世界首次！复兴号将实现时速350公里自动驾驶

科技日报记者 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。2019年1月2日，中国铁路总公司总经理陆东福于正在召开的中国铁路总公司工作会议如此透露。目前时速300～350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，将在京张高铁首次得到应用。

350时速自动驾驶复兴号

科技日报从中国铁路科学院了解到，目前高铁列车都是在中国列车运行控制系统（CTCS，Chinese Train Control System ）的防护下，由司机驾驶运行的。

“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。只要司机开车不撞线，ATP就不动作；司机撞线，ATP就施加制动。

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。

350时速自动驾驶复兴号

“随着技术的发展，采用ATO （高铁列车自动驾驶Automatic Train Operation）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公里城际铁路开通了ATO，这也是全球首次在运营速度200km/h的铁路采用ATO。

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，还有把信息在这些设备之间传递的通信系统。

 “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。

国产CTCS3+ATO列控系统 

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控制保证驾驶操作的一致性，消除司机水平不同带来的差异，准确地按照运行计划行车，有效的提高运输能力。

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。”中国铁科院专家说。

国产CTCS3+ATO列控系统试验

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号的工作会议上，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。

时速350公里复兴号自动驾驶模拟台

来源：科技日报 文中图片均由作者提供

编辑：岳靓

审核：王小龙