世界首条自动驾驶的时速200km/h等级铁路是怎么实现的?

轨道世界2018-08-03 09:41:00

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世界首条自动驾驶的时速200km/h等级铁路是怎么实现的?

自2016年3月开通以来,珠三角城际铁路

莞惠线、佛肇线陆续上线12列

C2+ATO模式运营的城际动车组

它不仅仅是城际铁路的技术创新

这是世界首次将自动驾驶技术运用到时速200km/h等级铁路

极具示范意义

为行业发展贡献了中国智慧

为未来中国高速铁路、城际铁路

奠定和验证了应用列车自动运行智能技术的基础

其中就有9列装备的是

中国铁道科学研究院通号所

北京市华铁信息技术开发总公司

研制交付的CTCS2+ATO系统

成为绝对主力


下面小编将为大家解析下铁科院通号所·北京华铁C2+ATO系统:


研制背景

研制满足“高速度、高密度、跨线公交化运行”运营需求的铁路信号系统迫在眉睫。

2011年,原铁道部审时度势,组建了行业内设计、研发、应用等单位参加的联合攻关团队,立足自主创新,启动了C2+ATO城际铁路信号系统研制工作。

铁科院通号所·北京华铁在中国铁路总公司领导和决策下,做为系统研发核心单位之一,全程参与了C2+ATO城际铁路信号系统研制工作,并以珠三角城际为突破口,率先应用按时保质地完成了规范编制、方案设计、样机试制、测试验证、试用考核中所承担的各项工作。


铁科院通号所·北京华铁

自主化C2+ATO系统方案


铁科院通号所·北京华铁研制的C2+ATO主要包括12项子系统和部件:

1)TKCG08型ATO列车自动驾驶系统

2)200C CTCS2级列车自动防护系统

3)GSM-R车地无线通信系统

4)CCS-YH型通信控制服务器

5)FZy-CTC型分散自律调度集中系统

6)TYJL系列计算机联锁系统

7)LKD2-YH型列控中心系统

8)TSRS-YH型临时限速服务器

9)CSM-YH(2010)型集中监测系统

10)ZPW-2000型轨道电路

11)LKY·LEU1-YH轨旁电子单元

12)LKY1-YH/LKY2-YH 欧标无源/有源应答器


车载:


轨旁+车站:

铁科院通号所·北京华铁C2+ATO系统各项功能和性能指标符合中国铁路总公司《城际铁路CTCS2+ATO列控系统总体技术方案》要求。在兼容既有CTCS-2级列控系统功能基础上,系统具备站间自动运行、车站定点停车及车站通过、折返作业、列车运行自动调整、车门与站台门防护及联动、列车运行节能控制、与国铁互联互通等功能。

可以满足运营速度200km/h最小追踪间隔3分钟城际轨道交通公交化运营需要。

术亮点

传统的CTCS列控系统应用于城际铁路,存在以下一些不足:

列车驾驶由司机人工操作,频繁的启动停车,司机的工作强度很大;

对司机的操作约束,仅限于列车超速有防护,不利于保证列车高密度、准点运行;

停车定位由司机人工完成,对司机的驾驶经验要求高;

标准的CTCS列控系统没有考虑列车节能降耗方案和措施;

车门与站台门没有联动,车站旅客乘降存在安全隐患。

铁科院通号所·北京华铁研制的C2+ATO系统完全解决了以上问题,系统具备以下技术亮点:

自动驾驶

在兼容既有CTCS-2级列控系统功能基础上,系统新增列车加速、惰行及制动自动控制、运行计划动态调整与节能控制、自动折返等多项新功能,系统自动化水平显著提升。


精确停车

系统能够实现列车在站台区域的精确定位停车,精度可达到±35厘米,开通一年来现场运营数据统计,成功率达到100%。

车门及站台门联动

系统提供了车门与站台门安全防护及联动控制功能,能够实现列车从进站到出站全过程站台门状态监督,确保了车站乘降客作业安全。

ATP与ATO系统独立设计

系统采用ATP与ATO部件级隔离、独立叠加设计理念,具备平滑的模式转换逻辑,便于系统分步实施和升级扩展。

高冗余度配置

车载ATP采用单端三取二冗余架构;CBI、列控中心、临时限速服务器、通信控制服务器均采用相同自主化二乘二取二冗余架构安全计算机平台;ATO采用单端双机热备架构BTMDMI采用单端双机冷备架构,有效提升了系统RAMS水平。

优良的系统全生命周期成本

系统采用模块化设计,可灵活配置,满足不同类型应用;系统自主化、通用化水平高,可以显著降低系统建设及运维成本。


助力城际铁路高速发展


随着中国经济发展,京津冀、长江三角洲、珠江三角洲、长江中游、成渝、海峡西岸、山东半岛、哈长、辽中南、中原、东陇海、关中—天水、北部湾、太原、滇中、黔中、呼包鄂榆、兰州—西宁、天山北坡、宁夏沿黄等近二十个城市群快速崛起,既有干线已无法满足城市群内部铁路交通需求。

根据国家相关规划,到2020年将实现城际铁路通车里程达3.6万公里(新建城际铁路8000公里)“高速度、高密度、跨线公交化运行”的新型铁路运营需求必将大大增加。铁科院通号所·北京华铁的C2+ATO城际铁路信号系统整体技术解决方案凭借技术领先、自主化程度高、功能架构完整、安全可靠、全生命周期成本优良等突出优势以及在珠三角示范工程中的完美表现,势必将成为全国城际铁路保驾护航的主力军。

素材来源:铁科院通号所


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