休眠中的列車可以自動(dòng)喚醒了，這依賴于一種全新的智能列車自動(dòng)控制系統(tǒng)。

10月21日，中國(guó)中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司(以下簡(jiǎn)稱中車株洲所)在2020北京國(guó)際城市軌道交通展覽會(huì)上，首次發(fā)布了這種全新的智能列車自動(dòng)控制系統(tǒng)，即全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)(FAO信號(hào)系統(tǒng))。

集成多種新興信息技術(shù)

行駛中的列車依靠一套控制系統(tǒng)指揮，主要由信號(hào)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(yùn)行，保障行駛安全。

“最早的列控系統(tǒng)由人工、信號(hào)燈及電話等組成，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，有了模擬信號(hào)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。如今，有了云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G、衛(wèi)星通信、區(qū)塊鏈等新興信息技術(shù)，從而將數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化提高到全新的高度。”中車株洲所時(shí)代電氣總經(jīng)理尚敬說(shuō)。

FAO信號(hào)系統(tǒng)是通過(guò)集成多種新興信息技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行全過(guò)程自動(dòng)化的新一代城市軌道交通系統(tǒng)，涉及信號(hào)、車輛、綜合監(jiān)控、通信、站臺(tái)門、車輛基地等多個(gè)專業(yè)，以行車為核心，通過(guò)信號(hào)、車輛、綜合監(jiān)控、通信系統(tǒng)深度集成，提升軌道交通運(yùn)行系統(tǒng)的整體自動(dòng)化水平。

“FAO信號(hào)系統(tǒng)是列車全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的核心系統(tǒng)，是控制列車運(yùn)行、保證行車安全、提高運(yùn)輸效率、傳遞行車信息以及改善行車人員勞動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)鍵設(shè)備?！鄙芯凑f(shuō)，適用速度等級(jí)涉及80公里、120公里、公里的城軌、中低速磁浮及市域線路。

實(shí)現(xiàn)信號(hào)系統(tǒng)自診斷

我國(guó)當(dāng)前城軌主流信號(hào)系統(tǒng)為CBTC(基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng))信號(hào)系統(tǒng)，F(xiàn)AO信號(hào)系統(tǒng)則是其升級(jí)版。

新“大腦”如何設(shè)計(jì)？增加了哪些新功能？

“增加了包括列車休眠喚醒、動(dòng)靜態(tài)自檢、障礙物/脫軌防護(hù)、遠(yuǎn)程復(fù)位等20余項(xiàng)功能，并升級(jí)了約10項(xiàng)功能。”尚敬說(shuō)，除此之外，F(xiàn)AO信號(hào)系統(tǒng)在提升列車運(yùn)行組織的靈活性、提高運(yùn)能和整體自動(dòng)化水平、降低運(yùn)營(yíng)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)能減排方面有全新的技術(shù)突破。

FAO信號(hào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中提出了多項(xiàng)創(chuàng)新?！皌Safer-UC3000系統(tǒng)按GoA4設(shè)計(jì)并向下兼容，支持全自動(dòng)運(yùn)行模式與有人駕駛模式；按深度互聯(lián)互通設(shè)計(jì)，涵蓋了互聯(lián)互通的所有功能，支持網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)；Safer-UC3000系統(tǒng)采用大數(shù)據(jù)與智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)系統(tǒng)自診斷。”尚敬說(shuō)，新“大腦”能從全系統(tǒng)角度出發(fā)，綜合分析列車運(yùn)行各個(gè)場(chǎng)景和流程。同時(shí)，通過(guò)采用大數(shù)據(jù)和智能技術(shù)，進(jìn)行深度互聯(lián)互通設(shè)計(jì)，車輛系統(tǒng)折返間隔提升30%，出入庫(kù)提高50%，精確停車達(dá)到99.999%。

自動(dòng)調(diào)整發(fā)車間距

安全可靠是信號(hào)系統(tǒng)的最基本功能要求。

“系統(tǒng)對(duì)安全系統(tǒng)從設(shè)計(jì)、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信息和故障預(yù)警等多個(gè)角度完善安全保障體系，采用統(tǒng)一的云、網(wǎng)、端網(wǎng)絡(luò)安全體系，為地鐵網(wǎng)絡(luò)信息安全提供可靠、高效的安全防護(hù)措施。AOM(休眠喚醒單元)采用低功耗設(shè)計(jì)，可支持系統(tǒng)休眠7 d，并提供蓄電池欠壓監(jiān)測(cè)和報(bào)警功能，大大提供了系統(tǒng)的可用性?！鄙芯幢硎荆到y(tǒng)的可用性達(dá)到99.999 6%。

搭載了全自動(dòng)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(yùn)輸需求，自動(dòng)靈活地調(diào)整發(fā)車間距，提供24 h全天候不間斷運(yùn)輸服務(wù)。

“在降低運(yùn)營(yíng)人員勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，也極大減少人為操作失誤，并節(jié)約司機(jī)操作時(shí)間，在保證相同有效停站時(shí)間下，降低停站時(shí)間，縮短列車追蹤間隔，提高線路旅行速度。”尚敬認(rèn)為。

技術(shù)成果還顯示，F(xiàn)AO信號(hào)系統(tǒng)同時(shí)支持從CBTC平滑過(guò)渡到FAO模式，且完全兼容常規(guī)CBTC。

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)涉及行車安全，是集控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)為一體的復(fù)雜系統(tǒng)。2017年，中車株洲所即著眼智能未來(lái)，啟動(dòng)城軌無(wú)人駕駛系統(tǒng)技術(shù)研究項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)數(shù)年攻關(guān)，自主FAO系統(tǒng)相繼取得技術(shù)新突破，也是唯一參與制定FAO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC62290的中國(guó)企業(yè)。