我們乘坐高鐵, 享受著安全、快捷、舒適的服務, 欣賞著窗外美麗的風景, 閱讀著手中的書籍時, 很少想到此時此刻, 一台神秘的車載設備正在為列車安全、高效地運行保駕護航。
近日, 從萬里之外的歐洲傳來的一個消息, 讓我國鐵路通信信號系統一片歡騰:由中國通號自主研發的車載ATP(列車自動防護)產品獲得歐盟TSI認證證書, 標誌著中國通號車載ATP產品成為我國首個獲得歐洲權威測試機構認可並通過歐盟TSI認證的列控車載產品, 中國高鐵列控核心產品獲得進入歐盟乃至全球的海外“通行證”。
草編在充滿自豪感與榮譽感的同時, 也是翻閱了大量的資料、查找了很多資訊, 究竟這台神秘的ATP設備是什麼?有什麼本領?佔據什麼優勢?“走出去”的過程中發生了哪些事?
1車載ATP是什麼?
高鐵以它風馳電掣的速度真真切切地縮短了空間距離, 改變和影響著我們的生活。 在列車運行途中, 有一套保障列車運行安全和提高運輸效率的關鍵技術裝備, 它就是列車超速防護系統, 簡稱“車載ATP”。
2ATP包括哪些子系統?
車載ATP是列車運行控制系統的核心安全設備,
3這些子系統有什麼功能?
車載主機是車載ATP的核心處理單元, 實現車載ATP的核心安全控制功能。
4ATP如何保障行車安全?
列車進站時, 地面信號燈依次發生變化, 司機不斷複述著地面信號燈的顏色, 逐漸施加制動, 降低列車運行速度, 保證不會超過允許速度。 即使是在大霧天或大雨天, 司機無法看到列車前方的任何資訊, 但是只要車載ATP能夠從地面獲取行車許可、線路資料等資訊, 就能通過自己的邏輯保證列車行車安全, 不超過允許速度, 不越過行車許可終點。 在風、雨、雪等惡劣天氣條件及施工情況下, 車載設備收到臨時限速資訊時, 會計算新的控車曲線, 保證列車按照限速命令通過臨時限速區段, 以確保列車的行車安全。
5ATP如何提高運行效率?
列車停靠在車站,司機給車載ATP設備上電,通過人機交互介面輸入司機號、車次號、列車長度等關鍵資訊,等待發車。按照規定,司機一般以C2等級部分模式發車,在部分模式下列車的允許速度是每小時45公里,出站經過應答器轉為完全模式,在C2等級完全模式下,列車最高允許速度是每小時300公里。車載設備根據行車許可、線路資料和列車性能計算出目標距離連續速度控制模式曲線,司機根據曲線控制列車速度。當列車超速時,車載設備施加一次制動,列車安全平穩地降低速度或停車,提高了旅客乘坐舒適度。為了加快列車的運行速度,以C2等級出站的列車在條件滿足時,將自動轉入C3等級,以更快的速度運行,提高列車的運行效率。
6中國通號車載ATP優勢
自主智慧財產權
自主化車載ATP具有完全自主智慧財產權,針對所有功能單元故障均可深入分析、快速響應。
適用性廣
自主化車載ATP在歐洲權威測試機構通過了涵蓋2萬餘個測試案例的全功能測試,不但能滿足我國高鐵CTCS-2級和CTCS-3級列車運行控制系統的需要,而且可以滿足目前世界上大多數高速鐵路採用的歐洲ETCS-1級和ETCS-2級列車運行控制系統的需要。
自主安全電腦平臺技術
為了滿足鐵路信號列車控制領域的高安全性與高可靠性要求,針對安全電腦平臺的採集、計算、通信、驅動以及智慧檢測維護等方面,研究人員攻克多項技術難關,開展了系統關鍵資訊自記錄與自診斷研究;研製了完全自主智慧財產權的安全電腦平臺,提升了系統安全性和可靠性。
車載全功能無縫切換技術
目前國內外主流車載ATP均採用冷備結構設計,當主系發生故障時,需司機在停車情況下手動切換至備系,會對運營效率產生一定影響。中國通號自主化車載ATP突破了全系統、功能無縫切換技術,主機、BTM等設備出現故障後均可在不停車情況下自動切換到另一系,提升系統可靠性,且對運營效率無任何影響。
測速測距技術
由於不同列車對測速測距的感測器安裝限制條件不同,中國通號研究人員提出了感測器可配置的多資訊融合演算法;針對車載ATP對速度距離資訊的高安全性需求,提出了多源安全誤差容限演算法和自我調整空轉打滑補償演算法,並在自主化車載ATP上成功應用,既保證了使用的靈活性,又能有效提高測速測距的精度和安全性。
7ATP研發時發生了哪些事?
在獲得海外“通行證”的背後,中國通號設備研發人員付出了大量心血。在設備研發的關鍵時期,中國通號研究設計院集團研發人員每天都在實驗室奮戰到深夜。對於鐵路運輸來說,安全是第一要務,研發人員們絲毫不敢懈怠。軟體測試中發現了問題,大家群策群力,及時分析原因、修改軟體、重新測試。有的測試場景很難複現,他們就一遍又一遍嘗試,有時甚至要嘗試上百遍,直到複現出故障場景並最終解決問題。這是一群朝氣蓬勃的年輕人,平均年齡不到30歲,大家都為了一個共同的目標,那就是研發出安全、可靠、先進的具有完全自主智慧財產權的自主化列控設備。
8ATP設備怎樣“走出去”的?
研發成功後,中國通號研發人員攜帶著自主化車載ATP遠渡重洋來到比利時的Multitel實驗室,開展針對歐洲標準的全功能測試,並與Multitel實驗室的測試專家們分析解決測試中遇到的各種問題。遇到棘手的存在爭議的問題時,研發人員依據ETCS規範據理力爭,與外方專家友好而又激烈地辯論,有時他們讓外方專家信服,有時外方專家讓他們信服,充分展現了中國通號年輕技術人員的深厚技術底蘊和對ETCS規範的熟悉。自主化車載ATP在測試過程中的良好表現,得到了比利時Multitel實驗室專家們的一致好評。
肩負發展通信信號民族產業的神聖使命,中國通號自主研發的高速鐵路CTCS-3級列控系統打破了國外跨國企業對我國的技術封鎖,達到世界領先水準。目前,中國通號已經順利取得無線閉塞中心(RBC)、地面電子單元(LEU)和車載自動防護設備(ATP)的歐盟TSI認證,為中國高鐵高標準走出去提供先進安全、自主可控的核心技術支援。
編輯:高樂
以確保列車的行車安全。5ATP如何提高運行效率?
列車停靠在車站,司機給車載ATP設備上電,通過人機交互介面輸入司機號、車次號、列車長度等關鍵資訊,等待發車。按照規定,司機一般以C2等級部分模式發車,在部分模式下列車的允許速度是每小時45公里,出站經過應答器轉為完全模式,在C2等級完全模式下,列車最高允許速度是每小時300公里。車載設備根據行車許可、線路資料和列車性能計算出目標距離連續速度控制模式曲線,司機根據曲線控制列車速度。當列車超速時,車載設備施加一次制動,列車安全平穩地降低速度或停車,提高了旅客乘坐舒適度。為了加快列車的運行速度,以C2等級出站的列車在條件滿足時,將自動轉入C3等級,以更快的速度運行,提高列車的運行效率。
6中國通號車載ATP優勢
自主智慧財產權
自主化車載ATP具有完全自主智慧財產權,針對所有功能單元故障均可深入分析、快速響應。
適用性廣
自主化車載ATP在歐洲權威測試機構通過了涵蓋2萬餘個測試案例的全功能測試,不但能滿足我國高鐵CTCS-2級和CTCS-3級列車運行控制系統的需要,而且可以滿足目前世界上大多數高速鐵路採用的歐洲ETCS-1級和ETCS-2級列車運行控制系統的需要。
自主安全電腦平臺技術
為了滿足鐵路信號列車控制領域的高安全性與高可靠性要求,針對安全電腦平臺的採集、計算、通信、驅動以及智慧檢測維護等方面,研究人員攻克多項技術難關,開展了系統關鍵資訊自記錄與自診斷研究;研製了完全自主智慧財產權的安全電腦平臺,提升了系統安全性和可靠性。
車載全功能無縫切換技術
目前國內外主流車載ATP均採用冷備結構設計,當主系發生故障時,需司機在停車情況下手動切換至備系,會對運營效率產生一定影響。中國通號自主化車載ATP突破了全系統、功能無縫切換技術,主機、BTM等設備出現故障後均可在不停車情況下自動切換到另一系,提升系統可靠性,且對運營效率無任何影響。
測速測距技術
由於不同列車對測速測距的感測器安裝限制條件不同,中國通號研究人員提出了感測器可配置的多資訊融合演算法;針對車載ATP對速度距離資訊的高安全性需求,提出了多源安全誤差容限演算法和自我調整空轉打滑補償演算法,並在自主化車載ATP上成功應用,既保證了使用的靈活性,又能有效提高測速測距的精度和安全性。
7ATP研發時發生了哪些事?
在獲得海外“通行證”的背後,中國通號設備研發人員付出了大量心血。在設備研發的關鍵時期,中國通號研究設計院集團研發人員每天都在實驗室奮戰到深夜。對於鐵路運輸來說,安全是第一要務,研發人員們絲毫不敢懈怠。軟體測試中發現了問題,大家群策群力,及時分析原因、修改軟體、重新測試。有的測試場景很難複現,他們就一遍又一遍嘗試,有時甚至要嘗試上百遍,直到複現出故障場景並最終解決問題。這是一群朝氣蓬勃的年輕人,平均年齡不到30歲,大家都為了一個共同的目標,那就是研發出安全、可靠、先進的具有完全自主智慧財產權的自主化列控設備。
8ATP設備怎樣“走出去”的?
研發成功後,中國通號研發人員攜帶著自主化車載ATP遠渡重洋來到比利時的Multitel實驗室,開展針對歐洲標準的全功能測試,並與Multitel實驗室的測試專家們分析解決測試中遇到的各種問題。遇到棘手的存在爭議的問題時,研發人員依據ETCS規範據理力爭,與外方專家友好而又激烈地辯論,有時他們讓外方專家信服,有時外方專家讓他們信服,充分展現了中國通號年輕技術人員的深厚技術底蘊和對ETCS規範的熟悉。自主化車載ATP在測試過程中的良好表現,得到了比利時Multitel實驗室專家們的一致好評。
肩負發展通信信號民族產業的神聖使命,中國通號自主研發的高速鐵路CTCS-3級列控系統打破了國外跨國企業對我國的技術封鎖,達到世界領先水準。目前,中國通號已經順利取得無線閉塞中心(RBC)、地面電子單元(LEU)和車載自動防護設備(ATP)的歐盟TSI認證,為中國高鐵高標準走出去提供先進安全、自主可控的核心技術支援。
編輯:高樂