2024绿智轨交创新发展论坛丨众合科技刘爱军：推进智慧轨交技术的自主化发展

sander boen

2024年5月10-11日，众合科技应邀出席“2024中国（宁波）绿智轨道交通创新发展论坛”。众合科技智慧交通子集团总裁助理刘爱军代表众合科技在“绿智建设未来”论坛上作《绿智轨道交通核心技术自主化研究与应用》主题发言。

在发言中，刘爱军分享了众合科技在智慧轨交领域核心技术上的自主化创新思路，详细汇报了众合科技在元器件、平台及应用层面的自主化进展，重点介绍了众合科技基于安全计算机平台及智慧化数字底座全面构建轨交智慧化业务的战略方向，并对绿智轨交核心自主化技术在宁波地铁的应用情况进行了汇报。
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以下内容节选自刘爱军《绿智轨道交通核心技术自主化研究与应用》主题发言：
尊敬的各位领导、各位专家、各位来宾：
大家下午好！
去年的5月份，也是在东钱湖畔，在中城协组织的自主化先导工程座谈会上，与会专家讨论并明确了自主化发展的方向和思路。宁波是一个充满了创新活力的城市，今天我很荣幸在这里代表众合科技对公司自主创新的进展情况进行汇报。
UNITTEC
公司自主化整体情况简介
首先我先介绍下众合科技，公司前身为为1970年成立的浙江大学半导体厂，1999年在深交所上市。公司围绕“1+2+N”战略方向，业务聚焦于智慧交通、泛半导体、产业数智化、大健康四大战略板块。
在轨交领域，公司基于在5G、物联网、云原生、大数据、安全技术、专用集成电路设计、高可靠嵌入式硬件、高可信软件多传感器融合等技术上的多年的积累，构建了安全计算机平台、时空大数据平台、工业互联网平台、车载通用安全平台四大平台产品，并在此之上搭建了整个轨交产品体系：全自动列车运行控制系统、自动售检票系统、列车智能化产品、系统集成及智慧运营产品体系。
公司在信号领域，连续多年处于前三位置，站稳行业第一梯队，2023年市占率20.51%，排名第二；在AFC领域，全国市场保有量排名第一。
前面简单介绍下公司情况，然后回归今天的正题，我从元器件级、平台级及应用级三个层面介绍下众合科技的自主化进展。在元器件层面，我们通过自主研发，已经基本完成CPU芯片的国产化替代，完成了FPGA、FLASH芯片等核心元器件的国产化替代。我们自研了安全IO芯片。当然我们只做了芯片的设计，芯片的流片、封测还是通过国内厂商进行的。泛半导体是公司的战略板块之一，因此我们具备单晶硅/晶圆的生产及陶瓷封测和电镀技术能力。在平台级层面，公司所有的硬件板卡都是自行设计开发的，同时我们还有自研的交换机、物联网关和边缘一体机产品。在硬件之上，我们已经完成了国产操作系统和开源操作系统及数据库的国产化替换。自研的安全协议、2乘2取2等安全软件中间件也已经经历了十几个项目长时间的验证和考验。基于安全计算机平台，众合科技在应用级上已经构建了完整的自研轨交业务系统。
UNITTEC
绿智核心技术研究介绍
1、元器件级自主化技术：
经过多年的发展，国内厂商在应用层的自主化基本上都已经走得比较深入，但是我们在元器件上对国外尤其是美国厂商的依赖还是非常严重的。在众合科技开展自主化替代之前，我们先后经历了核心元器件的大幅涨价、停产，禁运及禁用，我们使用的元器件的最大涨幅达到了100多倍，由此每年额外付出的成本达到了四五千万，因此面对供应链安全问题，我们不得不进行国产化替代的研究。以车载产品为例，我们的两款异构的核心处理板，最开始分别使用了美国Freescale、MARVELL芯片、商用Linux和某美国操作系统及大部分国外的核心元器件，最近几年先后经历了FLASH芯片停产、镁光芯片禁用及CPU芯片停产、PHY芯片大幅涨价的影响，逼迫我们开始了各个元器件的替换工作，到目前为止我们已经完成了除CPU芯片之外的大部分核心元器件的国产化替代。对于CPU芯片，我们目前也完成对国产芯驰、飞腾芯片的应用开发，目前正处于测试验证阶段，预计2024年底将完成工程化应用。这里还要补充的是，我们的安全采集板和安全输出板，已经采用了自研的众合天芯，并已经进行了大规模工程化应用。
2、平台级自主化技术：
对于平台级的自主化，首先要提的是安全计算机平台，这个平台本身已经非常成熟，这里不过多展开，需要强调的是，正是因为我们具备安全计算机的完全自研能力，所以我们才有可能在短时间内完成核心元器件的国产化替代，可以说平台的自主化是整个系统自主化的关键。
为了顺应绿智轨交的战略方向，支持城轨云线网建设的规划，我们自主创新了SIL4级安全云平台，通过攻克SIL4级的云安全技术，实现将联锁及轨旁ATP的SIL4级云化及ATS的SIL2级云化。安全云平台采用国产化通用硬件和操作系统，能够最大限度的排除“卡脖子”风险。基于云平台的《基于国产化软硬件的SIL4自主安全云列控系统研究及应用》项目，已经通过中城协立项，将在杭州地铁进行测试和落地。
在绿智融合的大方向下，通过融合大数据平台、物联网平台、业务赋能平台、低代码应用开发平台技术，我们自主研发了轨交智慧化数字底座，以支持全弱电系统的融合监控及智慧化业务功能，同时通过支持安全相关设备的接入控制（例如屏蔽门等），实现了慧轨交全场景业务联动。
3、应用级自主化技术：
在上述自主化平台的基础之上，我们构建了整个轨交的产品体系。例如：基于安全计算机平台，我们开发了全电子联锁、C2与CBTC融合车载、BTM/LEU/应答器、LCU等产品；基于SIL4级安全云平台我们开发了云列控系统；基于数字化底座，我们开发了智能运维、智慧车站体统。从而构建完全自主化的干线铁路轨交信号系统、城市轨交信号系统、全自动无人驾驶系统、TACS车车通信系统、新一代自动售检票与清分系统和黄石及弈鹏等深度集成系统。
这里重点介绍下STS融合信号系统方案，上述的自主化替换，主要是用于自研系统的交付。在轨交新线建设速度放慢，存量线路不断增加的大形势下，对于既有的国外厂商的信号系统，我们目前在备品备件、故障解决和需求响应方面遇到了巨大的困难。如何在中美博弈的国际形势下，确保在极端政治局面下的地铁运营的供应链安全，我们把STS兼容产品作为我们的战略产品，进行了重点投入。目前我们已经支持任意子系统的无缝替换和互联互通。2023年5月份第一条STS融合项目，西安2号线二期延伸线开通运营。运营后，故障率有了明显的下降，极大缓解了备品备件压力，更重要的是为后续升级为TACS系统、FAO系统提供了可能性。目前成都10号线三期延伸线、沈阳1号线东延线也正在交付之中。
基于数字化底座，我们自主研发了融合一体化的综合数据平台，实现了弱电专业的全机电终端级数据融合、全要素融合的综合可视化管控、及各场景下的多专业一体化联动，通过在苏州智慧城轨项目中试点应用，极大提升了运营管理智慧化水平。详细的情况在论坛四中有一个专题，也欢迎各位去详细了解。
4、核心技术在宁波的应用：
宁波5号线是众合科技，也是宁波市、浙江省的第一条全自动无人驾驶项目，在当时还属于重大技术创新项目，在系统可靠性上还是有很多顾虑。为了充分验证技术的可靠性，众合科技和宁波地铁在项目实施前及实施过程中，进行了大量的科研研究和现场测试。首先是在宁波地铁1号线天童庄车辆基地试车线，通过《全自动运行列车控制技术研究项目》，进行了全系统的技术验证。然后通过全自动运行信号系统互联互通可行性研究项目、城市轨道交通自主驾驶DTO列车运行控制系统关键技术研究及应用、全自动运行信号系统智能运维研究及应用项目等多个科研项目，对关键技术进行了验证。
正是通过这些验证，确保了宁波5号线于2021年12月28日一次性全功能开通。在宁波5号线项目中，SIL2级的主动式障碍物检测产品是首次应用、全电子联锁首次正线应用、智能调度和智能运维系统也都是首次应用。
通过宁波5号线我们摸索出了一套科研研究、现场验证、工程实施的合作模式。在宁波6号线的交付过程中，同样，我们通过与宁波地铁合作的《自主化安全计算机平台及自研芯片在信号系统领域的研究与应用》项目，对核心元器件的国产化替代进行了公关和验证，当前处于现场验证阶段，预计下半年满足工程化应用条件。
SIL4级列车自主驾驶系统也将在宁波6号线首次应用。
这里仅仅举了几个例子，通过这些案例，我们能够充分感觉到宁波地铁对于企业自主创新的支持力度，也借这个机会，对宁波地铁的大力支持表示由衷的感谢！
谢谢大家！我的汇报到此结束。

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