10月21日，中国中车集团旗下中车株洲电力机车研究所有限公司（以下简称“中车株洲所”）在2020北京国际城市轨道交通展览会上，首次发布其自主FAO（即全自动运行系统）信号系统，此举标志着中国中车正式跻身城轨“全自动”时代，具备为全球提供更加全面的城轨交通信号系统解决方案能力。
列车运行控制系统堪称轨道交通车辆的“大脑”，主要由信号系统和通信系统组成，用于指挥列车运行，保障行驶安全。“FAO系统是一种全自动化、高度集中控制的列车运行控制系统，是基于现代计算机、通信、控制、综合监控和系统集成等技术，实现列车运行过程自动化的新一代城市轨道交通系统。”中车株洲所时代电气总经理尚敬介绍。
FAO信号系统
作为FAO系统的核心系统，FAO信号系统是控制列车运行，保证行车安全，提高运输效率，传递行车信息，改善行车人员劳动强度的关键设备，是列车名副其实的“神经中枢”，广泛适用于城轨、中低速磁浮和市域线路车辆。
FAO信号系统可以说是当前城轨主流信号系统——CBTC（基于通信的列车运行控制系统）信号系统的升级版，在CBTC的基础上，增加了包括列车休眠唤醒、动静态自检、障碍物/脱轨防护、远程复位等20余项功能，并升级了约10项功能，支持从传统CBTC运营应用模式平滑过度到全自动运行运营应用模式，具备高度自动化和深度集成、充分的冗余配置、完善的安全防护、丰富的控制中心功能，且完全兼容常规CBTC。
“除此之外，FAO信号系统在提升列车运行组织的灵活性、提高运能和整体自动化水平、降低运营人员的劳动强度、节能减排方面有全新的技术突破。”尚敬表示，由于可实现全自动运行，列车可不受司乘人员的限制，根据运输需求灵活地调整发车间距，达到7*24小时不间断的运输服务。在降低运营人员劳动强度的同时，也极大减少人为操作失误，并节约司机操作时间，在保证相同有效停站时间下，降低站停时间，缩短列车追踪间隔，提高线路旅行速度。
“相比业内同类科研成果，通过融合控制提升节能降耗能力，是中车FAO信号系统最明显的优势和特点。”尚敬提到，中车具备车辆、信号、站台门等专业门类齐全的优势，能从全系统角度出发，综合分析列车运行各个场景和流程，进行功能的重新分配，采用信号、牵引、制动一体化设计，各系统融合度更高，时延更低、响应更快、精度更高。同时，通过采用大数据和智能技术，进行深度互联互通设计，车辆系统折返间隔提升30%，出入库提高50%，精确停车达到99.999%，更加智能高效、安全可靠。
“在国家大力支持‘新基建’的大背景下，发展智能系统、建设智慧城轨已成为城市轨道交通发展的新趋势，前景非常广阔。”尚敬表示，作为我国轨道交通核心装备研制领域的佼佼者，中车株洲所于2017年启动城轨无人驾驶系统技术研究项目，经过数年攻关，自主FAO系统相继取得技术新突破，成为唯一参与制定FAO国际标准IEC62290的中国企业。
尚敬说：“此次FAO信号系统的推出，不仅将为我国智慧城轨建设注入新活力，也将进一步巩固和提升中车‘总包交钥匙’能力，加速中国轨道交通高端装备‘走出去’步伐。”
产品介绍
1 FAO信号系统是什么？适用用于什么样的车型和场景中？
FAO是全自动运行系统（Fully Automatic Operation, FAO）的简称，是基于现代计算机、通信、控制和系统集成等技术实现列车运行全过程自动化的新一代城市轨道交通系统。全自动运行系统是一项系统工程，涉及信号、车辆、综合监控、通信、站台门、车辆基地等多个专业，以行车为核心，通过信号、车辆、综合监控、通信系统深度集成，提升轨道交通运行系统的整体自动化水平。FAO信号系统是列车全自动运行系统的核心系统，是控制列车运行，保证行车安全，提高运输效率，传递行车信息，改善行车人员劳动强度的关键设备。
适用于：适用于最高速度80km/h,120km/h,160km/h 的A、B型列车，适用于城轨、中低速磁浮、市域线路。
2 相较于现有的信号系统，FAO信号系统有什么优势和区别？
优势：
1、提升运行组织的灵活性
不受司乘人员的限、可根据运输需求灵活地调整发车间隔，能够实现7*24小时不间断的运输服务。
2、提高运能
不需要司机进行任何操作，节约司机操作时间，在保证相同有效停站时间下可降低站停时间，缩短列车追踪间隔，提高线路旅行速度。
3、提高整体自动化水平，减少人为误操作
4、降低运营人员的劳动强度，提升乘客服务质量
5、节能减排
在单车节能的基础上进一步实现多车协同节能，避免集中负载，在高峰与平峰期灵活投入列车适应运量，实现节能减排。
区别：
FAO信号系统在CBTC的基础上，增加了FAO功能20余项，包括列车休眠唤醒、静态自检、动态自检、对位隔离、跳跃、FAM、CAM、车辆/车站火灾、清客管理、障碍物/脱轨防护、雨雪模式、远程复位和自动洗车等；升级功能约10项，支持从传统CBTC运营应用模式平滑过度到全自动运行运营应用模式。
3 中车株洲所这次发布的FAO信号系统有哪些特点？在哪些方面能为客户带来什么不一样的价值和体验？
智能高效
tSafer-UC3000系统按GoA4设计并向下兼容，支持全自动运行模式与有人驾驶模式；按深度互联互通设计，涵盖了互联互通的所有功能，支持网络化运营；Safer-UC3000系统采用大数据与智能技术，实现信号系统自诊断专家系统，提高运营可靠性，降低运维成本。更加智能高效、安全可靠。 系统的折返间隔提升30%，出入库提高50%，精确停车达到99.999%。
安全可靠
安全可靠是信号系统的最基本功能要求，tSafer-UC3000从系统设计、系统功能、网络信息和故障预警等多个角度完善安全保障体系，从系统顶层综合各子系统，统筹进行安全性分析，拓展安全性分析的边界；信号与车辆一体化设计+关键设备冗余与高SIL认证，保障系统安全；车辆段与正线采用一体化管理，扩大了安全防护范围，为运营人员和乘客提供更好的防护，增加了障碍物检测等多种措施，在突发情况下，实现多系统联动。采用统一的云、网、端网络安全体系，为地铁网络信息安全提供可靠、高效的安全防护措施。AOM采用低功耗设计，可支持系统休眠7天，并提供蓄电池欠压监测和报警功能，大大提供了系统的可用性。系统的可用性达到99.9996%。
融合控制
tSafer-UC3000系统发挥列车控制系统集成优势，通过ATO与牵引、网络、制动系统的融合控制，将分散控制变为统一控制，消除原分离系统的相互确认等待、将顺序控制向同步控制优化，消除多系统相悖或叠加控制动作，实现最优控制。系统通过缩短控制指令的闭环路径，降低时延，提高命令的执行效率，提升系统的控制精度，达到优化操纵的目标，尤其在恶劣轨面条件与低速短距离移动时，更一步消除系统延迟、波动与过冲控制，提升旅客的舒适度。
节能降耗
节能减排是城市轨道交通持续发展的需求，tSafer-UC3000系统采用基于牵引传动效率规划列车运行曲线，降低传动环节损耗，充分利用惰行策略，在保证列车运行准点的同时减少牵引能量的消耗，实现单车节能；在此基础上，系统通过运行时刻表、列车调整等方式，对各供电分区内列车进行协同控制，使列车制动工况与其他列车的牵引工况尽量重合，提升再生能量使用率，实现多车协同节能，达到节能降耗18%以上的效果。同时系统支持灵活的增删列车，调整高峰和平峰时期投入运营的列车数据适应运量，实现节能减排。
基于城轨云平台，资源共享
tSafer-UC3000系统中的TIAS子系统，集成了ATS系统与ISCS系统，可布署在城轨云平台上，可根据业务需求和伸缩策略，自动调整计算资源、云资源共享，具备多专业数据共享能力。IT资源利用率上升50%，机房空间节约100平米，平台安全性提升80%。（云平台）
中车自主的tsafer-UC3000FAO信号系统，厚积薄发，充分发挥后发优势，在借鉴国内外工程线路的经验的同时，结合中车车辆、信号、站台门等专业门类齐全的优势，从全系统角度出发，综合分析列车运行各个场景和流程，进行功能的重新分配，采用了信号、牵引、制动一体化设计，各系统相互配合补齐过程中的短板，时延更低、响应更快、控制更优、更加精确。从而实现高度自动化与深度集成、综合节能优化、从而提供更高的行车服务质量。
行业和公司的发展
1 中国轨道交通信号产业未来的发展趋势是什么？
随着国家现代化建设的发展，经济改革、对外开放政策的进一步深化，人民文化生活水平的提高, 轨道交通在我国经济发展和现代化建设中发挥着越来越重要的作用。新一轮科技革命汹涌澎湃，飞速发展，催生了云计算、大数据、物联网、人工智能、5G、卫星通信、区块链等新兴信息技术，从而将数字化、网络化、智能化提高到全新的高度。随着智能、智慧科技和5G技术的广泛应用，集成了当前高科技的现代轨道交通其安全、舒适、快捷以及节能环保的优势得到进一步体现，轨道交通得到了迅猛的发展，产生一个巨大的现代轨道交通市场。轨道交通领域将以核心技术为驱动，不断创新，促进新型城轨系统的出现。同时，装备系统的功能越来越强大，复杂度越来越高，对于智能化、智慧化、集成化的要求也越来越高，自主核心技术，国家级平台，设计、研发、系统集成、智能维保一体化，持续创新能力将成为轨道交通行业的主要门槛。
2 这次FAO信号系统的发布，对中车株洲所有何里程碑意义？对国内轨道交通行业能带来什么样的影响？
中车株洲所于2017年启动城轨无人驾驶系统技术研究项目，经过数年攻关，自主FAO系统相继取得技术新突破，成为唯一参与制定FAO国际标准IEC62290的中国企业。
相比业内同类科研成果，通过融合控制提升节能降耗能力，是中车FAO信号系统最明显的优势和特点。中车株洲所旗下时代电气湖南中车通号公司总经理张超表示，中车具备车辆、信号、站台门等专业门类齐全的优势，能从全系统角度出发，综合分析列车运行各个场景和流程，进行功能的重新分配，采用信号、牵引、制动一体化设计，各系统融合度更高，时延更低、响应更快、精度更高，通过测算，中车FAO系统综合节能可达18%。同时，通过采用大数据和智能技术，进行深度互联互通设计，车辆系统折返间隔提升30%，出入库提高50%，精确停车达到99.999%，更加智能高效、安全可靠。
此次FAO信号系统的推出，不仅将为我国智慧城轨建设注入新活力，也将进一步巩固和提升中车‘总包交钥匙’能力，加速中国轨道交通高端装备‘走出去’步伐。
未来的展望
对于未来信号系统产业的发展，公司有什么规划和展望？
城市轨道交通信号系统涉及行车安全，是集控制技术、计算机技术、网络技术和通信技术为一体的复杂系统，由多个子系统和电源、计轴等支持性部件或系统共同发挥功能，各个子系统或支持性系统也具有较高的专业性。
随着人们对出行体验要求不断增长，对于列车运行效率要求不断提高，同时下游行业的智能化、自动化水平也在不断提升，中车株洲所作为轨道交通信号、牵引、制动一体化的集大成者，必将为轨道交通信号产业的发展贡献一份力量。