我们原本相约12月23日下午去探望施仲衡院士。但上午却传来了噩耗，中国城市轨道交通事业重要的奠基人和领航者施仲衡院士在北京逝世！我们不禁懊悔不已，没能早一点去探望施院士，再一次给他老人家汇报我们最新的研究成果，再一次聆听他老人家对城市轨道交通信号技术发展的指导。
施仲衡院士在中国城市轨道交通行业享有很高的声誉，被誉为“地铁院士”，创造了中国地铁的多个“第一”。我们得到施仲衡院士指导和教诲是从九十年代末开始的。那时国内多个城市开始规划建设城轨交通，但城轨交通信号、车辆等核心技术和系统装备完全依赖引进。由于未掌握核心技术、缺乏应用开发平台，工程设计开发不得不完全依赖外方，建设和运营一直受制于人，工期适应性差。不仅如此，引进设备造价昂贵，后期维护成本高，严重制约着城轨的快速发展。
为有效降低我国城轨建设造价，加速我国城轨发展，同时带动相关产业升级，1999年国家把城轨交通国产化的重点放在信号、车辆等领域，专门立项进行重点攻关。2000年初，施院士虽已到了古稀、耄耋之年，但工作的热情不减当年，带领我们广泛调研国外先进城市自动化运营技术，指导我们把握技术发展方向，论证我国城轨交通信号技术发展路线。作为国内城轨交通唯一的院士，主动帮助我们得到国家发改委、科技部、北京市有关部们给予政策、研究经费支持，一再鼓励我们一定要坚持走自主创新之路。
作为我国城轨交通“泰斗级”技术专家，施仲衡院士深知创新科技成果只有在应用中、在实践中才能发现问题，才能得到改进和提高，一味购买国外成熟技术，花费外汇不说，技术上还总是受制于人，更不利于提高我国的科技水平。一再嘱咐我们“现在城市里地铁越来越多，只有实现自动化，才能实现轨道交通网络高效运行，这种核心技术必须掌握在自己手里”。
1995年因地铁造价过高，国务院发文暂停地铁建设项目审批。为解决中国城轨交通建设的困局，2001年施仲衡院士主持了中国工程院咨询研究项目“降低地铁造价及工程建设管理等若干问题”。2002年，应西门子交通技术集团的邀请，施仲衡院士为团长的考察团于6月24日至７月8日到法国、奥地利、德国等考察了城轨交通技术。唐涛教授有幸参加了该课题的研究，并第一次随施院士等老专家出国考察。
1998年开通的14号线是巴黎地铁首条全自动无人驾驶线路，采用了当时世界上最先进的城轨交通信号系统。该系统在综合运用多项先进技术基础上，实现了城轨交通超速防护、自动驾驶、调度指挥等的高度自动化，设计行车间隔为85秒、折返时间75秒，大大提高了系统效率，节省了人力。巴黎地铁14线考察时，施院士等专家添乘了列车载客运行、折返等全过程，实地测算行车间隔、折返时间等。并结合其线路布局。在现场对巴黎地铁14号线为实现行车间隔85秒采用预先在折返处“埋车”、运行高峰及时的发车方式进行了深入讨论，几位老先生的认真态度、敬业精神给我们留下了深刻印象。
在施仲衡院士等的积极倡导下，2004年北京市科委组织北京交通大学、北京地铁运营有限公司及北京和利时公司构成产、学、研联合攻关课题组，专门设立重大课题“基于通信的城轨CBTC系统研究与开发”，研究开发具有自主知识产权的采用移动闭塞技术基于通信的列车运行自动控制系统，施仲衡院士亲自担任该项目的专家组组长，主持技术方案论证、关键节点技术审查及项目成果验收等。
图1 2004年施仲衡院士主持CBTC项目立项论证
2005年，为全面了解国外城轨交通CBTC、移动闭塞等技术开发及运用现状，更好地研究课题的技术路线和总体方案，使课题的研究成果既能满足国内的需要，又与国外技术发展方向保持一致。施院士发挥其国内外权威专家的优势，积极联系阿尔卡特公司及西门子公司，亲率课题组核心成员赴美国、加拿大考察城轨交通移动闭塞技术开发、运用情况。在短短的10天时间里全面系统地考察了温哥华天车线（Skytrain）、纽约地铁、拉斯维加斯单轨系统、旧金山BART等当时世界上仅有的几条CBTC移动闭塞信号系统，以及加拿大多伦多阿尔卡特公司交通自动化部研发运维中心。每到一地，施院士都是不顾劳累，亲自到控制中心、车站、车辆段实地考察，并登车添乘，与随行人员外方技术专家进行了深入交流研讨。通过此次考察，开阔了课题组的研究思路，坚定了课题组的CBTC技术方案以及研发信心。
2007年“基于通信的CBTC系统研究”项目已经完成关键技术攻关、样机研制以及在北京地铁车辆厂1.3公里的试车线进行了试验，施院士也专门到试验线进行了视察，实地指导试验工作。该研究课题于2007年12月顺利结题。
图2 2005年施仲衡院士主持与西门子公司专家交流
图3 2007年施仲衡院士到CBTC试验线考察
为落实市委2007年第127号督查件中刘淇书记关于“组织开展科技攻关，努力攻克地铁高端和核心技术”的有关要求，同时结合北京轨道交通快速、大规模建设的迫切需求，2007年11月开始，北京市交通委多次组织相关单位召开研讨会和工作协调会，研究落实轨道交通信号系统的关键技术研究和国产ATC系统集成工程化工作。
施仲衡院士等又一次积极建言，为自主化CBTC工程应用争取“首台套政策”支持，提出在北京地铁选择一条线路能力3分钟以上的郊区线实际工程中，建设、运营、投融资、研究、设计、工程等单位齐心协力，以自主研发的CBTC系统为基础，通过系统集成，选择国内最优秀的、成熟子系统，集成创新出一个满足工程应用要求的完整国产ATC系统。
工程实施中引入独立第三方工程安全认证和评估理念，采用吸引国内和北京的资深专家参加、自身培养、第三方认证机构相结合，在3年内建立一个具有一定独立性的安全测试验证和认证机构，培养一批有经验的、稳定的、规范的工程认证队伍，为北京创新性的建立一个安全工程管理的认证体系，使得工程建设更加安全、科学，真正突破信号技术瓶颈，摆脱国外技术垄断。
正是施仲衡院士等的科学谋划、严密设计，才最终确定北京亦庄线作为CBTC重大技术的示范线，并将“北京市轨道交通核心技术研发及示范工程”列为市重大专项。
正是施仲衡院士等专家精心组织、严格把关，才保证了2010年12月30日北京亦庄线CBTC示范工程全功能开通运营，完全自主知识产权的CBTC 实现了“零的突破”。
凭借国家“首台套政策”，集中高校、科研单位、设备供应商、运营单位优势，使中国成为继德国、法国、加拿大之后第四个掌握CBTC 核心技术并顺利开通实际工程的国家，迫使引进系统的价格降低15% 左右，每年为国家节约数十亿元外汇。亦庄线CBTC示范工程也开创了中国城市轨道交通核心技术示范工程的先河，从根本上解决了一直制约“0到1”的自主化成套设备“先有鸡还是先有蛋”的工程化验证的难题。
图4 2009年施仲衡院士听取北京亦庄线CBTC示范工程汇报
2012年，为进一步推进自主化CBTC成套设备的推广应用，施仲衡院士提出“地铁信号技术关系着千百万乘客的安全，关键核心技术一旦开发出来就得使用，才能不断完善。无人采用说明自主创新的最后一公里没有走完。我国具备CBTC系统核心技术与系统集成的产业化公司在市场推进中，正面临着与世界三巨头公司（西门子、阿尔斯通、泰雷兹）的竞争，已遭遇到重大的困难。”为此，专门向国家发改委等国家决策部门建议对我国经过示范证明安全可靠的自主化技术装备要制定鼓励政策，大力推广自主化CBTC技术的应用。正是得益于施仲衡院士等的积极努力，才使自主化CBTC成套设备在全国广泛推广，带动城轨交通信号行业技术升级换代，CBTC技术成为我国城轨交通信号系统绝对主流模式。2023年底，我国已有59个城市开通运营城轨交通系统，共338条、11224.54公里线路，这其中80%以上线路都采用了自主CBTC技术。
为促进轨道交通列车运行控制相关基础理论及关键技术研究，进一步推进自主化成套设备的推广应用，在施仲衡院士的关心指导下，2006年、2016年相继组建并获批了“轨道交通控制与安全国家重点实验室”和“城市轨道交通列车通信与运行控制国家工程实验室”。施仲衡院士亲自担任了轨道交通控制与安全国家重点实验室第一届学术委员会主任、城市轨道交通列车通信与运行控制国家工程实验室第一届、第二届技术委员会主任。国家级研究平台的建设对于我国轨道交通列车运行控制技术的持续创新发挥了重要作用。
图5 施仲衡院士主持国家重点实验室学术委员会会议
图7 施仲衡院士主持国家工程实验室技术委员会会议
在自主知识产权的CBTC系统、FAO系统研发的全过程，施院士率领行业内顶级专家组成的专家组深入实验室、中试试验线、示范工程进行指导，为我国自主研发轨道交通信号系统提出了大量建设性意见。正是施院士等老一代专家的精心指导、无私奉献才使我们攻克一个又一个难题，抓住城轨快速发展的战略机遇、CBTC等颠覆性技术发展契机，2010年中国第一套拥有百分百“中国血统”的基于通信的列车运行控制（CBTC）系统在北京亦庄线开通运营、2018年第一条自主化全自动运行FAO系统在北京燕房线开通运营。实现我国城轨交通列控系统自主化成套设备有无到有，从跟跑到领跑，有力支撑我国城轨建设和运营。
图8 我国城轨交通信号系统自主化装备创新发展历程
交流的时光，宛如璀璨之光，闪烁在我们的记忆深处。施仲衡院士的每一次指导，都照亮我们前行的道路；每一次鼓励，都给予我们蓬勃的力量；每一次支持，都托起我们梦想的翅膀。施仲衡院士对中国城市轨道交通核心技术自主创新的影响积极而巨大，不仅塑造了我们对待自主创新的严谨态度，更为我们的创新研究注入了源源不断的灵感与激情。我们一定以饱满的热情、科学的态度，努力拼搏，使中国城市轨道交通技术持续处于引领地位，不辜负施仲衡院士的期望。
——丁树奎，唐涛，郜春海
作者简介：
丁树奎，北京交通大学土建学院10级博士，中国城市轨道交通协会副会长，住建部科学技术委员会城轨建设专业委员会副主任委员，北京市第十五届人民代表大会代表。西南交通大学、北京交通大学兼职教授。
唐涛，北京交通大学电子信息工程学院教授、博士生导师，轨道交通控制与安全国家重点实验室主任。
郜春海，中国城市轨道交通协会副会长，交控科技股份有限公司董事长、首席科学家。