信号与系统动画 南昌地铁首列车启动信号系统动态调试将向自动驾驶过渡

2017/5/29 12:09:14

人民网南昌10月20日电 (时雨、张振波)20日,随着一声汽笛声,在南昌轨道交通1号线瑶湖定修段的试车线,南昌地铁首列车正式启动了信号系统动态调试。信号系统是轨道交通机电工程之一,该系统能迅速、准确的获得列车实时信息,在保证地铁安全、高效运营的同时,可大大提高地铁运营服务水平,是地铁安全运营最为关键的控制系统。形象来说,信号系统就是地铁运行的“神经中枢” “眼睛”。

信号与系统动画 南昌地铁首列车启动信号系统动态调试将向自动驾驶过渡

据了解,此次调试则是在试车线对列车ATP/ATO(列车自动保护/列车自动驾驶)功能完整性的测试。也就是说,南昌地铁首列车正在告别人工驾驶,朝着自动驾驶的方向努力。

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安全保障:目前最先进的地铁无线信号系统

南昌轨道交通1号线信号系统选用上海自仪泰雷兹公司的移动闭塞列车控制系统,该系统普遍应用于国内外城市地铁,在规模庞大、系统复杂的列车控制信号工程项目中具有丰富的实施经验,到目前为止,泰雷兹在地铁领域保持超过29年无安全运营事故的记录。南昌轨道交通1号线采用的是目前世界上最先进的地铁无线信号控制系统,其主要作用是保证列车在系统控制的线路范围内安全运行,为列车安全行驶加上了可靠的保险。

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车地沟通:强抗干扰的数据通信系统

车载信号设备调试方式包括静态调试和动态调试两部分,静态调试主要是检查车底设备的安装和配线的质量以及正确性,同时还需对列车上电进行操作,检查信号与车辆电气通讯完整性。静态调试与列车静调基本同步进行,目前已经完成。据介绍,静态调试相当于检测“硬件”,确保能用;动调则是对信号系统的“软件”,确保好用。

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南昌地铁采用的是无线信号系统,该系统不依靠轨道电路向列车车载信号设备传递信息,而是利用无线通信技术实现“车地通信”并实时地传递“列车定位”等信息,能够实现车地之间连续、可靠、高效的数据通信,并且具有强抗干扰恢复能力。

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由于智能终端的广泛普及,越来越多乘客携带使用移动Wifi设备乘车,地铁开放的空间也覆盖大量无线信号源。地铁信号系统通过跳频扩频技术能够主动避开干扰,以其智能化保障南昌地铁安全运营,从而避免“Wifi逼停地铁”事件在南昌上演。

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此外,车载信号系统与轨道线路上的无线装置经过反复多次定点测试,确保列车上每个车载设备能够接入至少3个轨旁无线装置,也就是说建立三条信息交互线路,这样即使有其中1-2个轨旁无线装置出现故障,也不会影响列车的正常运行。

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列车GPS:军工级的精准定位与停车

在封闭的隧道中行驶,精确的定位是地铁安全运营的前提和基础,和市民驾驶的汽车一样,南昌地铁车辆也安装有类似的GPS系统,而且更为精准。

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据了解,轨道线路上安装有大量的连续应答器,列车的头尾两端各有一套查询应答器。车辆行驶时,两种设备进行连续的信息传递,精准确定列车的位置和方向,南昌地铁正式运营后,每几分钟就会有一列车到站,频密的班次方便了市民出行,也给地铁运营提出了挑战。数列车辆在在同一条隧道高速行驶,安全距离就显得尤为重要。

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据介绍,南昌列车头尾两端均有一套车载控制器,如同一台精密的大型计算机,它与轨旁设备保持连续的信息传递,根据列车当前位置、行驶方向、进路以及周围线路的当前状态,动态计算每列车与前后列车的动态安全距离。它能考虑包括最不利情况下的停车距离、估计行驶距离、潜在倒溜距离和前方障碍物位置的不确定性,并以厘米精度为单位向列车报告,随时控制列车速度从而保证与前后列车或障碍物的安全距离,进而保障列车安全高效稳定的运行。

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此外,地铁车辆的停车技术同样出色,它可以准确地停在站台并且自动打开车门,这一点又是如何做到的呢?原来,地铁站台在停车点安装有两个接近盘,这些接近盘和车载接近传感器密切配合工作,“聪明”的信号系统可以让车辆停车精度在30厘米范围内,正确率高达99.995%。

自动驾驶:高科技自动安全行驶

在此前的调试过程,南昌地铁首列车采用的是人工驾驶,此次动态调试开始让信号系统加入进来,采用ATPM模式,即信号系统保护下的人工驾驶模式。在这种模式下,系统会为列车设置一个安全范围,一旦超速或者两车距离过近,就会触发紧急制动,从而有效保障安全。逐渐地,南昌地铁将向自动驾驶模式过渡。

信号调试:获得正线运营真正资格

南昌轨道交通1号线首列车在试车线完成各项信号功能测试合格后,将要进入正线“四站三区间”与全线轨旁信号设备磨合,达到系统性能的最优状态。待车辆系统、信号系统达到运营要求后,该列车才可获得上正线运营的真正资格。

从2014年10月份起,南昌轨道交通1号线剩余26列电客车将陆续抵达瑶湖定修段,他们都将在瑶湖定修段经过“魔鬼训练”,在拥有灵敏的“中枢神经”后,将投入全线试运行,且在今后南昌轨道交通1号线运营中扮演最重要的角色。