[00147377]多模式多车型站台智能安全防护关键技术及应用

我国已逐渐形成完善的高铁、城际铁路、市域铁路以及城市轨道交通四张交通网,《交通强国建设纲要》、《新时代交通强国铁路先行规划纲要》提出了推进“;四网融合”;实现方便快捷换乘的国策。四网融合模式下,多车型跨线混跑,具有停站时间短、人流密度大等特点,且随着全自动驾驶、公交化运营的推广,对站台安全、高效乘降的要求更高,直接制约了“;四网融合”;的推进。 传统的站台安全防护技术主要针对单一车型,难以满足“;四网融合”;新形势下工况的需求,迫切需要自主研发。面临三大难题：兼容“;四网”;多种不同信号制式的列车与站台门安全精准双向控制难题;多车型全自动驾驶列车门随机故障不确定性条件下站台门自适应控制难题;多种车辆限界不确定条件下门-车间隙全区域障碍物精准识别及乘客安全防护难题。 课题组在国铁集团、国家铁路局等重点项目资助下,突破了站台安全防护的三大难题,在多网融合多车型门-车联动、全自动驾驶单元门自适应精准控制、多种车辆限界门-车间隙全区域精准探测与防护等方面取得了一系列的创新成果,主要发明为： （1）发明了任何车型在任意移动速度下的精准识别与定位技术,可兼容“;四网”;的所有车型,定位精度达± 300mm,满足站台门与列车无缝对接的精度需求;发明了兼容“;四网”;多种不同信号制式的列车与站台门双向监控技术及装备,可与列车CTCS-2、CTCS-3以及CBTC控制系统无缝对接,实现站台门与任意列车在进站前、停车中以及出站时状态的全程双向实时监控,确保了列车与站台门的无缝联动（可靠性达100%）,提高了行车和站台乘客人员安全性,进一步提升了确保了列车的发车时间。 （2）研发了车型、控制制式、速度不确定下的列车门随机故障的精准识别技术,可实时获取任意类型列车各车门的状态,精准识别率达100%;研发了与多网融合不确定性车型非一一对应站台门随机故障下的模糊自适应热备冗余控制方法及装置,实现任意列车门故障的站台门对位隔离功能,站台门的开关时间在2.5s-3s,列车车门对应站台门滑动门开门的准确率为99.95%,站车实时通信时间≤0.5s,系统的可靠性、可用性和可维护性（RAM）达SIL2级,全自动驾驶安全等级要求,确保了列车的准时进站以及乘客的安全,提高运营效率和安全水平,为列车全自动驾驶提供技术保障。 （3）发明了“;多网融合”;下基于光学多车型自适应的门-车间隙障碍物探测及识别技术,在满足多网多车型列车限界的同时可实现站台门与列车间隙全区域的障碍物探测,探测准确率达100%;发明了门-车纵垂向可伸缩的全方位立体防护装置,可满足“;四网”;所有车型的限界防护需求,确保乘客的安全以及多车型高密度客流情况下列车行车的安全性和准点率。 项目主编了《高速铁路安全防护设计规范》、《城际铁路设计规范》、《市域铁路设计规范》、《城际铁路站台门系统》、《城际铁路安全门系统技术条件》等多部行业规范,获发明专利17项、实用新型37项,发表论文8篇、专著1本。成果在我国首条智能高铁（京张铁路）以及武汉、上海、南京、苏州等30余个城市轨道交通工程、全自动驾驶技术市域铁路（北京大兴机场线）进行了推广应用,取得了显著的经济与社会效益,为《交通强国建设纲要》国策的实施提供了技术保障及应用示范。