科技日報記者 矯陽
復(fù)興號動車又將大放異彩——將在世界上首次實(shí)現(xiàn)時速350公里自動駕駛功能。2019年1月2日，中國鐵路總公司總經(jīng)理陸東福于正在召開的中國鐵路總公司工作會議如此透露。目前時速300~350公里高鐵的自動駕駛技術(shù)在世界上尚屬空白，中國鐵路總公司正在組織攻關(guān)，將在京張高鐵首次得到應(yīng)用。
350時速自動駕駛復(fù)興號
采用ATO設(shè)備代替司機(jī)駕駛
已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)
科技日報從中國鐵路科學(xué)院了解到，目前高鐵列車都是在中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（CTCS，Chinese Train Control System ）的防護(hù)下，由司機(jī)駕駛運(yùn)行的。
“高鐵列車司機(jī)是根據(jù)行車調(diào)度命令、按照前方信號顯示和線路狀況等信息，人工駕駛控制列車的啟動、加速、減速和停車?！辫F科院專家說，操作由司機(jī)完成，安全由ATP來保證。只要司機(jī)開車不撞線，ATP就不動作；司機(jī)撞線，ATP就施加制動。
ATP 為列車超速防護(hù)設(shè)備，其首要任務(wù)是實(shí)時監(jiān)督列車的運(yùn)行速度，并根據(jù)列車運(yùn)行的限制條件，自動控制列車的制動系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)列車超速防護(hù)。
350時速自動駕駛復(fù)興號
“隨著技術(shù)的發(fā)展，采用ATO （高鐵列車自動駕駛Automatic Train Operation）設(shè)備來代替司機(jī)駕駛已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。在地鐵上，已經(jīng)應(yīng)用了不少ATO系統(tǒng)?！鼻笆鲨F科院專家透露，中國鐵路總公司也已在珠三角的莞惠、佛肇兩條時速200公里城際鐵路開通了ATO，這也是全球首次在運(yùn)營速度200km/h的鐵路采用ATO。
采用ATO后
司機(jī)只需按一個啟動按鈕
ATO其實(shí)是一個大系統(tǒng)，包括車站里安裝的地面設(shè)備，動車組上安裝的車載設(shè)備，還有把信息在這些設(shè)備之間傳遞的通信系統(tǒng)。
“采用ATO以后，司機(jī)只要按一個啟動按鈕，就可以實(shí)現(xiàn)列車從車站自動發(fā)車、在站間自動運(yùn)行、運(yùn)行時間按計劃自動調(diào)整、到達(dá)車站精確停車、停車后自動開門等功能。”鐵科院專家說。
國產(chǎn)CTCS3+ATO列控系統(tǒng)
ATO的工作流程是這樣的?！暗孛嬲{(diào)度中心制定好行車計劃后，通過地面的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)把計劃送到ATO的地面設(shè)備，這個設(shè)備再通過鐵路移動通信網(wǎng)，把計劃發(fā)送給動車組上的ATO車載設(shè)備。”鐵科院專家介紹說，ATO車載設(shè)備收到計劃以后，根據(jù)動車組當(dāng)前的位置，計算出控制動車組運(yùn)行的控制速度曲線，代替司機(jī)自動控制動車組的加速、運(yùn)行、減速、停車、開車門等等。
專家特別強(qiáng)調(diào)，ATO所有運(yùn)行都是在ATP系統(tǒng)的監(jiān)督下進(jìn)行的，行車安全由ATP充分保證。
由于ATO控制保證駕駛操作的一致性，消除司機(jī)水平不同帶來的差異，準(zhǔn)確地按照運(yùn)行計劃行車，有效的提高運(yùn)輸能力。
國產(chǎn)CTCS3+ATO列控系統(tǒng)
通過186397公里嚴(yán)格測試
相比時速80公里和站間距幾公里的地鐵，時速350公里的高鐵運(yùn)行速度更快、站間距通常也有幾十公里。
“因此高鐵列車的ATO需要獲取的信息內(nèi)容種類、獲取信息的覆蓋范圍、信息的處理邏輯都更加繁多和復(fù)雜，因此需要更加完善的系統(tǒng)方案，更加可靠的應(yīng)用技術(shù)，更加深入的研究和試驗(yàn)?！敝袊F科院專家說。
國產(chǎn)CTCS3+ATO列控系統(tǒng)試驗(yàn)
據(jù)悉，鐵科院在進(jìn)行CTCS3+ATO列控系統(tǒng)研制過程中，根據(jù)高速鐵路運(yùn)行特點(diǎn)，面向智能鐵路建設(shè)需求，從可用性和智能化兩個方面進(jìn)行了提升。
2018年6月至9月，中國鐵路總公司組織了京沈綜合試驗(yàn)段CTCS3+ATO列控系統(tǒng)試驗(yàn)?！霸?4天、測試列車?yán)塾嬓旭偫锍?86397公里的試驗(yàn)中，鐵科院研制的自動駕駛設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、控車精準(zhǔn)，順利通過了所有測試項(xiàng)目，即將在高鐵線路中首批投入試運(yùn)營。”鐵科院專家透露。
在2號的工作會議上，陸東福強(qiáng)調(diào)，高速列車采用ATO是高速鐵路智能化的重要標(biāo)志，對保持我國高速鐵路列控技術(shù)的國際先進(jìn)水平有重要的意義，復(fù)興號在世界上首次實(shí)現(xiàn)時速350公里自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果。
時速350公里復(fù)興號自動駕駛模擬臺
來源：科技日報 文中圖片均由作者提供
編輯：岳靚
審核：王小龍
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