關于地鐵全自動運行運營場景分析與建議的淺談

董凱

摘 要：隨著城市軌道交通的飛速發展，全自動運行系統以其先進的技術優勢，以天津地鐵6號線2期為研究對象，分析城市軌道交通全自動運行系統的運營場景，以提高城市軌道交通列車自動化水平。

關鍵詞：城市軌道交通;面向全自動;運營場景

中圖分類號：U284.48 文獻標識碼：A

0 導言

城市軌道交通由于其快捷、便利、高效等特點，成為現代城市公共交通系統重要組成部分，擁有較高自動化等級，更安全可靠的全自動運行系統成為全球城市軌道交通列車運行控制系統的發展趨勢。

1 運營場景基本情況概述

全自動運行場景設計的重點需針對全自動運行系統特點，設計全自動運行系統特有作業場景，制定設備交互流程。特別是分析設備故障、突發事件等情況下的處理策略，保障行車安全及效率，降低故障影響，縮短系統恢復時間，最終形成全自動運行系統完整的、優化的運營場景。軌道交通協會在《城市軌道交通全自動運行建設指南白皮書》中提出了41種全自動運行運營場景。上海市隧道交通設計研究院針對天津地鐵63種全自動運行運營場景。如下圖所示：

（1）63種運營場景中除了基本覆蓋軌交協41種場景外，分別從正常運營場景、故障運營場景以及應急運營場景部分補充了一些場景。針對運營準備部分進行場景細化，明確各了各專業的功能需求;增加運營調整部分多個場景，如運營計劃調整、加開列車、提前發車等;增加部分檢修場景，如ATC控制區域的檢修;故障場景部分增加多個專業故障時的場景，如信號故障、供電故障等;應急處置場景部分補充了多個場景，如人員分發入侵軌行區、逃生門強求裝置出發等。

（2）國內其他城市全自動運營場景情況分析。根據現有的資料，對北京燕房線、南京7號線以及南寧5號線的全自動運營場景進行對比分析，并與天津地鐵6號線2期目前的63種運營場景進行比較。

北京燕房線建設運營時間比較早，總計設計了41種基本的大場景，與《城市軌道交通全自動運行建設指南白皮書》中的場景基本一致?？傮w的思路按照正常運營場景、故障運營場景以及應急運營場景分三部分。

南京7號線按照正常運營場景、故障運營場景以及應急運營場景設計了81種運營場景。

南寧5號線按照場景地點分為車輛基地場景、正線場景、控制中心場景、車站場景四個板塊，其中每一個板塊分別按照正常運營場景、故障運營場景以及應急運營場景進行設計，共計形成了77種運營場景。

下面分別從正常運營場景、故障運營場景以及應急運營場景三個方面分析以上各家場景的差異性。

其中南京7號線針對各專業的故障運營場景設計的更為細致，場景種類較多，值得借鑒。

應急場景中除燕房線外其他各家都增加了大客流、擠岔、脫軌、沖突等事故等場景。

2 結合天津地鐵全自動運營場景建議

結合在目前63種運營場景基礎上增加的部分場景：

（1）涉及功能增加的場景。1）雨雪模式。中心提供全線列車設置/取消雨雪模式的功能。若設置失敗，應進行報警。中心系統根據雨雪模式的觸發條件，自動在行調工作站提供進入雨雪模式提示，行調與現場綜合站務員聯系，明確情況后確認全線列車均采用雨雪模式。當全線列車進入雨雪模式后，車載V0BC收到車輛提供的轉向架空轉和滑行狀態時將自動向行調工作站發出退出FAM模式運行提示信息彈出退出雨雪模式提示。FAM模式下，車載V0BC收到中心的取消雨雪模式指令時，待列車停車后，退出雨雪模式，轉為正?？剀嚹Ｊ健?）車上設備工作狀態遠程檢測。中心應支持實時查看車輛和車載設備狀態、報警等信息。車輛TCMS周期的將與列車遠程控制相關的車輛狀態信息經車載VOBC發送至中心。車輛周期的將其它車輛狀態信息和報警信息直接經車地通信網絡發送至中心。車輛狀態信息和報警信息在車輛調界面顯示，其中影響行車安全的信息在行調界面顯示。檢修按鈕在檢修位時，僅上傳列車處于檢修狀態，不上傳車輛狀態和報警信息。3）其他遠程控制功能。中心遠程對列車照明、空調、受電弓、停放制動控制。4）全自動區域和非自動區域的轉換。該場景一般用于進出非自動化車輛調或停車場，或自動化車輛段內自動化區域與非自動化區域間的模式轉換。車輛在自動區和非自動區之間過渡運行時，能夠有相應的識別和相關系統操作轉換的功能。5）正線存車。根據運營需求，將庫內或已完成當日運營工作的列車運行至正線指定位置進行收車待命。列車進入休眠狀態（此狀態下列車以下稱為：過夜車），在次日根據運行圖安排完成喚醒后進行次日正線運營工作。6）列車連掛作業。當列車在車輛基地無人區內、正線區域無動力時，故障車與救援車進行連掛作業的場景處理。

（2）未涉及功能增加的場景。1）運營時段下路軌搶修施工針對全自動駕駛線路中運營時段，軌行區設施設備搶修施工登記、實施以及注銷的流程予以描述，確保搶修施工安全及效率，防止產生人車沖突的風險。2）應急處置、故障處置場景流程。應針對大客流、客傷及各設備故障場景應急場景設置一套統一的流程。

3 結語

隨著城市化進程推進，城市群的不斷發展壯大，對于軌道交通需求越來大，全自動駕駛系統集成自動控制、優化控制、人因工程等領域的最新技術，將進一步提升軌道交通的自動化程度。全自動駕駛系統作為城市軌道交通列車運行控制系統技術發展趨勢，還有一些關鍵技術需要進一步研究，通過對國際標準安全功能與需求的研究，能夠預先辨識分析其可能的場景，提出對系統運營場景需求，為全自動駕駛系統的安全運營保駕護航。

參考文獻：

[1]楊晨.全自動運行系統多站間節能優化方法的研究[D].北京交通大學，2018.

[2]肖衍.城軌全自動運行系統車地通信制式研究[J].鐵路技術創新，2016（06）：26-29.