休眠中的列車能自動喚醒
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。
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,首次發布了這種全新的智能列車自動控制系統,即全自動運行系統(FAO信號系統)。
集成多種新興信息技術
行駛中的列車依靠一套控制系統指揮,主要由信號系統和通信系統組成,這套系統被喻為列車的“大腦”,用于指揮列車運行,保障行駛安全。
“最早的列控系統由人工、信號燈及電話等組成,隨著通信技術的發展,有了模擬信號及計算機網絡。如今,有了云計算、大數據、物聯網、人工智能、5G、衛星通信、區塊鏈等新興信息技術,從而將數字化、網絡化、智能化提高到全新的高度。”中車株洲所時代電氣總經理尚敬說。
FAO信號系統是通過集成多種新興信息技術,從而實現列車運行全過程自動化的新一代城市軌道交通系統,涉及信號、車輛、綜合監控、通信、站臺門、車輛基地等多個專業,以行車為核心,通過信號、車輛、綜合監控、通信系統深度集成,提升軌道交通運行系統的整體自動化水平。
“FAO信號系統是列車全自動運行系統的核心系統,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。”尚敬說,適用速度等級涉及80公里、120公里、公里的城軌、中低速磁浮及市域線路。
實現信號系統自診斷
我國當前城軌主流信號系統為CBTC(基于通信的列車運行控制系統)信號系統,FAO信號系統剛是其升級版。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。“
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,FAO信號系統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、節能減排方面有全新的技術突破。
FAO信號系統在設計中提出了多項創新。“tSafer-UC3000系統按GoA4設計并向下兼容,支持全自動運行模式與有人駕駛模式;按深度互聯互通設計,涵蓋了互聯互通的所有功能,支持網絡化運營;Safer-UC3000系統采用大數據與智能技術,實現信號系統自診斷。”尚敬說,新“大腦”能從全系統角度出發,綜合分析列車運行各個場景和流程。同時,通過采用大數據和智能技術,進行深度互聯互通設計,車輛系統折返間隔提升30%,出入庫提高50%,精確停車達到99.999%。
自動調整發車間距
安全可靠是信號系統的最基本功能要求。
“系統對安全系統從設計、系統、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,可支持系統休眠7天,并提供蓄電池欠壓監測和報警功能,大大提供了系統的可用性。”尚敬表示,系統的可用性達到99.9996%。
搭載了全自動智能列控系統的列車,將不再受司乘人員限制,可以根據運輸需求,自動靈活地調整發車間距,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。”尚敬認為。
技術成果還顯示,FAO信號系統同時支持從CBTC平滑過度到FAO模式,且完全兼容常規CBTC。
城市軌道交通信號系統涉及行車安全,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。2017年,中車株洲所即著眼智能未來,啟動城軌無人駕駛系統技術研究項目,經過數年攻關,自主FAO系統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。
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