無人駕駛線路的綜合監控系統設計

朱志偉

（廣州地鐵設計研究院有限公司，廣東廣州 510010）

0 引言

廣州市珠江新城核心區市政交通項目旅客自動輸送系統，簡稱“廣州APM”，線路全長3.94 km，全部采用地下線路，共設9 座車站、1座地下控制中心、1 座地下車場，于2010 年建成通車；本線路為膠輪制式，采用龐巴迪公司的CX100無人駕駛列車。

為實現信息互通、資源共享，提升自動化水平，提高運營的安全性、可靠性和響應性，最終達到減員增效的目的，APM 系統設置綜合監控系統。由于APM 車站數量少，線路長度短，總體監控對象少的特點，相較于常規線路，APM 線路綜合監控系統結合本線路的特點，在系統架構、設備配置、控制模式等方面進行優化設計。

1 APM線路綜合監控系統概述

APM 線綜合監控系統是針對列車無人駕駛和車站無人值守進行設計，列車運行監控和系統設備監控集中在控制中心中央控制室[1]。本線路ISCS系統的優化設計主要體現在以下方面。

（1）增強控制中心功能，以模式控制和群組控制為主，輔助必要的點控功能，并增強聯動功能，實現線路高度自動化運營。

（2）系統按照一級管理、兩級控制的層次構建系統；應由信息管理層、控制設備層組成，控制設備層保證相對獨立性。

（3）在中央級設置實時、歷史服務器和數據庫，在車站不設置服務器和數據庫，所有站點的被控對象的數據都集中傳送到中央服務器進行處理、存儲和管理。

（4）綜合監控系統利用通信傳輸通道，不獨立組建ISCS傳輸網絡。

（5）針對列車無人駕駛，區間設置隧道測溫系統，有助于對區間環境的監測。

（6）針對車站無人值守，增加部分車站設備的遠程控制功能。

（7）設置集中告警系統，采集、匯總和處理系統監控對象的故障信息，便于維護管理。

2 系統網絡架構及設備配置

相比于其他軌道交通線路綜合監控系統的管理和控制架構，APM線路綜合監控系統方案采用控制中心一級管理，控制中心和現場兩級控制的監控系統。如圖1所示。

圖1 綜合監控系統網絡架構圖

本線路ISCS 系統在中央級設置全局的實時、歷史服務器和數據庫，在車站不設置服務器和數據庫，所有站點的被控對象的數據都集中傳送到中央服務器進行處理、存儲和管理。

由于APM 車站規模較小，總監控點數較少，車站數量較少，中央集中式設置服務器完全可以完成各項數據處理任務，適合APM系統的工程特點。該方案簡化系統軟件架構，系統操作權限設置、數據管理等方面也都進行了簡化，降低了系統調試難度。

同時，ISCS 系統傳輸網絡采用通信系統的骨干傳輸網絡，不獨立組建傳輸網絡。

3 隧道區間環境溫度監測

APM 系統為無人駕駛線路，沒有司機觀察區間狀況，為了能夠監測區間環境，在區間設置隧道測溫系統，敷設感溫光纖，監測區間溫度，也有助于對區間火災進行預警。

結合APM系統線路短，站點多，站間距短的特點，本線路采用2 套感溫光纖測溫主機，以渡線為分界，分別對隧道的上下行正線區間進行溫度監測。感溫光纖測溫主機設置在歌劇院、天河南兩座車站，測溫主機接入車站局域網。

測溫主機采集現場溫度，分類匯總后上傳綜合監控；綜合監控在控制中心實現溫度顯示、溫度曲線繪制、存儲、打印等功能；并通過設定不同的報警溫度值來判定啟動相關的隧道通風模式。

4 遠程聯動控制車站設備

在基于車站無人值守的前提下，車站開關站將體現“設備代替人工”的設計理念，采用遠程聯動控制車站設備方式；通過設置時間控制、模式控制、調度員人工控制等方式，完成原先需要站務人員在車站完成的工作。結合運營管理需求，并在保證車站安全的前提下，APM 開關站管理方案基本的設計原則是：開站及設備測試采用設備自動控制方式，關站采用人工巡查后設備自動關站和巡查人員人工關站相結合的方式。

車站開站需要開啟的設備主要包括：通風空調設備、AFC 設備、照明設備、電扶梯、車站卷閘門，通過遠程控制對屏蔽門、扶梯進行測試，通過CCTV 對車站狀況進行巡查，并通過廣播和PIDS系統告知乘客列車投入服務的情況。

車站關站時首先通過廣播和PIDS系統進行關站提示，同時由運營巡查人員對車站進行檢查，確保車站清空符合關站條件，再通過遠程聯動控制方式對電扶梯、卷閘門等設備進行控制，并啟動通風空調、照明設備等的夜間模式。

在開通運營的初始階段，由于控制中心調度人員和車站及列車的巡查人員的熟練程度較低，可在車站固定設置值班人員進行管理，在列車設置隨車巡查人員，保證運營的安全性和處理問題的及時性，隨著運營時間的延長，可逐步實現列車無人駕駛和車站無人值守。

5 結論

綜上所述，廣州APM綜合監控系統的設計緊密圍繞“車站少，線路短，監控對象少”的線路特點，基于“列車無人駕駛，車站無人值守”、“強化中央級，簡化車站級”的設計理念，在優化系統網絡構架，減少車站設備配置，強化控制中心功能，增強遠程聯動控制，集中告警維修信息等方面，較以往線路的ISCS系統有很大程度的優化。綜合監控系統與通信和信號系統一道，構成了高度網絡化、智能化的自動化系統，實現線路的安全高效運營，提高運營服務水平。

［1］廣州地鐵設計研究院有限公司.廣州市珠江新城核心區市政交通項目旅客自動輸送系統綜合監控系統初步設計說明書［Z］.2007.