朔黄铁路重载列车自动驾驶技术方案研究项目公开招标项目（第2次）服务招标公告
本招标项目名称为：朔黄铁路重载列车自动驾驶技术方案研究项目公开招标，项目招标编号为：CEZB200205740，招标人为朔黄铁路发展有限责任公司，资金来源为自筹，招标代理机构为中国神华国际工程有限公司。本项目已具备招标条件，现对该项目进行公开招标。朔黄铁路是我国西煤东运的大通道，正线全长598公里，朔黄铁路跨越太行山脉，最小曲线半径500米，最大线路坡度12‰，尤其是神池南站至原平南站、南湾站至西柏坡车站，近240公里的线路几乎全部为长大下坡道区段，又是上行重车。运用机车采用“1+1”、“2+0”的2万吨重载组合机车编组形式，控制方式采用车载设备防护、人工操纵。两万吨重载列车在长大下坡道缓解后冲动大、过分相操纵困难、小曲线半径地段缓解后从控机车易出现架车脱轨等问题，司机在驾驶时更加繁忙和紧张,司机的操纵失误会导致列车纵向冲动大、非正常停车、超速甚至是断钩等现象发生，重载列车运行的安全性和平稳性是亟待解决的问题；线路运用需要聘用大量的司乘人员，费用高昂；司机为了保证运行安全，操纵机车低速运行，运输效率有提高空间；司机频繁操作导致能耗及设备损耗严重。目前朔黄铁路已开行了基于LTE通信的无线重联2万吨重载组合列车，开展了移动闭塞系统关键技术与装备研究，取得了阶段性成果。在此基础上，朔黄公司拟在朔黄线三汲站至黄骅港站之间350km的线路进行重载铁路移动闭塞系统的扩大化试验和工程化应用工作。为了减少机车手动操纵的离散性，提高机车操纵的一致化水平，通过信息集成技术、自动化模型构建技术、多目标优化及自适应算法，实现重载机车的自动驾驶控制是目前机车操纵的技术方向。基于移动闭塞的重载货运电力机车自动驾驶系统可以综合运行线路、运行时间、速度等要求和机车/列车的自身特性，基于安全、平稳、正点、节能等原则，自动规划机车（列车）的最优化目标速度曲线，并自动控制机车确保列车按优化速度曲线运行。自动驾驶技术在重载机车操纵上的实施，不仅能够节约能耗与设备损耗，更重要的是可提升司机操控一致化水平，大大降低工作强度及节约司机成本，提高安全关注度及线路旅行速度，确保机车的安全平稳操控。基于移动闭塞的重载货运电力机车自动驾驶系统项目的实施，可提升机车操控水平减轻司机的操纵强度，减少司机费用，提升列车安全性与平稳性；同时自动驾驶技术采用内部优化控制算法，能够降低机车能耗，节省成本，提升线路旅行速度。重载列车自动驾驶系统（单元与组合列车）的研制成功，不仅可以在整个国家能源集团内部的所有“神八”、“神十二”电力机车、直流机车上进行推广，甚至在整个中国铁路范围内都具有典型的科技示范效应和广阔的应用前景。综上所述，基于移动闭塞的重载货运电力机车自动驾驶技术是铁路运输行业未来发展的必然趋势，对于保障重载货运列车的运行安全、提高运输效率、降低运用成本方面有着重大的研究价值和应用推广意义。基于移动闭塞的重载货运电力机车自动驾驶技术旨在提升机车运行安全与铁路运用效益，降低司乘人员工作强度。本项目的主要研究内容如下：（1）基于移动闭塞的重载货运电力机车自动驾驶系统运用场景研究，包括：重载列车既有操作规范与优秀司机操纵经验；列车自动起车、移动闭塞区间自动运行、自动停车，机车异常或设备异常保护场景。对重载列车在实际运行过程中正常或异常情况进行系统研究。（2）基于移动闭塞的重载货运电力机车自动驾驶系统自动驾驶平台技术研究，包括：基于安全计算机架构的自动驾驶平台技术研究，具备与车、地进行信息交互。（3）基于移动闭塞的重载货运电力机车自动驾驶系统自动驾驶控制技术研究，包括：根据移动闭塞系统追踪距离变化，预测前车运行速度，调整列车运行速度技术，列车自动运行规划技术研究，列车自动跟随控制技术研究，列车纵向动力学技术研究，安全联动控制技术研究，故障导向安全侧技术研究。（4）移动闭塞的重载货运电力移动闭塞的重载货运电力机车自动驾驶系统仿真与测试系统研究，包括：列车运行环境仿真技术、机车运行环境仿真技术、重载列车自动化测试技术，系统满足重载列车自动驾驶系统仿真测试要求。本项目的研发，将结合重载铁路运输的实际情况，为重载组合列车的持续可靠安全自动化运行提供支撑。通过在国产化机车上加装基于移动闭塞的重载货运电力机车自动驾驶系统，并经过现场试验、优化提升及运用考核，在中国重载铁路现有的机车编组模式下实现重载组合列车货运电力机车的自动驾驶功能。以下几个目标作为研究目标。基于移动闭塞的重载货运电力机车自动驾驶系统在既有机车ATP系统的安全防护下进行自动控制列车运行，并根据列车编组、运行线路、线路限速及机车信号等信息自动控制列车运行在ATP安全防护速度曲线之下，确保列车运行安全。同时采用一系列的安全保障手段（安全计算机硬件平台、安全软件平台、故障导向安全策略）来保障自动驾驶系统本身的安全运行；机车自动驾驶控制时，在线计算、精确预测机车（列车）未来运行状态，充分考虑车钩应力变化，实时动态调整控制命令，减少激进的加速和不必要的制动，优化车间冲动，确保机车的安全平稳操控。基于移动闭塞的重载货运电力机车自动驾驶系统以根据规划好的优化速度控制列车运行，减少列车运行中因制动造成的动能损耗，利用线路势能惰性等途径降低列车累计能耗，降低电力能源消耗、闸瓦磨耗。基于移动闭塞的重载货运电力机车自动驾驶系统可实现自动发车、自动巡航、自动停车，在机车设备及自动驾驶系统设备工作正常的情况下，自动驾驶系统够担当全自闭区间全行程的速度控制工作，具备区间全行程完全替代司机对牵引、制动等电气设备操控。基于移动闭塞的重载货运电力机车自动驾驶系统通过数据挖掘、归纳学习，对重载组合列车的机车操纵技术进行持续优化，在确保运用安全的基础上，提高列车技术速度，提高路网行车密度，提升运输效率。项目研究进度：完成研究并投入使用的时间为签订合同后12个月，需列出项目进度和各关键环节完成期限。
