我國(guó)高鐵動(dòng)車組日均開行近萬(wàn)列,不少車次停站時(shí)間最短不足兩分鐘——如此高密度時(shí)刻表運(yùn)轉(zhuǎn)下,高鐵仍能維持極高的正點(diǎn)水平,究竟是怎么做到的?“活力中國(guó)調(diào)研行”記者團(tuán)來(lái)到和利時(shí)軌道交通綜合實(shí)驗(yàn)中心尋找答案。
作為面向全球的軌道交通控制系統(tǒng)解決方案和服務(wù)提供商,和利時(shí)的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)已應(yīng)用于全國(guó)80余條干線鐵路,總長(zhǎng)度逾16000公里。
從“人開”到“系統(tǒng)算”
“保證高鐵準(zhǔn)點(diǎn)真正托底的是列車運(yùn)行控制系統(tǒng)?!焙屠麜r(shí)集團(tuán)副總裁何春明對(duì)記者說。
據(jù)何春明介紹,列車運(yùn)行控制系統(tǒng)核心功能是超速防護(hù),即“前方允許以多快的速度運(yùn)行到哪里”,實(shí)時(shí)把速度控制在安全邊界之內(nèi)。
在列車運(yùn)行的過程中,列控地面系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)收集前方線路信息,比如是否占用、信號(hào)情況、有無(wú)臨時(shí)限速等,并上傳給列控車載系統(tǒng),列車就會(huì)做出相應(yīng)的防護(hù)響應(yīng)。
在鐵路領(lǐng)域有一個(gè)專業(yè)說法叫“貼線運(yùn)行”,意思是司機(jī)把列車速度緊貼著安全允許的上限跑。
何春明解釋說:“高鐵的時(shí)刻表排得很密集,有的站只停一兩分鐘。司機(jī)把速度貼著‘線’跑,時(shí)刻表就特別準(zhǔn);有些情況下,司機(jī)需要離這條線遠(yuǎn)一些,不再提速。”
自動(dòng)駕駛系統(tǒng)出現(xiàn)后,把優(yōu)秀司機(jī)的駕駛經(jīng)驗(yàn)融入控制邏輯,設(shè)備會(huì)自動(dòng)選擇一條既舒適又節(jié)能的速度曲線,用電腦來(lái)執(zhí)行,既保證準(zhǔn)點(diǎn),又比人工駕駛更平穩(wěn)、更省電。
2018年,中國(guó)在全球率先實(shí)現(xiàn)時(shí)速350公里高鐵自動(dòng)駕駛,在京沈高鐵完成試驗(yàn)驗(yàn)證;2019年底,京張高鐵正式開通運(yùn)營(yíng),首次實(shí)現(xiàn)了時(shí)速350公里自動(dòng)駕駛。和利時(shí)為這條線路提供了列控地面和車載設(shè)備,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)發(fā)車、區(qū)間自動(dòng)運(yùn)行、到站自動(dòng)停車及自動(dòng)開關(guān)門,通過最優(yōu)控制曲線提升停車精準(zhǔn)度與正點(diǎn)率,并實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
準(zhǔn)點(diǎn)和安全如何兼得
車速越快,制動(dòng)距離就越長(zhǎng),系統(tǒng)需要“向前看”的距離和信息量就劇增。
何春明告訴記者一個(gè)直觀的數(shù)字:在列控系統(tǒng)的安全計(jì)算中,高鐵以時(shí)速350公里運(yùn)行時(shí),需要預(yù)留的制動(dòng)距離接近20公里。
“想要計(jì)算當(dāng)前以什么樣的速度運(yùn)行是安全的,就必須獲取前方20公里的全部數(shù)據(jù),我們現(xiàn)在能做到獲取前方32公里的數(shù)據(jù)?!焙未好髡f。
不僅如此,系統(tǒng)還需考慮坡度、彎道、道岔等線路條件對(duì)速度的影響。
據(jù)了解,一個(gè)新系統(tǒng)從研發(fā)到上線通常需要5到8年,要遵循鐵路信號(hào)控制的“故障安全”理念,即任何器件發(fā)生故障都必須導(dǎo)向安全的結(jié)果。
正如和利時(shí)集團(tuán)董事長(zhǎng)徐悅在座談分享時(shí)所說:“踏踏實(shí)實(shí)把事情做好,保證設(shè)備可靠、穩(wěn)定、安全的運(yùn)行,這就是生存之本。”(記者 李童)