科技日报从中国铁路科学院了解到,目前高铁列车都是在中国列车运行控制系统(CTCS,Chinese Train Control System )的防护下,由司机驾驶运行的。
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“高铁列车司机是根据行车调度命令、按照前方信号显示和线路状况等信息,人工驾驶控制列车的启动、加速、减速和停车。”铁科院专家说,操作由司机完成,安全由ATP来保证。只要司机开车不撞线,ATP就不动作;司机撞线,ATP就施加制动。
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% O1 r9 y. J/ }- X4 a% t2 ~ ATP 为列车超速防护设备,其首要任务是实时监督列车的运行速度,并根据列车运行的限制条件,自动控制列车的制动系统,实现列车超速防护。
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% a0 r* u4 t4 G6 _2 ?4 k “随着技术的发展,采用ATO (高铁列车自动驾驶Automatic Train Operation)设备来代替司机驾驶已经成为现实。在地铁上,已经应用了不少ATO系统。”前述铁科院专家透露,中国铁路总公司也已在珠三角的莞惠、佛肇两条时速200公里城际铁路开通了ATO,这也是全球首次在运营速度200km/h的铁路采用ATO。3 Y- |6 y" D0 T) P9 r7 {4 T6 e
0 i" {8 Q# R1 s. q! s 采用ATO后7 S3 O- m" Y& G7 o; G5 l
" F& B" \/ Q t7 b0 y' N# O 司机只需按一个启动按钮
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ATO其实是一个大系统,包括车站里安装的地面设备,动车组上安装的车载设备,还有把信息在这些设备之间传递的通信系统。# }, H2 k) f/ M$ P$ g7 g$ J
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“采用ATO以后,司机只要按一个启动按钮,就可以实现列车从车站自动发车、在站间自动运行、运行时间按计划自动调整、到达车站精确停车、停车后自动开门等功能。”铁科院专家说。
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ATO的工作流程是这样的。“地面调度中心制定好行车计划后,通过地面的数据传输网络把计划送到ATO的地面设备,这个设备再通过铁路移动通信网,把计划发送给动车组上的ATO车载设备。”铁科院专家介绍说,ATO车载设备收到计划以后,根据动车组当前的位置,计算出控制动车组运行的控制速度曲线,代替司机自动控制动车组的加速、运行、减速、停车、开车门等等。
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* Y& p' l) t+ Q! O) h 专家特别强调,ATO所有运行都是在ATP系统的监督下进行的,行车安全由ATP充分保证。
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3 B0 F$ B1 k |+ g- @. @ 由于ATO控制保证驾驶操作的一致性,消除司机水平不同带来的差异,准确地按照运行计划行车,有效的提高运输能力。
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: T7 S% d: ~; d o [8 I 相比时速80公里和站间距几公里的地铁,时速350公里的高铁运行速度更快、站间距通常也有几十公里。
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“因此高铁列车的ATO需要获取的信息内容种类、获取信息的覆盖范围、信息的处理逻辑都更加繁多和复杂,因此需要更加完善的系统方案,更加可靠的应用技术,更加深入的研究和试验。”中国铁科院专家说。
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据悉,铁科院在进行CTCS3+ATO列控系统研制过程中,根据高速铁路运行特点,面向智能铁路建设需求,从可用性和智能化两个方面进行了提升。
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2018年6月至9月,中国铁路总公司组织了京沈综合试验段CTCS3+ATO列控系统试验。“在94天、测试列车累计行驶里程186397公里的试验中,铁科院研制的自动驾驶设备运行稳定、控车精准,顺利通过了所有测试项目,即将在高铁线路中首批投入试运营。”铁科院专家透露。" g3 x7 W" r) ^6 W
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在2号的工作会议上,陆东福强调,高速列车采用ATO是高速铁路智能化的重要标志,对保持我国高速铁路列控技术的国际先进水平有重要的意义,复兴号在世界上首次实现时速350公里自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。
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