在北京地铁,每天有近千万人次重复着刷闸、进站的动作,开启他们的地下交通之旅。在位于京投大厦的北京市轨道交通指挥中心,一群设备技术检测人员默默守护着每一次过闸的顺畅体验。这支团队的带头人是北京轨道交通路网管理有限公司设备技术检测中心主任张莉,在她的引领下,团队秉持自主创新的理念,致力于将城市轨道交通票务系统(以下简称AFC系统)打造成一张亮丽的“金名片”。
从“卡脖子”到自主创新
此前,AFC系统相关技术一直被国外公司牢牢掌控。国内城轨交通在票务软硬件领域几无话语权,运营升级时常常被厂商在费用、配合度等方面“卡脖子”,同时还饱受设备兼容性差、重复开发采购等问题的困扰。这成为张莉和同事们心无旁骛公关的重点难题。
2014年初,北京提出要在当年进行票制票价调整,由单一票制调整为计程票制票价。这意味着,要在短短8个月内,改造全路网1.4万余套设备,修改12家集成商的56个软件,更换2000余台设备的核心部件,而这些工作都必须在不间断运营的条件下完成。有专家还明确指出:“这个任务不可能完成,要是硬上,一定会出现大范围故障。”
张莉与团队决定向“不可能”发起挑战。当时,张莉在众多经验丰富的同事的指导下,学习到了诸多宝贵经验。比如,如何统筹规划,将复杂任务分解为可操作的工作目标;如何精准识别并有效管控风险;如何并行且有序地推进各项工作;以及如何准确把握关键点等。这些经验为团队攻克难题筑牢了根基。“比如现场升级手册,我会组织同事们在实验室逐条验证,确保万无一失后,才允许厂商在线路上操作。再比如,我将厂商的研发骨干集中到指挥中心实验室,一旦测试发现问题,就现场对表、定位整改,随改随测。正是这种较真的劲,才让我们把这件大事干成了。”张莉如是说。
2014年10月,尽管软硬件的改造、测试和升级工作已基本完成,但张莉心里仍不踏实,于是提出进行一次全网导切演练。实际上,导切演练比正式导切复杂得多,因为它不仅需要切换到新的票制,还要在开站前恢复到原来的票制。
当时,有人认为:“导切主要涉及参数切换,风险并不大,演练反而可能带来更多风险,最好不演练。”然而,张莉决定还是要“较”这个“劲”。第一次演练失败后,团队迅速找到问题并加以解决,第二次演练成功了。这才有了2014年12月28日导切的圆满成功。
那段时间,京投大厦的灯光常常彻夜通明,十几个人在一年内完成了两年的工作量。他们连续攻克了改造方案设计、关键功能研发、技术检测、现场施工管理、系统导切组织等多重技术难关。
“2014年12月28日,北京轨道交通AFC系统一次全网导切成功,创造了行业AFC系统史上的奇迹。”张莉说。
挑战“不可能”,树立行业新标杆
“不想受制于人,就必须自己掌握主动权。”经历这场硬仗后,张莉的这一信念愈发坚定,进而提出了北京轨道交通AFC系统“一套技术标准、一个检测平台、一套标准软件”的战略升级构想。
这段标准化历程可谓是荆棘丛生,困难重重。以编写终端设备硬件标准为例,张莉和团队成员大多是写代码出身,对硬件领域并不熟悉,这就好比木匠遇到了打铁的难题,专业不对口,难度可想而知。尽管这些工作可以外包,但张莉没有选择这条捷径,而是再次向自己发起挑战。她将主流厂商召集到课题组,与每一家厂商进行单独交流,深入研究硬件的功能、结构和实现机理,全面了解并总结不同厂商的优缺点。同时,她还与运营企业反复沟通,确定哪种实现方式更有利于现场作业。就这样,张莉和团队成功制定了硬件标准。
“这么做还带来了另一个好处,就是我们在对厂商设备进行检测的时候,检测用例的有效性和可行性都能得到保障,我们自己也研发出好几款自动化检测机具,促进了标准落地。”张莉告诉记者。
统一软件的开发之路同样充满挑战。自2015年起,张莉带领团队着手研发,力求用一套软件适配十余家厂商定制的终端设备,其难度之大不言而喻。那段时间,对张莉和整个团队而言,无疑是一段极为艰难的时光。大家吃住在现场,日夜紧盯统一软件的运行情况,一旦发现问题,立即现场整改。记得有一次,某车站反馈出站闸机的通行效率降低。张莉和团队迅速行动,在实验室进行测试,同时到现场实地统计人流量,并与原系统进行通行效率对比。经过反复验证,结果显示统一软件的通行效率确实高于原系统。但为何现场会有这样的反馈呢?经过深入分析,他们发现该车站所在线路的运行图经过调整,单位时间内的出站量增加了。于是,张莉与现场工作人员共同研究解决方案,帮助车站将部分进站闸机调整为出站闸机,有效提升了现场运营秩序。
“尽管工作困难重重,但我们咬紧牙关挺了过来。终于在2017年,我们实现了全路网使用一套自主研发的软件,为北京地铁AFC系统高质量发展奠定了坚实基础。”张莉激动地说。
在张莉的带领下,团队制定了国内最全面、最详细的AFC系统技术标准,建设了国内第一套多线共用线路中心系统,首创了地铁AFC系统标准软件。同时,AFC系统专业检测中心和AFC系统运营监管中心的正式运营,实现了设备运行状态和技术状态实时汇集,构造了国内城市轨道交通技术装备的第一套数字孪生系统,创立了设备系统网络化管理的“北京模式”。
打造城轨行业新质生产力
“北京地铁AFC系统在硬件设备整机互换、模块互换、软件互换机制方面,至今在全球范围内仍独树一帜。各个厂家的模块可以像电脑插入U盘一样轻松兼容,彻底打破了国外厂商的技术壁垒。”张莉自豪地说。AFC系统专业检测中心填补了国内外空白,研发的大量新式检测装备获得了23项软件著作权和11项专利。
随着大数据等新兴技术的广泛应用,张莉又创造性提出并建设新一代票务系统(简称“AFC2.0系统”),一方面将传统的五层系统架构创新性地改造为三层架构,实现数据实时汇聚,增强了系统韧性和安全性,又进一步降低了全生命周期投入;另一方面实现业务中台直接控制终端设备,构建系统数字孪生体,为AFC系统智慧发展奠定坚实基础。如今,AFC2.0系统已成为城轨行业新质生产力的代表,继续引领行业AFC系统发展潮流。
2024年6月,张莉牵头承担了北京市高水平对外开放的重点任务。仅用时3个月,北京便在国内率先实现了刷境外维萨和万事达银行卡过闸及购补票功能,极大地方便了外籍乘客在京地铁出行。这一成果也成为2024年北京服贸会、Sibos(Swift国际银行业运营大会)2024年会的重点发布和展示亮点。
作为一名轨道交通的幕后守护者,张莉始终都在挑战“不可能”。她用扎实深厚的专业知识、细致负责的工作态度、敢为人先的创新精神,推动着城市轨道交通的突破性发展,使“城市动脉”得以顺畅流转。
人物档案:
张莉,北京轨道交通路网管理有限公司设备技术检测中心主任,高级工程师,主持建设了国内第一个多线共用线路中心系统和全球第一个AFC系统检测中心,主持研发了国内第一套全网统一的系统软件。张莉于2020年被授予北京市劳动模范、全国交通运输系统劳动模范等称号,2025年被授予全国劳动模范称号。
□本报记者 余翠平/文 孙妍/摄