為貫徹落實黨的十九大交通強國建設決策部署,紮實推進落實《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》,圍繞着提升國家整體裝備自動化、智能化水平和建造強國的戰略目標,青島地鐵牽頭建設實施的國家示範工程——「列車自主運行系統(TACS)」自2015年開啟研發工作,2016年被列為中國城市軌道交通協會示範工程,2017年升列為國家發改委示範工程。該示範工程以列車為核心,以車-車通信為基礎,以信號車輛深度融合為特徵,是實現列車運行由自動化向自主化轉變的全新系統制式。
整個示範工程項目按照技術方案確認、系統開發實現、模擬仿真測試、試驗線驗證、系統安全認證、標準編制和示範工程實施等幾個階段分步推進。經過項目組多年技術攻關,TACS示範工程進展順利,完成了多系統融合設計和互聯互通設計等。近期,該項目即將在青島地鐵6號線開展適用於互聯互通的全自動智慧列車運行系統示範應用。
青島地鐵6號線作為示範工程依託線路,將是國內首次運用TACS的工程項目。線路一期工程位於青島西海岸新區,全長30.762公里,共設21座車站(其中有道岔站11、其中換乘站7座),起點為辛屯路站,終點為生態園站,串聯了靈山灣影視文化產業區、經濟技術開發區、國際經濟合作區等功能區,建成後將成為貫穿新區中心城區的大運量骨幹線。一期工程配屬29列6輛編組B型車,最高運行速度100km/h,全線按自動化等級GOA4配置,計劃2024年6月底全線全功能通車運營。
TACS按照車車通信和車輛深度融合的技術路線,實現從系統集中控制向分布式控制,從列車自動運行系統到列車自主運行系統的技術跨越。從通訊方式、系統架構、系統融合、運行方式和控制方式等方面實現了創新。
融合:一體化融合設計,提升系統性能
TACS融合設計以列車為控制核心,集成信號、牽引、制動、網絡、防撞系統,從全系統層面開展一體化融合設計和功能再分配,包括地面設備與車載設備融合,車載子系統間融合。將地面ATS計劃與進路管理、聯鎖控制、區域控制等功能與車載融合,減少地面和軌旁設備。車載網絡採用基於實時以太網的一體化設計,簡化網絡結構,實現大帶寬、高實時、高安全,以及信息共享。
車載硬線整合減少信號系統IO數量,減少線纜,易於維護。司機顯示界面一體化設計,車輛狀態和列車運行信息整合顯示,信號與TCMS數據信息併網傳輸,簡單、直觀、信息全面、易操作。信號系統與制動系統共用速度傳感器與齒輪盤,實現速度信息融合和自動輪徑校正。ATO與制動系統融合縮短控制鏈路,減少中間環節,制動延時減少150ms,有效提升控制實時性。
互聯互通:多項創新為城市軌道交通賦能
TACS從全系統層面優化系統設計,「車—車」通信精簡了軌旁設備,簡化了設備間接口,具備更安全、更可靠和更智能的特點,更易實現互聯互通,在舊線改造和延伸線建設上具有更多優勢。
TACS為城市軌道交通運營帶來了諸多優勢:能夠顯著減少設備故障對列車運行的影響,顯著提高運營安全;縮短了列車的追蹤與折返間隔,能夠解決大客流線路加車難的問題。另外,TACS還為地鐵列車運營提供了更強的靈活性,能夠有效應對車站火災、軌旁故障等多種應急場景。
近日,青島地鐵完成部分關鍵系統招標,中車青島四方車輛研究所有限公司作為聯合體成員成功中標該線路一期工程TACS—列控、牽引及防撞系統採購項目。作為TACS示範項目的技術牽頭方,中車四方所負責TACS總體系統技術方案設計,負責列控、牽引、網絡、制動、防撞等多系統融合及相關設計製造,凸顯了中國中車在TACS領域的技術領先地位。
中車四方所將進一步加快TACS產品在青島地鐵的工程應用,積極融入城軌交通行業數字化轉型進程,聚焦核心技術,關注場景落地,創新業務模式,強化自主創新和自主品牌建設,投身城軌交通強國建設,為促進城軌交通高質量發展和建成城軌交通強國不斷做出新貢獻。
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