复兴号将首次实现时速350公里自动驾驶
本报记者 矫 阳
复兴号动车又将大放异彩——将在世界上首次实现时速350公里自动驾驶功能。
1月2日，中国铁路总公司总经理陆东福在中国铁路总公司工作会议上透露，目前时速300公里—350公里高铁的自动驾驶技术在世界上尚属空白，中国铁路总公司正在组织攻关，该技术将在京张高铁首次得到应用。
ATO设备代替司机
科技日报记者从中国铁道科学研究院（以下简称铁科院）了解到，目前高铁列车都是在中国列车运行控制系统（CTCS）的防护下，由司机驾驶的。
“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。
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。
“随着技术的发展，采用ATO（高铁列车自动驾驶）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公里的城际铁路使用了ATO，这也是全球首次在运营速度200km/h的铁路采用ATO设备。
只需按一个启动按钮
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，还有在这些设备之间传递信息的通信系统。
“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。
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。
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。
由于ATO设备可保证驾驶操作的一致性，能够消除司机水平不同带来的差异，准确地按照运行计划行车，有效地提高运输能力。
国产CTCS3+ATO列控系统通过186397公里严格测试
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。
“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。”铁科院专家说。
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。
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。
在2日的工作会议上，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。