城市轨道交通全自动运行

核心提示来源:北京青年报原标题:2018年全国科技活动周暨北京科技周活动主场展示“科技出行”无人驾驶体验酷 未来交通算法多小观众体验“精灵”无人驾驶汽车。摄影/记者 黄亮轨道交通什么时候进入无人驾驶时代?新能源汽车能否从使用电力向使用更清洁的氢燃料

来源:北京青年报

原标题:2018全国科技周暨北京科技周展示“科技旅行”

无人驾驶体验,酷炫未来,众多交通算法

小观众体验“精灵”无人驾驶汽车。摄影师/记者黄亮

轨道交通何时进入无人驾驶时代?新能源汽车能否从使用电力发展到使用更清洁的氢燃料?作为“衣食住行”之一,随着科技的发展,中国人的出行方式正在发生重大变化。2018全国科技周暨北京科技周主会场昨天(20日)进入第二天,众多代表“未来交通”的技术和产品亮相,让我们一窥“未来交通”的智慧。

自驾

高铁和地铁可以实现全自动运行。

在第四展厅的智能交通模块中,一辆高铁车头的模拟驾驶平台吸引了不少小朋友的目光。他们在站台上抢着控制操纵杆,来回调整列车的运行速度,成为高铁司机体验一次开高铁的感觉。在这个高铁桥梁的复制品上,各种操作按钮一一呈现。前墙上是电子显示屏,显示列车运行时的前方景色,包括快速出现的铁轨、两侧的电线杆和快速后退的建筑物。

虽然看起来很丑,但是这个模拟桥不小。由北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室、美国和英国轨道交通专家团队、中车集团和中铁设计集团共同研制。最关键的是,该驾驶台采用了高速铁路自动运行的新型人机混合控制模式和基于学习控制的高速列车节能运行优化控制方法,具有全自动运行模式下的应急处理流程和人因配置方案,实现了中国在国际高速铁路自动驾驶中的主导作用。

工作人员用通俗易懂的方式向孩子们介绍,高铁的自动驾驶是因为安装了上述控制系统和配置方案才能实现的。“也就是说,可以通过后台程序控制,实现全自动运行,行驶过程中不需要过多的人工控制。这相当于在车辆上安装了一个智能‘大脑’,可以对车辆的行驶状态进行实时自动诊断。比如上坡时,车辆可以检测上坡状态,自动增加一定的牵引力。如果是下坡,牵引力可以相应减小,这样整个运行过程可以保持平稳,不需要人为的加减速,乘客坐起来会更舒服。”这种高铁自动驾驶技术可以保证车辆的安全运行,最大限度地减少人员的误操作。目前这项技术已经在京沪线某段进行了测试。

在高铁模拟桥不远处,还有燕房线无人驾驶互动体验项目。燕房线是我国首条自主研发的全自动示范轨道交通线路。通信科技市场部经理孙表示,无人驾驶不仅可以解放约30%-40%的人力,更重要的是大大提高了安全性。“火车每次发车都要经过各种测试。以前这些测试需要人工完成,耗时长,有容错率。现在无人系统可以完成自动测试。30多个自测项目,以前人工需要1个多小时,现在只要10分钟。”与进口系统相比,CCCC研发的具有完全自主知识产权的中国全自动操作系统,是基于国内操作习惯和国内通信技术、控制技术、网络技术等新技术的优势。整合优化了车辆、综合监控、广播、CCTV等各相关专业。,通过车地传输网络实现多专业数据的智能自动联动控制和综合加载,全面提升轨道交通行业的技术装备水平。“未来所有地铁线路都会向无人驾驶方向发展,这也是国际趋势。”孙对说:

无人配送物流车

走进清华人大校园。

同样“无人驾驶”的还有物流配送车辆。第三展厅展示的由北京智行哲科技有限公司自主研发的无人配送物流车,是一辆方方正正的“萌萌”白色皮卡,但在办公园区、工业园区、景区、校园等有限场景下,可以独立完成“最后一公里”的配送。

“这辆物流车的时速只有5000米。它配备了激光雷达、毫米波雷达和摄像头,保证了它能及时识别周围情况,然后在第一时间做出反应。”据现场负责人介绍,这款名为“沃必达”的低速自动驾驶物流车搭载了智行自主研发的AVOS系统,采用多传感器自适应融合算法、环境认知算法、路径规划算法和独特的控制算法,满足智能配送运输的需求。

“我们公司主要作为一个中央决策系统,也就是它的‘大脑’。比如它看到听到一切之后,它要做一个识别和判断,是让还是停,是绕行还是掉头。‘大脑’判断,然后控制车辆执行这些命令。”这款无人配送物流车近日在清华大学图书馆完成了中国图书馆史上首个馆际无人图书运输任务,同时在JD.COM和多家电商企业的配送场景中投入运营。

“清华大学有很多图书馆。当学生还书时,他们经常把书还到最近的地方。他们需要最终将书籍分类到它们原来的位置。过去,图书馆来回运送书籍非常辛苦。现在有了这个物流车,图书馆的工作人员只需要把书放在车上,它就会自己从A馆开到B馆,那边的工作人员只要把书拿出来就行了。最后物流车会自己开到指定位置停下来。”据厂家负责人介绍,目前除了清华大学,无人物流车已经进入第二所北京大学——人民大学用于快递。

电动车辆

显示“无线充电”

目前,新能源汽车由于其节能环保的性能和政府的大力推广,普及率越来越高。在这个过程中,电动汽车的续航能力和充电便利性是能否占领市场的重要因素。科技周第一展厅门口不远处,有一辆电动车。乍一看和普通车没什么区别。转了一圈才发现,车底的充电设备是个谜。原来这是一辆没有电线的无线充电车。

中科院电工所工程师陶成轩向北京青年报记者解释了无线充电的工作原理。这辆电动车的车尾下面,安装了一个红色的线圈。在距离车尾约20cm的地面上,还有另一个蓝色线圈连接着电源。当车辆停在充电位置,接通电源后,点击手机APP上的充电按钮。可以通过电磁感应在地面发射器处的线圈和车尾的线圈之间产生高频磁场,然后通过车尾的车载接收器将能量转化为直流电。车载接收器可以通过导线与汽车电池连接,给汽车电池充电。

“这种地面发射器可以直接埋在地下,而且是全密封的,没有泄漏,安全性有保障。同时也不受天气条件的影响。充电时,车主不必像以前那样手动插上充电枪。”陶成轩说,这个无线充电设备快充只需要一个小时,慢充大概六七个小时,和普通有线充电桩的充电时间差不多。充电器的车载接收端可以直接安装在车上,使用起来也很方便。“这项技术仍然具有前瞻性。考虑到正在讨论的热门无人驾驶技术,这个充电桩也可以给无人驾驶汽车充电。”

陶成轩告诉北青报记者,这是他的研究团队历时近十年研发的产品。汽车无线充电技术大约在五年前问世。通过各种测试和改进,大大提高了充电的可靠性和稳定性。“目前北京已有20辆电动车使用了这种无线充电装置,未来还准备产业化推广。”陶成轩说。

氢燃料电池

新能源汽车的未来

如果说电是新能源汽车的现在,那么氢燃料就是新能源汽车的未来。氢燃料电池是一种利用氢作为化学元素储存能量的电池。其原理是电解水的逆反应。被认为是实现汽车使用阶段零排放和全生命周期低排放的重要技术方案,是未来汽车工业技术竞争的制高点。因此,在科技周上亮相的氢燃料电池发动机引起了许多汽车专业人士的关注。

“这是我们的第三代氢燃料电池发动机,旁边是压缩气态氢系统。”北京易华通销售经理张玉泉向一家来自广州的新能源汽车制造商介绍,其第三代氢燃料电池发动机采用世界领先的干膜技术,模块化设计,集成了电堆、供氢循环系统、空供气系统、水热管理系统、电子控制系统和数据采集系统六大部分。企业还开发了多项专利技术,通过控制系统能量流动,大大延长了氢燃料电池发动机的使用寿命,满足了商用车的多样化需求。现该产品已应用于国内大中型客车、物流车等氢燃料电池汽车。“我们的产品已经在北京奥运会、上海世博会、新加坡青奥会等大型赛事中使用。接下来,我们将服务于北京冬季奥运会——两款配备我们动力系统的汽车将交付张家口公交运营。今年我们将在张家口四个区建设四个加氢站,未来张家口19个区县将实现加氢站全覆盖。”张玉泉颇为自豪地说。

至于氢燃料电池在国内小型汽车上的应用,张玉泉说:“我们有技术储备,已经开始研发,希望尽快赶上甚至超过日本丰田的技术。”(记者贾磊蒋若静彭肖飞)

位置

“我的车可以用无线充电吗?”

中科院电工所研发的无线充电车让很多电动车主羡慕不已。“可以无线充电吗?”“你为什么给电池充电?”"我们的汽车能安装这种设备吗?"围观者中有充满好奇心的小学生,也有被新技术吸引的普通市民。

陈女士和她的母亲是被无线充电吸引的观众之一。虽然家里还在用传统的汽油车,但她也对新能源汽车产生了浓厚的兴趣。她向工作人员询问无线充电的原理,提出了很多疑问。“因为我带孩子,我得让他们明白。这个技术挺有意思的,感觉比传统充电桩少了很多麻烦。”

朝阳区的陈先生家里有一辆纯电动车。他对无线充电技术有着浓厚的兴趣。他蹲在车尾,盯着充电设备看了20分钟。听完陶成轩的介绍,他忍不住竖起大拇指,留下了工程师的电话。“我的汽车可以使用这种无线充电设备吗?”这是他最担心的。

不远处,高铁模拟驾驶台前,人大附中实验小学三年级的四名学生正玩得不亦乐乎。杨还是第一次看到这种一对一的模拟高铁控制台的复制品。“寒假我坐高铁回山东外婆家,感觉速度极快,很稳。我妈说高铁是中国‘新四大发明’之一!”他和朋友在桥上来回控制操纵杆,往前推是加速,往下拉是匀速,再往下刹车。仪表盘显示不同的速度,驾驶台前方电子显示屏上的场景向后速度也相应变化。

“不,你走得太快了。现在高铁时速在350左右!”看到同学一直把操纵杆往前推,使得行车速度超过了每小时400公里,杨不禁担心起来,又把操纵杆往后拉了拉,把速度降低了一点。看着大屏幕上场景的后退速度,他转过头对朋友们说:“好吧,我们就按这个速度开。”杨还不忘向北青报记者展示他学到的东西:“你看,按‘开右门’,火车的右门就开了。按下“风笛”按钮,赶走前方铁轨上的鸟儿。感觉好爽,感觉自己像个高铁司机!”在工作人员的指导下,他学会了如何驾驶这条模拟高铁,就像一个小司机一样。(记者蒋若静)

记者笔记

轨道交通已经进入“无人驾驶”时代

作为中国“四大新发明”之一和中国的新名片,中国发展高速铁路十几年来,中国人的出行发生了显著变化。截至2017年,全国铁路网运营里程12.7万公里,其中高速铁路网运营里程已超过2.5万公里,中国高铁占世界高铁的66%。

然而,在新一轮技术革命中,中国如何让自己的高铁名片保持领先?中国工程院院士、中国铁路总公司总经理特别技术顾问何华武近日表示,随着高铁营业里程的增加,未来高铁将向两个方向发展,一是智能化,二是低保真空管(隧)磁悬浮高铁技术。其中,在智能化方面,中国高铁先行一步。目前,中国已在珠三角开通时速200公里的关晖和佛肇城际铁路自驾列车。目前正在建设的京张高铁是京津冀城际铁路网的重要组成部分。根据铁路的总体目标,未来将把京张铁路建成“精品工程、智能化的京张”。何华武院士透露,时速300-350km/h的高铁自动驾驶技术在世界上还是空白的。目前正在研究验证中,未来将首次在京张高铁上应用。

同样,已经载客4个多月的燕房线地铁,标志着中国成为世界上第四个拥有轨道交通全自动运营技术的国家,是不折不扣的“国产黑科技”。未来,无人驾驶将成为北京地铁的“标配”,并在全国推广应用。北京地铁3号线、12号线、17号线、19号线和新机场线都将采用全自动运营系统。国家发改委产业司机械处负责人曾表示:“无人轨道是轨道交通的发展方向,未来北京新一轮轨道交通建设将采用自动化运营系统。”

我们看着司机开地铁、高铁第一辆车的日子可能要结束了。(记者贾磊)

 
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