交通运输部、科学技能部联合制订的《“十四五”交通领域科技立异计划》提出,年夜力成长伶俐交通,推进云计较、年夜数据、物联网、挪动互联网、区块链、人工智能等新一代信息技能与交通运输交融。
2021年12月26日,湖北武汉轨道交通5号线开通运营,这是武汉首条全主动驾驶的轨道交通列车。“列车从叫醒、启动、遏制、车门的开闭、载客运营、列车归库和休眠,均可以主动入行。”卖力设计该路线的中铁第四勘测设计院团体有限公司通讯旌旗灯号设计研究院副总工程师郑生全说。
从零起步,探索没有驾驶室的轨道交通
清晨4点,天色黝黑,武汉市青山区地铁5号线工人村车辆段节制室内,车辆三部运转二车间车场组班组长王康在旌旗灯号体系电脑前输进指令,应用库内编号为E35的列车随即被“叫醒”。
车灯被点亮、车内播送响起、车门主动开关……一系列静态测试完成后,动态测试起头:制动、启动……13分钟内,十几项检测项目都是列车自行完成。
4点50分摆布,东方既白,第一班列车从工人村车辆段出库入进正线。紧接着,库内12列列车在叫醒自检终了后,也挨次按规划入进正线。
6点整,抵达站点的列车车门、屏障门主动开启,迎接当天的第一批搭客。在列车车头处,被取缔了的驾驶室已经经成为了“观景台”,搭客站在此处,可清晰地瞥见列车运行火线的各类气象,恍如穿梭于时空地道。
“咱们采纳的是暗藏式驾驶台与搭客室一体化方案,把轨道交通5号线真正建成为了无人驾驶路线。”郑生全说。
此前,郑生全介入过量条主动驾驶轨道交通的设计,海内外也有主动驾驶的轨道交通在运行。“可是,这些轨道交通列车都设有驾驶室,车辆、旌旗灯号以及综合监控体系并无彻底主动化。”郑生全以及团队讨论后,提出了一个更进步前辈的设计方针:完全拿失落列车驾驶室,让轨道交通真正实现全主动化运行。
要实现这个方针,设计团队并无任何成熟的工程运用经验。“咱们必定能为列车设计出一个‘最壮大脑’。”郑生全回想说,2016年12月,铁四院轨道交通全主动运行规范体例构成立,起头了轨道交通主动驾驶的探索。
完美场景,优化列车节制体系
轨道交通主动驾驶的重点是体系,而体系设计的关头是场景。从南三环站到武汉火车站,武汉轨道交通5号线全长33.57千米,设站25座,穿行于武汉洪山、武昌以及青山3个市中间区,既有高架站,也有地下站。设计团队必需把这个进程中列车可能遇到的运行场景都斟酌到。
在地铁车辆段,团队成员当真调研地铁运营进程中的每个微小的流程,经由过程察看、记实一个又一个场景。为确保设计的可行性,郑生全以及团队往了北京、上海考查轨道交通全主动运行方案,他本身还两次往新加坡察看车辆驾驶室的每一个细节。
然而,轨道交通全主动驾驶的一些场景是全新的。“站台门主动开关,日常平凡是站台门节制体系节制,在无人驾驶环境下,万一产生妨碍,必要人工现场或者者长途干涉干与解决,这时候,列车节制体系就必需要以及站台门链接。”设计团队成员、铁四院通号院副总工程师邹海平说,站台门节制体系以及列车节制体系是两个分歧的领域,若何让它们实现交融节制、削减妨碍,团队思虑了几个月。
在一次调研现场,邹海平发明,火车采纳道岔变轨时,道岔与旌旗灯号的标的目的,都由列车节制体系节制。设计团队鉴戒这一信息与机器的集成原理,将站台门节制装备的平安性按最高品级设计,并将轨道交通站台门的节制装备胜利集成到列车节制体系中,列车主动驾驶的一项关头集成技能被突破了。
形陈规范,为路线运行提质增效
颠末3年时间,郑生全以及团队经由过程不竭地论证,完成为了都会轨道交通全主动运行《运营需求规范》、《功能需求规范》以及《接口需求规范》3本企业规范。这些规范对轨道交通全主动运行可能泛起的场景入行了具体描写,将人的思惟转化为一个个尺度化、规范化的体系功能,让机械拥有了人类的伶俐。
“规范里的一些场景,最长一次花了3个月才解决。”郑生全先容,终极他们完成为了108个场景,1086条需求,合计数十万字,200余页。2018年,规范经由过程专家评审,对海内其它全主动运行项目的建设具备踊跃的示范作用。
相较于平凡的轨道交通路线,拥有全主动驾驶技能后,武汉地铁5号线妨碍率由百万列千米1.8次降低为0.7次,准点率从99.89%晋升至99.99%,开行速率从35千米/小时晋升至37.55千米/小时。“武汉地铁5号线各方面的运行效率提高后,在知足等同运力前提下,可以削减两列上线列车。”郑生全说。
跟着伶俐交通技能的不竭成长,铁四院的设计团队又有了新的设法。“将来,咱们可以连系云计较、年夜数据、人工智能等技能,让轨道交通可以或许自立学习、自行解决问题,入一步实现轨道交通的伶俐化以及绿色运行。”郑生全说。
《 人平易近日报 》( 2024年07月23日 06 版)