stringtranslate.com

Автоматическая работа поезда

Автоматическое управление поездами ( АТО ) — это метод автоматического управления поездами , при котором машинисту не требуется или требуется максимум надзор. [1] Альтернативно, ATO можно определить как подсистему автоматического управления поездом , которая выполняет любую или все функции, такие как программная остановка, регулировка скорости, управление дверями и тому подобное, в противном случае возложенные на машиниста поезда. [2]

Степень автоматизации обозначается степенью автоматизации (GoA) до GoA4, при которой поезд управляется автоматически без присутствия на борту персонала. [3] В большинстве систем для более низких уровней автоматизации, вплоть до GoA2, присутствует драйвер для снижения рисков, связанных со сбоями или чрезвычайными ситуациями. Автоматизация без водителя в основном используется в автоматизированных системах проезда по направляющим, где легче обеспечить безопасность благодаря изолированным путям. Полностью автоматизированные поезда для магистральных железных дорог являются областью исследований. [4] Первые беспилотные эксперименты в истории автоматизации поездов относятся к 1920-м годам. [5]

Степени автоматизации

Схема, представляющая различные уровни автоматизации, возможные на железных дорогах.
Схема работы ETCS Level 3 на примере GoA2

Согласно Международной ассоциации общественного транспорта (UITP) и международному стандарту IEC 62290-1, существует пять степеней автоматизации (GoA) поездов. [6] [7] [8] Эти уровни соответствуют автомобильной классификации SAE J3016 : [9] [10]

Дополнительные типы

Операция АТО

Первые испытания АТО на поезде R22 на четвертом пути шаттла на 42-й улице (справа) в 1962 году.

Многие современные системы связаны с автоматической защитой поездов (ATP) и, во многих случаях, с автоматическим управлением поездами (ATC), где обычные операции сигнализации , такие как установка маршрута и регулирование поездов, выполняются системой. Системы УВД и ATP будут работать вместе, чтобы поддерживать поезд в пределах определенного допуска к его расписанию. Комбинированная система будет незначительно корректировать рабочие параметры, такие как соотношение мощности и выбега при движении и время простоя станции , чтобы придерживаться определенного расписания. [ нужна цитата ]

Принимая во внимание, что ATP — это система безопасности, которая обеспечивает безопасное расстояние между поездами и обеспечивает достаточное предупреждение о том, когда остановиться. ATO - это «небезопасная» часть работы поезда, связанная с остановками и запусками станций, и указывает место остановки поезда после того, как ATP подтвердит, что линия свободна. [ нужна цитата ]

Поезд приближается к станции по четким сигналам, поэтому может провести обычную обкатку. Когда он достигает первого маяка - первоначально это был петлевой кабель, а теперь обычно фиксированный транспондер - поезд получает команду на торможение на станции. Бортовой компьютер рассчитывает кривую торможения, чтобы позволить ему остановиться в нужной точке, и по мере того, как поезд приближается к платформе, кривая обновляется несколько раз (которая варьируется от системы к системе) для обеспечения точности. [20]

Когда поезд остановился, он проверяет, задействовались ли его тормоза, и проверяет, остановился ли он в пределах контуров открытия дверей. Эти петли проверяют положение поезда относительно платформы и в какую сторону должны открываться двери. Как только все это будет завершено, АТО откроет двери. По истечении заданного времени, заранее определенного или измененного центром управления по мере необходимости, ATO закроет двери и автоматически перезапустит поезд, если схема проверки закрытия дверей завершена. Некоторые системы также имеют дверцы-ширмы на платформе. ATO также подаст сигнал на их открытие после завершения процедуры бортовой проверки. Хотя здесь оно описано как функция ATO, включение дверей на станциях часто включается как часть оборудования ATP, поскольку оно считается «жизненно важной» системой и требует тех же процессов проверки безопасности, что и ATP. [20]

После завершения операции с дверью ATO разгоняет поезд до крейсерской скорости, позволяет ему доехать до маяка команды торможения на следующей станции, а затем затормозит до следующей станции, при условии отсутствия вмешательства со стороны системы ATP. [20]

Преимущества ГоА3+

В 2021 году Департамент транспорта Флориды профинансировал обзор ученых из Университета штата Флорида , Университета Талька и Гонконгского политехнического университета , который показал следующие преимущества автономных поездов: [21]

  1. Устранение человеческих источников ошибок
  2. Увеличение пропускной способности за счет более активного использования существующих железнодорожных путей.
  3. Сокращение эксплуатационных расходов. Парижское метро сократило эксплуатационные расходы в случае GoA 4 на 30%. [22]
  4. Повышение общей надежности обслуживания
  5. Улучшение управления автопарком и гибкость обслуживания
  6. Повышение энергоэффективности

Аварии и инциденты с участием АТО

Хотя доказано, что ATO значительно снижает вероятность человеческих ошибок при эксплуатации железных дорог, произошло несколько заметных аварий с участием систем ATO:

Исследовательские проекты АТО

Будущее

В октябре 2021 года в городе Гамбург , Германия , был запущен пилотный проект «первого в мире автоматизированного беспилотного поезда» на регулярных путях, используемых совместно с другим железнодорожным движением . Согласно сообщениям, технология обычных поездов со стандартными путями без метрополитена теоретически может быть реализована на железнодорожном транспорте по всему миру, а также существенно более энергоэффективна . [44] [45]

ATO будет введена на линиях Circle , District , Hammersmith & City и Metropolitan лондонского метрополитена к 2022 году. ATO используется на некоторых участках Crossrail . Поезда на центральном лондонском участке Темзлинка были первыми, кто использовал ATO на магистральной железнодорожной сети Великобритании [46] с ETCS Level 2.

В апреле 2022 года компания JR West объявила, что в 2022 году они проведут испытания ATO на поезде Синкансэн серии W7 с 12 вагонами, который будет использоваться на Хокурику Синкансэн на генеральной верфи подвижного состава Хакусан .

В 2023 году метро в Вене будет оборудовано АТО на новой линии U5.

Все линии, строящиеся для нового метро Сиднея, будут работать без водителя и без присутствия персонала.

С 2012 года в метро Торонто проводится модернизация сигнализации, чтобы в течение следующего десятилетия использовать ATO и ATC. [48] ​​Завершены работы на участках линии Йонг – Университет . [49] Подземная часть линии 5 «Эглинтон» будет оборудована системами УВД и АТО в 2022 году. Подземная часть будет использовать систему GoA2, а объект технического обслуживания и хранения «Эглинтон» будет использовать систему GoA4 и передвигаться по двору без водителя. [50] Предполагается, что линия Онтарио будет оснащена беспилотной системой GoA4 и откроется в 2030 году. [ 51 ]

С марта 2021 года SNCF и регион Верхняя-де-Франс начали эксперименты с французским самолетом класса Regio 2N , оснащенным датчиками и программным обеспечением  [fr] (fr).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «IEC 60050 - Международный электротехнический словарь - Подробности для номера IEV 821-09-01: «автоматическая работа поезда»» . www.electropedia.org . Проверено 23 января 2024 г.
  2. ^ «1474.1-2004 - Стандарт IEEE для управления поездами на основе связи (CBTC) к производительности и функциональным требованиям | Стандарт IEEE | ​​IEEE Xplore» . ieeexplore.ieee.org . Проверено 28 января 2024 г.
  3. ^ «Thales и Knorr-Bremse будут совместно разрабатывать ATO для грузовых поездов» . RailTech.com . 4 ноября 2022 г. Проверено 5 марта 2023 г.
  4. ^ «Мечта Европы об ERTMS вступает в новую эру» . Международный железнодорожный журнал . Проверено 5 марта 2023 г.
  5. ^ Лю, Хуэй (2021). Беспилотные системы вождения для умных поездов . Амстердам. ISBN 9780128228302.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  6. ^ Международная ассоциация общественного транспорта. «Глобальная заявка на автоматизацию: Обсерватория автоматизированных метрополитенов UITP подтверждает устойчивые темпы роста в ближайшие годы» (PDF) . Бельгия. Архивировано из оригинала (PDF) 1 мая 2016 г. Проверено 8 июня 2014 г.
  7. ↑ Элизабет Фишер (23 августа 2011 г.). «Оправдание автоматизации». Железнодорожные технологии.com .
  8. ^ «IEC 62290-1: 2014 - IEC-Normen - VDE VERLAG» . www.vde-verlag.de . Проверено 2 мая 2022 г.
  9. ^ «Междоменное оплодотворение в эволюции автономных транспортных средств». ercim-news.ercim.eu . Новости ЕРКИМ . Проверено 8 мая 2022 г.
  10. ^ Ниссен, Нильс; Шиндлер, Кристиан; Валле, Дирк (2017). «Помощник, автомат или автономер Betrieb – Potentiale für den Schienenverkehr» (PDF) . Веркер и Бетриб .
  11. ^ abc Пассерини, Г. (2020). Компьютеры на железных дорогах XVII Проектирование и эксплуатация железнодорожной техники. Саутгемптон: WIT Press. ISBN 978-1-78466-403-9.
  12. ^ Пелеска, Ян; Хакстхаузен, Энн Э.; Лекомт, Тьерри (2022). «Аспекты стандартизации автономного управления поездами». Использование формальных методов, верификация и валидация. Упражняться . Конспекты лекций по информатике. Том. 13704. Springer Nature Швейцария. стр. 286–307. дои : 10.1007/978-3-031-19762-8_22 . ISBN 978-3-031-19761-1.
  13. ^ Агентство железных дорог Европейского Союза (2017). «X2Rail – 1 ATO через ETCS (до GoA4)» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 18 июля 2022 г. Проверено 2 мая 2022 г.
  14. ^ Корф, Вим; Гринвис, Пит; Подт, Тео (2010). «Anticiperen op waardevol vervoer» (PDF) (на голландском языке). Отчетный аудит Noord/Zuidlijn.
  15. ^ Наполи, С. (2018). «01-03-00079 1.02 Branchenlösung ATO auf GoA2(+)». ВЁВ УТП (на немецком языке) . Проверено 25 декабря 2022 г.
  16. ^ ab "鉄道:鉄道における自動運転技術検討会 - 国土交通省". www.mlit.go.jp. _ Проверено 29 мая 2022 г.
  17. ^ "JR九州、自動運転の営業運転スタート！将来は「GoA2.5」の形態目指す | 自動運転ラボ" (на японском языке). 4 января 2021 г. Проверено 23 июня 2022 г.
  18. ^ Тагиев, Рустам; Будер, Томас; Хофманн, Кай; Клотц, Кристиан; Тилли, Роман (2 июля 2021 г.). «На пути к созданию процесса утверждения GoA3 +». 2021 5-я конференция по высокопроизводительным вычислениям и кластерным технологиям . Ассоциация вычислительной техники. стр. 41–47. дои : 10.1145/3497737.3497742. ISBN 978-1-4503-9013-2. S2CID  245426687 . Проверено 2 мая 2022 г.
  19. ^ Лаге, Реми; Аделл, Джемма Моррал (октябрь 2018 г.). «Автономный поезд: меняет правила игры в железнодорожной отрасли». 2018 16-я Международная конференция по интеллектуальным транспортным системам и телекоммуникациям (ITST) . стр. 1–5. дои :10.1109/ITST.2018.8566728. ISBN 978-1-5386-5544-3. S2CID  54463761.
  20. ^ азбука "АТО". Техническая веб-страница железнодорожного транспорта . Архивировано из оригинала 12 апреля 2012 года.
  21. ^ Сингх, Прашант; Дулебенец Максим А.; Паша, Джунайед; Гонсалес, Эрнесто Д.Р. Сантибанес; Лау, Юи-Йип; Кампманн, Рафаэль (2021). «Внедрение автономных поездов на железнодорожном транспорте: современные тенденции и существующие проблемы». Доступ IEEE . 9 : 91427–91461. дои : 10.1109/ACCESS.2021.3091550 . hdl : 10397/92123 . ISSN  2169-3536. S2CID  235749326.
  22. ^ Коэн, Дж. М.; Бэррон, AS; Андерсон, Р.Дж.; Грэм, диджей «Влияние движения поездов без присмотра (UTO) на производительность и эффективность городских железных дорог». Национальная академия наук .
  23. ^ «Производитель сигналов: не виноват в железнодорожной катастрофе в Шанхае» . АП .
  24. ^ «Un choque en el Metro de México deja al menos 12 Heridos» [В результате крушения поезда в метро Мексики 12 человек получили ранения]. Эль Паис (на испанском языке). 5 мая 2015 года. Архивировано из оригинала 27 декабря 2019 года . Проверено 30 мая 2021 г.
  25. ^ Роблес, Йохана; Руис, Фанни (5 мая 2015 г.). «Chocan trenes en Linea 5 del Metro» [Поезда разбились на 5-й линии метро]. Эль Юниверсал (на испанском языке). Архивировано из оригинала 30 мая 2021 года . Проверено 30 мая 2021 г.
  26. ^ Шойчет, Кэтрин Э. (4 мая 2015 г.). «Поезда метро Мехико потерпели крушение; сообщается о травмах» . CNN . Архивировано из оригинала 3 мая 2021 года . Проверено 30 мая 2021 г.
  27. ^ ab Noticieros Televisa (13 мая 2015 г.). «Мексика: Dan a conocer detalles del choque en el Metro Oceanía» [Мексика: опубликованы подробности крушения на станции Oceanía]. Ревиста Риелес . Риелес Мультимедио. Архивировано из оригинала 30 мая 2021 года.
  28. ^ ab «Человеческая ошибка, вызванная засорением метро Океания, информация комитета по расследованию» . Аристеги Noticias (на испанском языке). 12 мая 2015 года. Архивировано из оригинала 15 мая 2015 года . Проверено 30 мая 2021 г.
  29. ↑ Феррер, Анжелика (11 марта 2020 г.). «И все это, ¿cuántos choques han ocurrido a lo largo de la historia del Metro de la CDMX?» [И кстати, сколько аварий произошло за всю историю метро Мехико?]. Эль Финансьеро (на испанском языке). Архивировано из оригинала 30 мая 2021 года.
  30. ↑ Вальдес, Ильич (12 мая 2015 г.). «Error humano causó choque de trenes en Metro Oceanía» [Человеческая ошибка привела к крушению поезда на станции Oceanía]. Миленио (на испанском языке). Архивировано из оригинала 4 апреля 2020 года . Проверено 15 марта 2020 г.
  31. ↑ Лим, Адриан (16 ноября 2017 г.). «Столкновение Джу Куна: «непреднамеренное удаление» исправления программного обеспечения привело к столкновению» . Стрейтс Таймс . Архивировано из оригинала 17 ноября 2017 года . Проверено 17 ноября 2017 г.
  32. ^ «Гонконг сталкивается с пригородным хаосом после редкого столкновения поездов» . Рейтер . 18 марта 2019 г.
  33. ^ «Система сигнализации при столкновении поезда метро в Гонконге -« версия » той, которая используется в Сингапуре» . ЦНА . 19 марта 2019 года. Архивировано из оригинала 30 января 2021 года . Проверено 30 января 2021 г.
  34. ^ «Отчет о расследовании инцидента при тестировании новой системы сигнализации на линии MTR Tsuen Wan» (PDF) . Отдел электромеханического обслуживания . 5 июля 2019 г. Архивировано (PDF) из оригинала 30 января 2021 г. . Проверено 30 января 2021 г.
  35. ^ Асман, Фариз. «47 парах, 166 седера ринган LRT bertembung berhampiran Stesen KLCC». Астро Авани . Проверено 24 мая 2021 г.
  36. ^ 董怡虹 (24 января 2022 г.). «上海地铁一女乘客被屏蔽门夹住:送医抢救后身亡,有关部门已介入».新民晚报(на китайском (Китай)) . Проверено 25 января 2022 г.
  37. ^ Риттер, Норберт (2001). «Einführungsstrategien für die Automatisierung von Nahverkehrsbahnen». ZEV DET Glasers Annalen – Die Eisenbahntechnik . стр. 129–130, 132, 134–137 . Проверено 16 октября 2022 г.
  38. ^ Труммер, Георг; Раппе, Ютта (2008). «РУБИН: Die erste fahrerlose U-Bahn im Mischbetrieb» . ЗЕВрейл . стр. 347–352 . Проверено 9 июня 2023 г.
  39. ^ Хэкер, Тис; Alcatel-SEL-Aktiengesellschaft, Unternehmensbereich Transportsysteme (2003). «Forschungsvorhaben Komenten Automatisierter Schienenverkehr KOMPAS, Фаза I: Schlussbericht» . Проверено 16 октября 2022 г.
  40. ^ Мюллер, Кристоф (2010). «RCAS — Предотвращение столкновений без стационарных установок». Internationales Verkehrswesen: Управление транспортом и мобильностью . стр. 20–22 . Проверено 16 октября 2022 г.
  41. ↑ Мэй, Тиана (29 сентября 2022 г.). «Проект Safe.trAIn по содействию развитию автоматизированных поездов с поддержкой искусственного интеллекта». Железнодорожные-Новости . Проверено 23 января 2024 г.
  42. ^ "Отчет LOK - Deutsche Bahn: Ausrüstung von zwei Regionalzügen mit Modernster Sensortechnik für volautomatisiertes Fahren" . www.lok-report.de (на немецком языке) . Проверено 21 февраля 2024 г.
  43. ^ "Проект „AutomatedTrain": Züge fahren volautomatisiert und fahrerlos | Verkehrslage". verkehrslage.vkw.tu-dresden.de . Проверено 21 февраля 2024 г.
  44. ^ «Германия представляет первый беспилотный поезд» . techxplore.com . Проверено 15 ноября 2021 г.
  45. ^ «Германия: в Гамбурге появится первый полностью автоматизированный трамвай | DW | 11 октября 2021 г.» . «Немецкая волна» (www.dw.com) . Проверено 15 ноября 2021 г.
  46. ^ «Thameslink впервые с ATO вместо ETCS» . Железнодорожный вестник. 20 марта 2018 г.
  47. ^ «JR West проведет испытания ATO на синкансэне серии W7» . Международный железнодорожный журнал . 25 апреля 2022 г. Проверено 28 апреля 2022 г.
  48. ^ Уилер, Чарльз (17 декабря 2008 г.). «Расширение метро Yonge – рекомендуемая концепция/проблемы проекта» (PDF) . ТТК.
  49. ^ «Железнодорожные новости - TTC расширяет систему сигнализации до станции Квин. Для профессионалов железнодорожной карьеры» . Прогрессивное железнодорожное сообщение . Проверено 12 декабря 2020 г.
  50. ^ «Как будет работать автоматическое управление поездами Eglinton Crosstown LRT? Мы разбираем каждый основной элемент в инфографике» . 9 декабря 2019 года . Проверено 4 июня 2020 г.
  51. ^ «Ontario Line будет опираться на проверенные технологии, а не на футуристические прототипы» . 10 сентября 2019 г. Проверено 4 июня 2020 г.