休眠中的列車可以自動喚醒了,這依賴于一種全新的智能列車自動控制系統(tǒng)。
10月21日,中國中車株洲電力機車研究所有限公司(以下簡稱中車株洲所)在2020北京國際城市軌道交通展覽會上,首次發(fā)布了這種全新的智能列車自動控制系統(tǒng),即全自動運行系統(tǒng)(FAO信號系統(tǒng))。
集成多種新興信息技術
行駛中的列車依靠一套控制系統(tǒng)指揮,主要由信號系統(tǒng)和通信系統(tǒng)組成,這套系統(tǒng)被喻為列車的“大腦”,用于指揮列車運行,保障行駛安全。
“最早的列控系統(tǒng)由人工、信號燈及電話等組成,隨著通信技術的發(fā)展,有了模擬信號及計算機網絡。如今,有了云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網、人工智能、5G、衛(wèi)星通信、區(qū)塊鏈等新興信息技術,從而將數(shù)字化、網絡化、智能化提高到全新的高度?!敝熊囍曛匏鶗r代電氣總經理尚敬說。
FAO信號系統(tǒng)是通過集成多種新興信息技術,從而實現(xiàn)列車運行全過程自動化的新一代城市軌道交通系統(tǒng),涉及信號、車輛、綜合監(jiān)控、通信、站臺門、車輛基地等多個專業(yè),以行車為核心,通過信號、車輛、綜合監(jiān)控、通信系統(tǒng)深度集成,提升軌道交通運行系統(tǒng)的整體自動化水平。
“FAO信號系統(tǒng)是列車全自動運行系統(tǒng)的核心系統(tǒng),是控制列車運行、保證行車安全、提高運輸效率、傳遞行車信息以及改善行車人員勞動強度的關鍵設備?!鄙芯凑f,適用速度等級涉及80公里、120公里的城軌、中低速磁浮及市域線路。
實現(xiàn)信號系統(tǒng)自診斷
我國當前城軌主流信號系統(tǒng)為CBTC(基于通信的列車運行控制系統(tǒng))信號系統(tǒng),F(xiàn)AO信號系統(tǒng)是其升級版。
新“大腦”如何設計?增加了哪些新功能?
“增加了包括列車休眠喚醒、動靜態(tài)自檢、障礙物/脫軌防護、遠程復位等20余項功能,并升級了約10項功能。”尚敬說,除此之外,F(xiàn)AO信號系統(tǒng)在提升列車運行組織的靈活性、提高運能和整體自動化水平、降低運營人員的勞動強度、節(jié)能減排方面有全新的技術突破。
FAO信號系統(tǒng)在設計中提出了多項創(chuàng)新。新“大腦”能從全系統(tǒng)角度出發(fā),綜合分析列車運行各個場景和流程。同時,通過采用大數(shù)據(jù)和智能技術,進行深度互聯(lián)互通設計,車輛系統(tǒng)折返間隔提升30%,出入庫提高50%,精確停車達到99.999%。
自動調整發(fā)車間距
安全可靠是信號系統(tǒng)的最基本功能要求。
“系統(tǒng)對安全系統(tǒng)從設計、系統(tǒng)、網絡信息和故障預警等多個角度完善安全保障體系,采用統(tǒng)一的云、網、端網絡安全體系,為地鐵網絡信息安全提供可靠、高效的安全防護措施。AOM(休眠喚醒單元)采用低功耗設計,可支持系統(tǒng)休眠7天,并提供蓄電池欠壓監(jiān)測和報警功能,大大提供了系統(tǒng)的可用性?!鄙芯幢硎?,系統(tǒng)的可用性達到99.9996%。
搭載了全自動智能列控系統(tǒng)的列車,將不再受司乘人員限制,可以根據(jù)運輸需求,自動靈活地調整發(fā)車間距,提供24小時全天候不間斷運輸服務。
“在降低運營人員勞動強度的同時,也極大減少人為操作失誤,并節(jié)約司機操作時間,在保證相同有效停站時間下,降低停站時間,縮短列車追蹤間隔,提高線路旅行速度?!鄙芯凑J為。
技術成果還顯示,F(xiàn)AO信號系統(tǒng)同時支持從CBTC平滑過渡到FAO模式,且完全兼容常規(guī)CBTC。
城市軌道交通信號系統(tǒng)涉及行車安全,是集控制技術、計算機技術、網絡技術和通信技術為一體的復雜系統(tǒng)。2017年,中車株洲所即著眼智能未來,啟動城軌無人駕駛系統(tǒng)技術研究項目,經過數(shù)年攻關,自主FAO系統(tǒng)相繼取得技術新突破,也是唯一參與制定FAO國際標準IEC62290的中國企業(yè)。(科技日報記者矯陽)