按时自动开车、区间自动运行、到站自动停车、自动挂车……
奔驰在朱盖塔和神池南之间的国家能源集团包神铁路集团智能驾驶“3+0”万吨重载列车技术已经试运行了一年。
这是创新驱动不断向纵深发展的一年,这是科技持续“赋能”包神铁路集团高质量发展的一年,“3+0”万吨、智慧铁路、5G加速推广应用,在这一年里智能驾驶技术带来的“科技红利”愈发明显。
在这条繁忙的铁路干线上,二十四年来,从首列万吨的发车到首列“3+0”万吨的试运,从运量达到1亿吨大关到运量突破2.6亿吨,包神铁路集团的所有职工砥砺前行,推动神朔铁路的万吨重载列车技术从有到无,从人工到智能的精彩蝶变。
从绿皮车到高铁 畅想重载列车新未来
中国作为拥有14亿人口的大国,在过去的几十年里,由于中国的地大物博、天南地北、地形复杂,所以中国人民一直在与出行做斗争。
进入21世纪后,随着我国经济的不断发展,中国的交通条件也得到了明显的改善,铁路、公路、机场的大兴建设,也让中国人的出行方式也变得越来越丰富了。
一早,刚刚从西安返回朱盖塔运用车间的指导司机马飞云俯身在办公桌前,正看着桌上的关于神华号交流机车智能驾驶系统的相关资料,当听到有人喊自己的名字时,他抬起头揉了揉发酸的眼睛。
马飞云从2006年参加工作至今,已经过去了14年,如今的他已经定居在大柳塔镇,但遇到有急事需要赶往西安或者榆林老家时,乘坐拼车赶到神木市,然后在乘坐火车出发已经成为了他出行的唯一方式了。由于朱盖塔车站地位位置特殊交通不便,所以乘坐火车对于马飞云和朱盖塔站的职工来说已经是家常便饭。
“没有办法,在朱盖塔这边所有职工包括周边居民的出行方式除了火车和大巴外,只能选择坐飞机。” 当说起朱盖塔的交通条件时,马飞云颇感无奈地说:“但如果坐飞机西安我就要驱车前往45公里以外的伊金霍洛旗机场,来回就需要2个小时太不方便了,而坐大巴的话就需要拼车到神木北,然后还需要坐大巴晃晃悠悠地走好几个小时还不一定到家,所以,乘坐火车就成为我们最方便的出行方式了。”
尽管如此每次出差或者回老家,马飞云都只能选择先拼车到神木市然后再乘坐火车,说到这里他脸上显得颇为无奈:“有时候家中有急事需要处理,考虑到时间问题,坐火车和汽车又不太现实,坐飞机又太折腾,费用也高。最主要的问题是,火车票虽然可以通过手机和电脑提前订票,但是遇到特殊情况一票难求也是常有的事。”
记得在2016年底,马飞云有事需要从宝鸡赶往西安,当时考虑到坐火车又太慢,坐飞机又费用高,所以这次马飞云选择了高铁。当谈到第一次坐高铁的感受时,马飞云有些不好意思地摸了摸鼻子说:“作为一名货运铁路上的机车乘务员,第一次乘坐高铁给我的感受是快、稳、准、环境舒适、用电方便,高铁机车乘务员拉箱下班的感觉真好,看着走廊里显示器上显示的250Km/h,再看着车窗外飞快倒退的风景,铁路两边的积雪被气流卷起行车一条银色气旋,这一刻我真的被震撼到了,我当时心里就在想什么时候我们的重载列车也能这么牛?”
从高标准到高要求 智能化实现新突破
可能是老天听到了马飞云的话,随着中东部地区对煤炭需求的日益增长,神朔铁路各车站的车流密度越来越大,使得包神铁路集团神朔铁路的运输能力基本上达到了饱和。而且机车乘务员面对高强度的工作,精神一直保持在高度集中的状态,往往在面对一些特殊情况,就会发生判断失误、操纵不果断等情况的发生,而且每次行驶到神池南后只能换班休息。同时,由于神朔铁路坡陡弯急,全线桥梁、隧道、涵渠众多,这些对重载列车安全、平稳运行造成很大挑战。
因此,当神朔铁路的3亿吨扩能改造结束后,将如何面对高强度、高烈度的运输模式也成为一个必须要解决的问题。以前为解决此类问题的方法只有大量投入人员和机车以此来保证运输,但这样的运营模式又对包神铁路集团的长久发展有着极其不利的影响。所以,如何让机车乘务员的精力全部投入到线路情况、弓网状态、机车质量中去,从而大大提高机车乘务员的人员利用率和机车周转率,就成为了必须要解决的问题了。
为了解决这个问题,保证行车安全,包神铁路集团神朔铁路分公司与中车株洲所、中车株机厂联合攻关地理、线路、气候、长大坡度“四大难题”,并在2019年10月16日,成功在神朔铁路开行了全国首列智能驾驶重载列车。
“自2016年3月,开行首列3+0单元万吨重载列车以来,已经大大节约了作业时间,但从每次乘务员出勤到接班,然后再从出库到出库挂车,最后再到发车。乘务员的工作时间就要在这个阶段里浪费差不多3到4小时,所以机车乘务员们开着列车到达神池南后,无法当天返回只能换班休息,往往一个班出去就要走2到3天。”在谈到现在的机车乘务员的工作方式时,马飞云是这样说的“虽然,现在的机车上都安装了LKJ监控装置和若干高清摄像头,对铁路行车瞭望方面有了很大的提高,也能帮助机车乘务员了解前方道路情况,提供了一定的帮助,大大降低了行车的安全风险。但是一旦机车乘务员精力不集中或者发生突发情况时,还是会造成机车故障或路内外伤亡事故的发生。”
从新推进到新技术 建立包神“双智”铁路
2019年10月16日,包神铁路集团神朔铁路智能驾驶“3+0”万吨重载列车正式开行(“3+0”是指由3台交流电力机车集中牵引108辆车体的列车),这是中国重载货运铁路技术发展史上的重要里程碑和重大突破,标志着我国重载铁路发展迈入了智能化的新阶段。
谈到首列智能驾驶列车的开行,马飞云显得无比自豪:“这一天,我们的火车也拥有了智慧!”
时间进入2020年,随着人工智能技术愈发成熟,每个人的身边都被越来越多的人工智能所包围,无人售票、无人超市、小米智能家居,包括已经在青岛港运行的无人码头、特斯拉的智能驾驶技术等等,太多的人工智能已经完全超出了人类的想象,很多只出现在科幻片里的智能产品一一出现了,人工智能技术也被运用在了轨道交通领域。
“是无人驾驶的火车么?”
“是让人工智能接管列车的操作么?”
“大量的人工智能投入到机车运用中那么机车乘务员是不是要下岗了?”
……
面对大量的疑问,朱盖塔区域运用车间的指导司机马飞云脸上洋溢着自信的笑容:“以前是想得到而做不到,如今是能想也能做得到了。
我们的机车智能驾驶系统以“感知、决策、执行”为设计思路,实现重载列车运营全过程的自动化控制,包括根据调度计划自动唤醒、自动整备、自动出入段、自动联挂、自动发车、自动贯通试验、自动运行、自动休眠等功能。从调度员下达机车运行指令后,机车自动接受命令,自动唤醒后,到机车根据指令分析出库、出站,到站场后进行自动连接,最后机车根据站场信号,列车发车,运行途中根据线路和气候条件,包括前方线路有无障碍物以及风雪雷电等数据和情景模式,进行自动探测,确保列车的安全运行。”
此前,开一趟神池南的3+0万吨,需要3班机车乘务员(即6名机车乘务员),但随着智能驾驶的投入使用,机车乘务员只需要4人,而且可以当天返回朱盖塔,机车乘务员也不需要在神池南驻勤了,这样人员利用率大大提高了,同时机车周转率也得到了有效地提高。
“智能驾驶技术只是智慧机务平台搭建的一部分,以后我们这里将建立大的云服务中心,对机车乘务员违章、驾驶习惯、铁路运行数据、线路情况、机车故障等大数据进行汇总后,就能够实现实时精准把控现场脉络,有效消除安全隐患,达到班前规范、班中监督、班后分析的目的,有效控制行车安全事故的发生。”马飞云说道。同时他还告诉记者现在虽然只有6台车进行了智能驾驶系统的改造,但预计在未来的几年里智能驾驶系统将覆盖到每一台机车上。
从1998年,世界上第一条全自动无人驾驶地铁线路在巴黎投入运营以来,至今全球已有50 多条全自动无人驾驶地铁线路,智能化驾驶技术代表着未来轨道技术发展方向,有着很大的发展空间和潜力,其安全、智能、高效的特点亦是重载列车系统建设及设备升级换代的首选。
而包神铁路集团发展取得如今成就来之不易,从无到有、从弱到强,一步一个脚印代表了包神人对科技兴企业、科技保安的决心和态度,更多地“无人”层出不穷,“扫一扫”随处可见,“硬科技”持续稳定保安成为常态,相信,包神人的创新浪潮将与时代共振,继续奔涌向前!
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