全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)正線運(yùn)營相關(guān)安全問題分析

摘 要：目前國內(nèi)多條軌道交通線路已經(jīng)采用了全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)列車控制系統(tǒng)，全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)是在信號(hào)系統(tǒng)基礎(chǔ)上的功能拓展，具有更高的可靠性和安全性。車輛系統(tǒng)也采用了更多的監(jiān)測和防護(hù)功能。由于軌道交通運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性，運(yùn)營過程中還存在一定的風(fēng)險(xiǎn)因素。本文就運(yùn)營過程中的相關(guān)安全問題進(jìn)行簡要分析，并提出應(yīng)對(duì)建議。

關(guān)鍵詞：全自動(dòng);運(yùn)營;安全

軌道交通列車控制系統(tǒng)，從有人監(jiān)護(hù)的自動(dòng)駕駛到全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，是行業(yè)裝備技術(shù)水平的一次大的提升。由于軌道交通運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性，完全由系統(tǒng)代替人工操作，還存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。需要通過技術(shù)和管理手段降低運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，不同的系統(tǒng)提供商，在系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)上，還存在一些差別，須由運(yùn)營方結(jié)合運(yùn)營實(shí)際在相關(guān)安全功能上提出相應(yīng)需求。

1 全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)概述

（1）系統(tǒng)主要功能。全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)是一種基于信號(hào)系統(tǒng)，集成多個(gè)專業(yè)系統(tǒng)的全自動(dòng)化的、高度集中控制的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。具備列車自動(dòng)喚醒啟動(dòng)和休眠、自動(dòng)出入庫、自動(dòng)清洗、自動(dòng)行駛、自動(dòng)停車、自動(dòng)開關(guān)車門等功能，并具有常規(guī)運(yùn)行、降級(jí)運(yùn)行等多種運(yùn)行模式。

（2）系統(tǒng)主要接口。①系統(tǒng)與通信無線系統(tǒng)接口實(shí)現(xiàn)中心對(duì)列車廣播，控制中心調(diào)度員與乘客緊急對(duì)講等。②系統(tǒng)與車載視頻系統(tǒng)接口，實(shí)現(xiàn)中心調(diào)度員可以通過視頻監(jiān)控掌握車廂內(nèi)及列車前方線路情況。③系統(tǒng)與車站廣播的接口，可實(shí)現(xiàn)列車預(yù)告及到站自動(dòng)廣播等。④系統(tǒng)與站臺(tái)門接口，實(shí)現(xiàn)與站臺(tái)門的聯(lián)動(dòng)及故障隔離等。⑤信號(hào)與車輛接口，信號(hào)系統(tǒng)通過電氣接口和通信接口實(shí)現(xiàn)對(duì)列車的運(yùn)行控制。⑥系統(tǒng)與洗車庫、停車庫相應(yīng)設(shè)施接口，實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)清洗、自動(dòng)出入庫等。

（3）列車自檢和遠(yuǎn)程檢測。相對(duì)于傳統(tǒng)地鐵列車，全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)列車具有上電自檢、列車靜態(tài)測試和動(dòng)態(tài)測試功能。同時(shí)，列車還具有遠(yuǎn)程檢測功能，可以通過車輛信息管理系統(tǒng)將列車狀態(tài)信息上傳中心。

2 全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)主要安全措施

全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)具有較高的自動(dòng)化運(yùn)行等級(jí)，在《軌道交通自動(dòng)化的城市軌道交通安全要求》等規(guī)范中對(duì)安全保障措施都做了相應(yīng)要求，以確保列車在全自動(dòng)運(yùn)行模式下，最大限度保障運(yùn)營安全。

（1）障礙物、脫軌檢測。列車檢測到障礙物或者檢測到脫軌后實(shí)施緊急制動(dòng)、切斷牽引，并將障礙物或者脫軌信息傳向控制中心。

（2）人員防護(hù)開關(guān)（SPKS）。運(yùn)營線路設(shè)置人員防護(hù)開關(guān)，與信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)鎖，當(dāng)防護(hù)開關(guān)激活時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)封鎖相應(yīng)防護(hù)區(qū)域，防止列車進(jìn)入，對(duì)區(qū)域人員作業(yè)或者緊急事件處置提供防護(hù)。

（3）站臺(tái)防夾功能。站臺(tái)門與列車輪廓之間設(shè)置人員探測裝置，并與信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)鎖。用于防止間隙過寬，乘客滯留其間造成人身傷害。

（4）緊急通話裝置。列車通過通信接口，在車廂設(shè)置緊急通話按鈕，列車上出現(xiàn)異常情況，乘客可直接與控制中心調(diào)度進(jìn)行緊急通話。

（5）車載緊急制動(dòng)手柄。列車車廂內(nèi)設(shè)置緊急制動(dòng)手柄，在突發(fā)事件情況下，乘客可拉動(dòng)手柄，列車實(shí)施緊急制動(dòng)。

（6）蠕動(dòng)模式。信號(hào)系統(tǒng)與車輛系統(tǒng)通信故障情況下，列車無法收到信號(hào)系統(tǒng)控制指令，列車具備限速繼續(xù)運(yùn)行的能力。

（7）雨雪模式。在雨、雪等惡劣天氣條件下，開啟雨雪模式，列車在限制最大牽引力和制動(dòng)力情況下，低速運(yùn)行。

（8）列車火災(zāi)報(bào)警。列車在運(yùn)行過程中發(fā)生火災(zāi)，系統(tǒng)將報(bào)警信息發(fā)送控制中心，并繼續(xù)運(yùn)行到站臺(tái)，打開車門和站臺(tái)門。

3 正線運(yùn)營相關(guān)安全問題

全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)雖然具備很多安全防護(hù)措施，但是由于軌道交通運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，影響安全運(yùn)營的因素很多，需要通過技術(shù)和管理手段將安全風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

（1）侵限問題。軌道交通涉及專業(yè)多，線路內(nèi)電纜、橋架、管線和電氣箱體較多，特別是地下線路還設(shè)有人防設(shè)施，在活塞風(fēng)、震動(dòng)等影響下，一旦侵入限界，對(duì)運(yùn)營安全帶來較大威脅。建議在系統(tǒng)障礙物檢測、脫軌檢測的基礎(chǔ)上，將人防門與信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)鎖，同時(shí)，列車上設(shè)置限界探測功能，采用計(jì)算機(jī)視覺識(shí)別或者激光雷達(dá)等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)侵限物體。

（2）降級(jí)運(yùn)行問題。蠕動(dòng)模式是全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)信號(hào)與車輛通信故障情況下的降級(jí)運(yùn)行模式。降級(jí)運(yùn)行對(duì)于客流大、行車間隔小的線路，會(huì)造成后續(xù)列車的積壓。蠕動(dòng)模式應(yīng)具備列車前進(jìn)和退行功能，以便于列車在線路兩端及時(shí)折返下線，或者在中間線路將故障列車就近運(yùn)行至臨時(shí)存車線，降低對(duì)后續(xù)列車的影響。

（3）區(qū)間疏散問題。全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)在無人值守情況下，列車在區(qū)間受阻無法繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，需及時(shí)進(jìn)行人員疏散。為便于人員疏散和防護(hù)人身安全，在線路設(shè)計(jì)時(shí)除特殊情況，應(yīng)盡量避免超長區(qū)間。線路在供電方式選擇上宜選用接觸網(wǎng)供電，最大程度縮短疏散時(shí)間。

（4）車載制動(dòng)手柄問題。車載制動(dòng)手柄是為了確保運(yùn)行安全而設(shè)置的緊急設(shè)施。但是存在被人為誤操作的可能，因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，控制中心應(yīng)具有最高權(quán)限的制動(dòng)緩解和強(qiáng)制啟動(dòng)功能，確認(rèn)為誤操作后，繼續(xù)啟動(dòng)列車運(yùn)行。降低對(duì)運(yùn)營造成的影響。

（5）線路突發(fā)情況處置。為避免占用線路施工遺留物品對(duì)線路運(yùn)營帶來影響，建議每日運(yùn)營前安排有人值守列車軋道。

高架線路，大風(fēng)天氣兩側(cè)聲屏障、廣告牌等脫落物容易侵限，特別是高溫和嚴(yán)寒天氣容易造成線路脹軌或斷軌，從而影響安全運(yùn)營。建議安排有人值守運(yùn)行。另外，客流高峰時(shí)段，建議采用有人值守運(yùn)行模式。

（6）牽引供電故障問題。牽引供電一般具有雙路電源并具有雙邊供電功能，具有較高的可靠性。但是火災(zāi)情況或者供電一旦故障列車迫停區(qū)間，對(duì)乘客人身安全具有較高的風(fēng)險(xiǎn)。建議車輛設(shè)置備用牽引電源，供電系統(tǒng)故障時(shí)，能繼續(xù)維持列車運(yùn)行到前方站臺(tái)。

4 結(jié)語

目前全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)雖然得到了快速推廣，但是還處于起步階段。無人值守運(yùn)行還存在一定風(fēng)險(xiǎn)。需要通過技術(shù)手段進(jìn)一步加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。同時(shí)，運(yùn)營單位也要對(duì)涉及運(yùn)營安全的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全過程控制，最大限度保障線路運(yùn)行條件，充分發(fā)揮全自動(dòng)運(yùn)行功能，提高運(yùn)營效率。

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作者簡介：周留運(yùn)，高級(jí)工程師。