)進(jìn)步帶來更多新奇體驗(yàn)。對比常規(guī)文化墻形式更豐富可變、投放更精準(zhǔn)，適應(yīng)互聯(lián)時代的迭代需求引入商業(yè)力量，以贊助、定制廣告的服務(wù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)商業(yè)價值提升。點(diǎn)亮空間，營造視線焦點(diǎn)，是實(shí)時變幻、永不重復(fù)的數(shù)字藝術(shù)作品，用嶄新的藝術(shù)形式，帶給乘客不一樣的文化候乘體驗(yàn)，創(chuàng)地鐵藝術(shù)營銷的標(biāo)桿案例。

（5）基于BIM 的虛擬施工仿真與演練，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的“先試后造”，得到最優(yōu)的施工方案，大大降低施工現(xiàn)場中出現(xiàn)問題的概率，使粗放型的施工管理模式走向三維化、信息化、協(xié)同化，在工程質(zhì)量、施工成本、施工管理等方面具有指導(dǎo)和推廣意義。

（6）全線設(shè)置接觸軌可視化接地裝置，分為現(xiàn)場級（軌旁）、站級（變電所）、DCC級三級控制，系統(tǒng)內(nèi)部采用光纖以太網(wǎng)通信?？蛇h(yuǎn)程可視化遙控電動接地，能夠在現(xiàn)場電動和手動進(jìn)行分、合閘，并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動控制，具有鎖定開關(guān)位置功能。運(yùn)營人員可以在現(xiàn)場清楚地觀察到接地開關(guān)的觸頭，能清晰分辨開關(guān)的分閘及合閘狀態(tài)，監(jiān)控主機(jī)能實(shí)時清晰地觀察接地開關(guān)觸頭的視頻狀態(tài)。接觸軌帶電時接地裝置不能合閘；接地裝置合閘時對應(yīng)股道的接觸軌電動隔離開關(guān)不能合閘；接地裝置的手動、電動及遠(yuǎn)程控制方式具有開關(guān)模式選擇，防止手動和電動操作并行；具有接地開關(guān)狀態(tài)鎖定功能，可防止人為誤分接地開關(guān)。

（7）自動扶梯具有自動識別能力，實(shí)現(xiàn)對自動扶梯上乘客流動密度、使用姿態(tài)等檢測，一旦出現(xiàn)擁堵、跌倒等危險(xiǎn)狀態(tài)，智能系統(tǒng)將作出緊急保護(hù)響應(yīng)，自動扶梯進(jìn)入安全運(yùn)行模式，系統(tǒng)則根據(jù)相應(yīng)的信息做出如緊急停機(jī)、語音提示等保護(hù)動作。同時，將節(jié)能運(yùn)行方案、能量反饋方案和基于計(jì)算機(jī)視覺的節(jié)能設(shè)計(jì)結(jié)合在一起，全面降低扶梯的能耗水平。大提升高度自動扶梯采用雙驅(qū)動設(shè)計(jì)，運(yùn)行更加平穩(wěn)，零部件磨損較小。自動扶梯附加制動器制動電磁體防護(hù)等級IP65；低電壓工作（維持電壓10V），降低電磁鐵發(fā)熱，提高使用壽命；具有斷電自動駐車功能。

（8）運(yùn)營車輛具備應(yīng)急牽引1000m功能，車輛蓄電池具有緊急牽引能力，針對列車在庫內(nèi)的情況，可用蓄電池供電方式，實(shí)現(xiàn)列車在無高壓狀態(tài)下的啟動及行駛；車輛具備無線傳輸功能，列車控制與診斷系統(tǒng)采集的所有信息能夠利用PIS系統(tǒng)的車地?zé)o線通道，實(shí)時傳輸?shù)杰囕v基地運(yùn)轉(zhuǎn)值班室、列車運(yùn)營控制中心；車輛增加踏面清掃裝置，具備踏面清掃功能，采用頂面固定方式安裝在列車轉(zhuǎn)向架上，作用于車輪踏面，清除影響粘著力的污物，保證列車粘著性能的穩(wěn)定性。

來源：城市軌道交通網(wǎng)CCRM