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云中“穿针引线” 路港自在调度 ——揭秘我国首套重载铁路智能调车系统 2025年03月24日 

看国能科普

3月22日9时56分,随着国家能源集团朔黄铁路黄骅港站远程操控台控制双源制机车,完成载有5394吨煤炭列车对位作业,我国自主研发的首套重载铁路智能调车系统正式投入运营,实现我国在重载铁路智能化领域又一突破,为“交通强国”战略实施注入创新动能。

什么是调车作业?

调车作业是铁路运输系统中不可或缺的重要环节,其核心目的在于优化列车编组、提高运输效率、确保行车安全。具体而言,调车作业通过科学的调度和编组,可使车辆如“穿针引线”般停到相应位置。

调车作业的目的意义是什么?

首先,它可以根据不同列车的运行计划和运输需求,合理配置车辆资源,确保列车编组的科学性和合理性。例如,在黄骅港站这样的能源运输枢纽,每天需要处理数以万计的煤炭车厢,通过精准的调车作业,可以将这些车厢按照目的地、货物种类等要素进行合理编组,从而提高运输效率。

其次,调车作业对于保障铁路运输的安全至关重要。在传统的调车作业中,由于依赖人工操作,容易出现误操作、信息传递不及时等问题,而智能调车系统的引入可以有效避免这些风险。通过自动化、智能化的调车系统,可以实现对车辆位置的精准控制,减少人为失误,降低事故发生的概率。此外,调车作业还能够提高站场的利用率,通过科学的车辆调度,减少车辆在站场的停留时间,从而提升整个铁路运输系统的运行效率。

从更宏观的角度来看,调车作业的意义不仅限于铁路运输系统内部,它还对社会经济发展产生深远影响。以黄骅港站为例,作为我国最大的煤炭运输下海口车站,其调车作业的效率直接关系到能源供应的稳定性。每年通过黄骅港站运输的煤炭高达2.17亿吨,这些煤炭不仅满足了国内约1亿户家庭的年生活用电需求,还为工业生产提供了重要的能源保障。

为什么要研发智能调车系统?

随着铁路运输需求的不断增长和技术的不断进步,传统的调车作业模式已经难以满足现代铁路运输的高效、安全、精准的要求。因此,研发智能调车系统成为了铁路运输领域的重要课题。

首先,智能调车系统能够显著提高调车作业的效率和精度。在传统的调车作业中,作业计划的编制、进路的排列、信息的传递等环节都依赖人工操作,容易出现计划反复调整、信息传递不及时等问题。而智能调车系统可以实现作业计划的自动编制、进路的自动排列、信息的自动流转,从而大大提高了调车作业的效率和精度。例如,在黄骅港站,智能调车系统能够自动识别车辆位置、自动规划最优路径,并通过5G通信技术实现实时信息传递,确保调车作业的高效运行。

其次,智能调车系统能够有效提升调车作业的安全性。在传统的调车作业中,安全主要依赖操作人员的经验和判断,存在一定的安全隐患。而智能调车系统通过智能图像识别、智能传感等技术,能够实时监控车辆位置、速度等信息,自动预警潜在的安全风险,从而有效降低事故发生的概率。此外,智能调车系统还能够实现调车机车的自动驾驶和室外无人领车,减少人工操作的风险,进一步提高调车作业的安全性。

最后,智能调车系统的研发和应用,还能够推动铁路运输系统的智能化、数字化转型。智能调车系统将智能图像识别、智能传感、物联网、5G通信、人工智能等先进技术与铁路运输作业特性深度结合,成功构建了“云脑决策、云控执行、云防保障”三位一体的智能调车技术体系。这一技术体系不仅能够应用于调车作业,还能够为铁路运输系统的其他环节提供技术支持和参考,推动整个铁路运输系统的智能化升级。

01全球首创基于“云脑”的路港一体化智能调度指挥平台

技术介绍 全球首创基于“云脑”的路港一体化智能调度指挥平台,建立首个车站一体化生产引擎,形成铁海联运模式下铁路调车、港口翻车机、装船作业全链条的数据互通,实现铁路与港口联运的无缝衔接。同时,运用AI+大数据技术实现全流程精细化控制,实现路港计划自动编制、空重车进路自动办理、翻前自动对位、翻后自动取送以及室外调车作业全流程精细化控制等功能。

投用成效 每台翻车机除卸煤作业外,其余调车、机车对位、列车取送等辅助作业时间每日缩短约100分钟,每天可减少人工接车、卸车、排车等作业操作18000多次,现场互联互控次数减少2300次,降幅达90%。

02全球首创基于5G+北斗的调车自动驾驶“云控”技术

技术介绍 全球首创基于5G+北斗的调车自动驾驶“云控”技术,实现调车机车远程驾驶、自动驾驶,实现推进、对位等作业无人化,形成车和地的一体化管控体系。该技术通过北斗卫星导航系统厘米级定位与5G毫秒级传输的深度融合,构建精准导航网络。

投用成效 调车机车可实时感知周边200米范围内道岔、信号机状态,自主完成加减速控制、停车对位等关键操作,通过优化调机操纵策略,每列车作业时间至少压缩20%。

03全球首创基于5G+AI的路港协同作业的“云防”安全技术

技术介绍 全球首创基于5G+AI的路港协同作业的“云防”安全技术,实现车态检查、黄端识别、车号识别、线路预警、入侵检测、周界防护、人员精确定位等功能。通过5G网络毫秒级传输特性与AI图像识别深度融合,使安全监控从“单点人工盯控”升级为“全域智能联锁”。

投用成效 调车作业人员彻底摆脱了“攀爬车辆、徒步领车”的传统作业模式,消除了大风暴雨降雪等恶劣天气在室外作业的风险,从每班人均走12公里,全天累计超500公里的“跟车跑现场”室外作业转变为“室内立体监控”。

国家能源集团黄骅港站智能调车系统的成功落地运用,是继开行3万吨重载列车和无人驾驶重载列车技术革新后,在智慧重载运输领域的又一里程碑。作为能源运输的主力军,国家能源集团将持续深化重载铁路信息化、数字化、智能化等关键技术攻关,以科技创新赋能现代交通体系建设,为保障国家能源安全、实现“双碳”目标贡献央企力量。

专家观点

中国工程院院士、中国铁道学会理事长卢春房

纵观全球铁路调车技术的发展历程,从最初的手工操作到机械化作业,再到自动化控制,虽取得显著进步,但仍普遍存在软硬件成本高、系统管理复杂、维护难度大等现实问题。此次投运的重载铁路智能调车系统,具有三大全球首创技术,有效解决了这些痛点。

黄骅港站运营对比数据

85%

黄骅港站调车计划自动编制率达85%

95%

进路智能排列率超95%

99%

车调联控自动化水平达99%

1056万吨

相较于系统开通前黄骅港站年运量提升1056万吨

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