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智能系統(tǒng)讓地鐵多拉快跑

http://007sbw.cn 2013-11-01 15:36 來源:計世網(wǎng)

  導(dǎo)讀:有網(wǎng)友戲言北京地鐵車廂里人貼人的窘態(tài):人進(jìn)去,相片出來;餅干進(jìn)去,面粉出來。而緩解地鐵車廂擁擠的方法之一就是提高地鐵的運(yùn)力。  

   在城市中,尤其是大城市中,交通擁堵已成為一道“風(fēng)景線”。為緩解地面交通的壓力,各地都在大興地鐵建設(shè),但擁擠的地鐵車廂同樣令人不爽。因此,提高地鐵的運(yùn)營效率變得尤為重要。

  城市交通擁堵是讓政府頭疼的事,也是百姓出行的最大憂愁。為此,一些上班族和出門辦事趕時間的人,優(yōu)先選擇的交通工具就是不受地面交通擁堵影響的地鐵。盡管地鐵不會擁堵,但高峰時段地鐵車廂的擁擠程度也同樣令人無可奈何,有網(wǎng)友戲言北京地鐵車廂里人貼人的窘態(tài):人進(jìn)去,相片出來;餅干進(jìn)去,面粉出來。而緩解地鐵車廂擁擠的方法之一就是提高地鐵的運(yùn)力。

  提高地鐵運(yùn)營效率

  毫無疑問,地鐵已成為大城市的交通動脈,但是,地鐵建設(shè)同時也是一項(xiàng)大工程,城市地鐵的建設(shè)速度往往跟不上城市交通對客運(yùn)量的需求。為了提高地鐵的運(yùn)力,地鐵的行駛速度在不斷提升,目前最高速度已超過100km/小時;同時,縮短地鐵列車之間的發(fā)車間隔也是提高運(yùn)力的有效辦法。如何在高速環(huán)境下,確保地鐵的運(yùn)營安全,同時縮短行車間隔,從而提高運(yùn)營效率,這對地鐵車輛、信號系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等都提出了很高的要求。

  縮短行車間隔首先要保障列車之間的固定發(fā)車間隔。行車間隔是為了確保給列車之間留出可能的最長制動距離,這個距離通常為1km左右。如果確切知道每輛列車所在的位置,以及其在任何時刻的速度,那么,列車之間的發(fā)車間隔就可調(diào)整為與實(shí)際所需的制動距離相匹配的區(qū)間,從而才可能使兩輛列車之間的運(yùn)行距離更短。

  顯而易見,解決問題的難題在于確定每輛列車任意時刻的位置以及速度。這對于傳統(tǒng)的信號系統(tǒng)來說不吝是望洋興嘆,勉為其難,因此,基于通信的列車控制系統(tǒng)解決方案應(yīng)運(yùn)而生。其中,西門子Trainguard MT列車自動控制系統(tǒng)就是世界上最早推出的成功運(yùn)用于城市軌道交通的信號系統(tǒng)方案。

  Trainguard MT列車控制系統(tǒng)可以記錄每輛列車的位置,并自動調(diào)整其與下輛列車的距離。目前地鐵列車的發(fā)車間隔一般約為3分鐘,這個間隔時間現(xiàn)在最短可縮短到80秒,單條地鐵軌道上的列車數(shù)量可以翻倍,這意味著地鐵運(yùn)量可提高一倍。據(jù)介紹,這一解決方案同樣也適用于對現(xiàn)有地鐵進(jìn)行改造,可避免或延后代價高昂的新地鐵線路的建設(shè)。據(jù)悉,Trainguard MT列車控制系統(tǒng)已在全球眾多主要城市投入運(yùn)營,包括北京、伊斯坦布爾和倫敦。

  配備西門子Trainguard MT CBTC系統(tǒng)的第一列全自動化無人駕駛列車在巴黎地鐵最古老的線上運(yùn)行。這條地鐵線是巴黎客運(yùn)量最大的線路,每日客運(yùn)量72.5萬人次。

  Trainguard MT列車控制系統(tǒng)

  從最初的固定閉塞到準(zhǔn)移動閉塞,再到現(xiàn)在先進(jìn)的基于通信的列車控制 (Communications-Based Train Control,CBTC)移動閉塞系統(tǒng)的應(yīng)用,信號系統(tǒng)的持續(xù)改進(jìn)是推動列車提速、保障行駛安全的關(guān)鍵技術(shù)。

  西門子Trainguard MT列車控制系統(tǒng)將目光瞄準(zhǔn)無線局域網(wǎng)技術(shù),利用鐵軌沿線安裝的無線接入點(diǎn)實(shí)現(xiàn)連接。這些接入點(diǎn)通過光纜彼此連接,并連接到控制站點(diǎn)。借助這種方式,列車可與控制中心保持聯(lián)系。接入點(diǎn)間的距離約為250米,這取決于不同的地鐵線路。無線局域網(wǎng)的通信配置可確保乘客的電腦和手機(jī)不會對其造成任何干擾。系統(tǒng)可探測到列車的位置,其精度可達(dá)到厘米級別。列車離站后,一旦與后面列車之間達(dá)到所要求的間隔距離,下一輛列車就將獲準(zhǔn)進(jìn)站。如果前一輛列車剎車,在必要的情況下,下一趟列車也將自動剎車。

  Trainguard MT系統(tǒng)主要由列車自動監(jiān)督系統(tǒng)(ATS) 、計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)(IXL)、軌道空閑檢測系統(tǒng)(TVD)、列車控制系統(tǒng)(自動防護(hù)ATP及自動駕駛ATO)和雙向通信系統(tǒng)(W-LAN)組成。與以往的固定閉塞和準(zhǔn)移動閉塞相比,Trainguard MT系統(tǒng)屬于移動閉塞控制系統(tǒng),通過配備在列車上以及軌道旁的無線設(shè)備,實(shí)現(xiàn)車、地間不中斷的雙向通信,控制系統(tǒng)可以根據(jù)列車實(shí)時的速度和位置,動態(tài)計算和調(diào)整列車的最大制動距離,兩個相鄰列車能以最小的間隔同時前進(jìn),從而極大地提高運(yùn)營效率。

  據(jù)西門子工程師介紹,所謂移動閉塞即列車以安全的制動距離相隔行駛。Trainguard MT系統(tǒng)在保證安全的前提下提供了大量的自動化功能,例如自動駕駛ATO和無人折返功能,這不僅將司機(jī)從繁重的例行工作中解放了出來,還保證了列車在站臺屏蔽門前的精確停車,并可根據(jù)乘客流量控制列車發(fā)車間隔,有效地縮短運(yùn)行時間和行車間隔,最大程度確保列車運(yùn)營的安全性、可靠性及舒適性。與傳統(tǒng)的列車自動控制系統(tǒng)相比,Trainguard MT可以減少鐵路沿線設(shè)備的數(shù)量,如信號機(jī)和軌道空閑探測系統(tǒng),從而減少了安裝、維護(hù)工作量和備品備件的需求量。

  西班牙巴塞羅那地鐵9號線,采用西門子Trainguard MT CBTC系統(tǒng),首次實(shí)現(xiàn)無人駕駛,列車完全自動化。

  應(yīng)用前景廣闊

  目前,Trainguard MT列車控制系統(tǒng)已在多個城市的地鐵中應(yīng)用。在土耳其的伊斯坦布爾,西門子在不中斷地鐵運(yùn)營的情況下,在現(xiàn)有地鐵線路上安裝了Trainguard MT解決方案。在丹麥哥本哈根、法國巴黎、西班牙巴塞羅那等城市,新建的地鐵線路也在為乘客提供安全、可靠的運(yùn)營服務(wù)。

  Trainguard MT列車控制系統(tǒng)為中國城市軌道交通的發(fā)展提供了一種新的選擇和方向。北京地鐵10號線一期和奧運(yùn)支線(8號線)是北京地鐵網(wǎng)絡(luò)最早引入無線移動閉塞列車自動控制系統(tǒng)的線路,在2008年奧運(yùn)期間發(fā)揮了舉足輕重的作用,Trainguard MT技術(shù)助力兩條線路成功運(yùn)送乘客741萬人次,以安全、準(zhǔn)時、高效的運(yùn)營為奧運(yùn)會的成功舉辦做出了貢獻(xiàn)。今年5月,北京地鐵10號線最后兩站成功開通,標(biāo)志著總長度為57公里、45個車站的10號線實(shí)現(xiàn)環(huán)線全線運(yùn)行。北京地鐵10號線是世界上最長的采用西門子CBTC系統(tǒng)的地鐵線路。截至目前,西門子已經(jīng)為10號線84列列車提供了Trainguard MT列車自動控制系統(tǒng),成功將發(fā)車間隔縮短至2分15秒,新開通的線路每日載客量最高達(dá)到204萬人次,進(jìn)一步緩解了北京的城市交通壓力。

  北京地鐵10號線是世界上最長的采用西門子Trainguard MT CBTC系統(tǒng)的地鐵線路。目前發(fā)車間隔縮短至2分15秒,每日載客量最高達(dá)到204萬人次。

  除了北京地鐵10號線和8號線外,Trainguard MT在中國還廣泛應(yīng)用在廣州、南京、蘇州、重慶等多個城市的地鐵線路上。另外,Trainguard MT列車自動控制系統(tǒng)還以其安全可靠的運(yùn)營,為中國第一條城際地鐵線路——廣佛線提供安全保障,據(jù)介紹,目前Trainguard MT已被全球20多個地鐵運(yùn)營商所采用。

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