铁路是国民经济的大动脉、关键基础设施和重大民生工程。在高速铁路运输过程中，最为关键也是最受人们关注的，莫过于控制高速铁路行驶速度、运行效率及保障安全的“大脑”——高速铁路信号系统。

在北京亦庄和利时集团的红色大楼里，实验人员正在对高速铁路信号系统进行研发和测试。很少有人知道，全国60%以上的时速200—250公里动车组列车控制系统，都是经这里研发测试后才应用到现场的。这里就是高速铁路信号系统北京市重点实验室(以下简称“实验室”)。它以高速铁路信号系统为研究方向，研发高速铁路信号系统中各类信号产品的研发、验证与测试环境。

何为高速铁路信号系统？

“通常来讲，高速铁路信号系统主要是指高速铁路列车运行控制系统，由调度集中控制系统（CTC）、列控系统（CTCS-3级）、车站联锁系统（CBI）、信号集中监测系统（CSM）、电源系统等构成。其中，列控系统又由地面和车载设备两大部分构成，主要包括无线闭塞中心（RBC）、临时限速服务器（TSRS）、列控中心（TCC）、ZPW-2000轨道电路、应答器及电子编码单元（LEU）、GSM-R无线通信系统、车载ATP设备等。”实验室主任王东民介绍。

实验室致力于研发轨道交通自动化系统

据介绍，高速铁路信号系统通过运用信号技术，来保证行、调车作业安全，提高车站、区间通过能力及列车解编能力，改善作业人员劳动条件。它是确保高铁列车安全、高效运行的重要设备，是高铁的核心技术，具有技术含量高、系统复杂、高安全要求等特点。

模拟的“实战场”

“应用于高速铁路的所有信号设备，在投入使用之前，都必须经过严格的、系统全面的测试。”王东民说，如果在铁路运营现场环境中进行设备测试，一方面实施难度非常高，会干扰正常的运输秩序、影响行车安全；另一方面也无法满足测试的要求，大量的异常案例测试无法在真实设备环境中进行。

因此，和利时公司建立了高速铁路信号系统实验室，实现半实物仿真测试，即测试对象采用完全的真实设备（包括接口），周边设备根据测试需要选择真实设备或仿真设备，以进行正常功能测试和故障模拟测试，确保测试的系统性和完备性。

据介绍，高速铁路信号系统实验室利用现代计算机仿真技术，在室内模拟现场信号、列车特性和列车运行，实现对列控系统设备级、系统级的验证。

实验室科研人员经常开展仿真测试

“同时，由于仿真测试技术的灵活性，基于实验室的仿真测试，可以涉及一些瞬态故障及破坏性试验，解决了在真实线路上进行试验存在的种种不足，实现现场很难甚至根本无法实现的测试场景。” 实验室技术骨干吴华实介绍说。所以，建设高速铁路信号系统实验室，是保障高速铁路信号系统技术和装备全生命周期安全运用的关键环节，意义重大。

“目前，高速铁路信号系统北京市重点实验室已建成10大试验区，这些实验区覆盖几乎多制式多设备多场景的产品测试、集成测试及系统测试，覆盖产品研发及现场应用的全生命周期。”吴华实说。未来，实验室还将搭建全自动无人驾驶（FAO）半实物仿真平台，并实现测试平台的“信息化、自动化、智能化”。

收获颇丰 共创未来

“过去一年里，实验室收获颇丰。”王东民介绍说，我们自主研发的时速350公里动车组车载设备在复兴号上应用并推广；行车综合自动化系统（TIAS）在北京燕房线上的成功应用；由和利时提供信号系统的九景衢快速铁路、西成高速铁路、宝兰客运专线等高速铁路正式开通运营等等。

“尤其是在2017年国家科学技术奖励大会上，和利时完成的“复杂路网条件下高速铁路列控系统互操作和可靠运用关键技术及应用”项目荣获国家科技进步奖二等奖。”王东民说，该项目成果已经在高速铁路中得到广泛应用，为确保我国高速列车在高速铁路网中的互联互通、安全和高效运行发挥了重要的作用。

王东民表示，人才是实验室发展的重要要素，实验室秉承了和利时集团“以人为本”的经营理念，重视对技术带头人的培养，将培养、教育和提高成员水平作为一项重要投资，通过培训和教育，促使每位员工处在经常学习的状态。

实验室依托和利时集团，作为国家人事部批准的企业博士后流动工作站和工程硕士培训基地，为实验室培养了大批优秀技术人才，同时也为实验室未来的人才培养提供了有利保障。

 “实验室在发展过程中，离不开北京市科委的支持，对实验室发展具有良好的促进作用。王东民说，相信高速铁路信号系统北京市重点实验室建设和发展将更上一个台阶。