朔黃鐵路重載列車自動駕駛技術方案研究項目公開招標項目招標公告

1.招標條件

    本招標項目名稱為：朔黃鐵路重載列車自動駕駛技術方案研究項目公開招標，項目招標編號為：CEZB200205740，
    本項目采用全電子招投標方式。
2.項目概況與招標范圍    2.1 項目概況：

朔黃鐵路是我國西煤東運的大通道，正線全長598公里，朔黃鐵路跨越太行山脈，最小曲線半徑500米，最大線路坡度12‰，尤其是神池南站至原平南站、南灣站至西柏坡車站，近240公里的線路幾乎全部為長大下坡道區段，又是上行重車。運用機車采用“1+1”、“2+0”的2萬噸重載組合機車編組形式，控制方式采用車載設備防護、人工操縱。兩萬噸重載列車在長大下坡道緩解后沖動大、過分相操縱困難、小曲線半徑地段緩解后從控機車易出現架車脫軌等問題，司機在駕駛時更加繁忙和緊張,司機的操縱失誤會導致列車縱向沖動大、非正常停車、超速甚至是斷鉤等現象發生，重載列車運行的安全性和平穩性是亟待解決的問題；線路運用需要聘用大量的司乘人員，費用高昂；司機為了保證運行安全，操縱機車低速運行，運輸效率有提高空間；司機頻繁操作導致能耗及設備損耗嚴重。

目前朔黃鐵路已開行了基于LTE通信的無線重聯2萬噸重載組合列車，開展了移動閉塞系統關鍵技術與裝備研究，取得了階段性成果。在此基礎上，朔黃公司擬在朔黃線三汲站至黃驊港站之間350km的線路進行重載鐵路移動閉塞系統的擴大化試驗和工程化應用工作。

為了減少機車手動操縱的離散性，提高機車操縱的一致化水平，通過信息集成技術、自動化模型構建技術、多目標優化及自適應算法，實現重載機車的自動駕駛控制是目前機車操縱的技術方向。基于移動閉塞的重載貨運電力機車自動駕駛系統可以綜合運行線路、運行時間、速度等要求和機車/列車的自身特性，基于安全、平穩、正點、節能等原則，自動規劃機車（列車）的最優化目標速度曲線，并自動控制機車確保列車按優化速度曲線運行。自動駕駛技術在重載機車操縱上的實施，不僅能夠節約能耗與設備損耗，更重要的是可提升司機操控一致化水平，大大降低工作強度及節約司機成本，提高安全關注度及線路旅行速度，確保機車的安全平穩操控。基于移動閉塞的重載貨運電力機車自動駕駛系統項目的實施，可提升機車操控水平減輕司機的操縱強度，減少司機費用，提升列車安全性與平穩性；同時自動駕駛技術采用內部優化控制算法，能夠降低機車能耗，節省成本，提升線路旅行速度。重載列車自動駕駛系統（單元與組合列車）的研制成功，不僅可以在整個 內部的所有“神八”、“神十二”電力機車、直流機車上進行推廣，甚至在整個中國鐵路范圍內都具有典型的科技示范效應和廣闊的應用前景。

綜上所述，基于移動閉塞的重載貨運電力機車自動駕駛技術是鐵路運輸行業未來發展的必然趨勢，對于保障重載貨運列車的運行安全、提高運輸效率、降低運用成本方面有著重大的研究價值和應用推廣意義。

2.2招標范圍（主要研究內容及預期目標）：

基于移動閉塞的重載貨運電力機車自動駕駛技術旨在提升機車運行安全與鐵路運用效益，降低司乘人員工作強度。本項目的主要研究內容如下：

（1）基于移動閉塞的重載貨運電力機車自動駕駛系統運用場景研究，包括：重載列車既有操作規范與優秀司機操縱經驗；列車自動起車、移動閉塞區間自動運行、自動停車，機車異常或設備異常保護場景。對重載列車在實際運行過程中正常或異常情況進行系統研究。

（2）基于移動閉塞的重載貨運電力機車自動駕駛系統自動駕駛平臺技術研究，包括：基于安全計算機架構的自動駕駛平臺技術研究，具備與車、地進行信息交互。

（3）基于移動閉塞的重載貨運電力機車自動駕駛系統自動駕駛控制技術研究，包括：根據移動閉塞系統追蹤距離變化，預測前車運行速度，調整列車運行速度技術，列車自動運行規劃技術研究，列車自動跟隨控制技術研究，列車縱向動力學技術研究，安全聯動控制技術研究，故障導向安全側技術研究。

（4）移動閉塞的重載貨運電力移動閉塞的重載貨運電力機車自動駕駛系統仿真與測試系統研究，包括：列車運行環境仿真技術、機車運行環境仿真技術、重載列車自動化測試技術，系統滿足重載列車自動駕駛系統仿真測試要求。

本項目的研發，將結合重載鐵路運輸的實際情況，為重載組合列車的持續可靠安全自動化運行提供支撐。通過在國產化機車上加裝基于移動閉塞的重載貨運電力機車自動駕駛系統，并經過現場試驗、優化提升及運用考核，在中國重載鐵路現有的機車編組模式下實現重載組合列車貨運電力機車的自動駕駛功能。以下幾個目標作為研究目標。

安全控制

基于移動閉塞的重載貨運電力機車自動駕駛系統在既有機車ATP系統的安全防護下進行自動控制列車運行，并根據列車編組、運行線路、線路限速及機車信號等信息自動控制列車運行在ATP安全防護速度曲線之下，確保列車運行安全。同時采用一系列的安全保障手段（安全計算機硬件平臺、安全軟件平臺、故障導向安全策略）來保障自動駕駛系統本身的安全運行；

平穩控制

機車自動駕駛控制時，在線計算、精確預測機車（列車）未來運行狀態，充分考慮車鉤應力變化，實時動態調整控制命令，減少激進的加速和不必要的制動，優化車間沖動，確保機車的安全平穩操控。

節能控制

基于移動閉塞的重載貨運電力機車自動駕駛系統以根據規劃好的優化速度控制列車運行，減少列車運行中因制動造成的動能損耗，利用線路勢能惰性等途徑降低列車累計能耗，降低電力能源消耗、閘瓦磨耗。

降低司機勞動強度及人力資源成本

基于移動閉塞的重載貨運電力機車自動駕駛系統可實現自動發車、自動巡航、自動停車，在機車設備及自動駕駛系統設備工作正常的情況下，自動駕駛系統夠擔當全自閉區間全行程的速度控制工作，具備區間全行程完全替代司機對牽引、制動等電氣設備操控。

提高技術速度，提升運輸效率

基于移動閉塞的重載貨運電力機車自動駕駛系統通過數據挖掘、歸納學習，對重載組合列車的機車操縱技術進行持續優化，在確保運用安全的基礎上，提高列車技術速度，提高路網行車密度，提升運輸效率。

2.3項目總工期（項目研究進度及完成時間）：

項目研究進度：完成研究并投入使用的時間為簽訂合同后12個月，需列出項目進度和各關鍵環節完成期限。

3.投標人資格要求