全自動運行線路清客和疏散場景分析*

孫永生 趙 斌

(1.西南交通大學信息科學與技術學院，611756，成都；2.南京恩瑞特實業有限公司，211106，南京；3.蘭州交通大學自動化與電氣工程學院，730070，蘭州∥第一作者，高級工程師)

清客是一種在站臺區域讓車上乘客下車，并禁止站臺乘客上車的運營行為。全自動運行線路的清客一般發生在終點站、折返站等固定站臺，以及有臨時需要清客的站臺。

疏散是當正常上、下車條件不完全具備的情況下，需要車上乘客離開列車進入線路、維修區域或應急區域的應急運營行為。全自動運行線路的疏散一般發生在區間、列車未全部進入或離開站臺區域的情況下。

清客和疏散功能可以保證全自動運行線路正常和異常情況運營時乘客能夠安全地下車。

根據國際電工協會標準IEC 62290-1，列車運行自動化等級分為GoA0、GoA1、GoA2、GoA3、GoA4共5級[1]。其中滿足GoA3和GoA4要求的統稱為全自動運行系統。本文將著重對GoA3全自動運行線路的清客和疏散場景進行分析。

1 清客

1.1 基本流程

1)信號系統監控列車在折返站和終到站(含臨時清客站臺)停車并判定停穩且停準。

2)ATS(列車自動監控)子系統通過ATO(列車自動運行)子系統向車輛網絡發送清客工況指令，并通過硬線向車輛發送列車開門使能并撤銷保持列車門關閉信號，以控制列車車門打開；同時向站臺門系統發送開門命令，控制站臺門打開。

3)車輛網絡接收到清客工況指令后，自動觸發車載廣播和PIS(乘客信息系統)，提醒乘客下車，同時聯動車載PIS提示乘客下車。

4)信號系統的ATS聯動車站廣播，提醒站臺乘客不能上車；同時聯動站臺PIS提示本站清客，乘客請勿上車。

5)在收到人工清客完成確認信號后，信號系統的ATO子系統命令關閉車門和站臺門，清客結束。

整個過程中，控制中心調度人員可調取站臺和車載CCTV(閉路電視)畫面觀察清客情況。整個清客業務的基本功能流程如圖1所示。

圖1 清客功能基本事件流程

1.2 觸發清客場景

正常情況下，對固定站臺的清客被視為計劃內清客。它由信號系統的ATS子系統根據列車計劃自動觸發。

而對臨時清客業務，中央調度人員(行調或乘客調)通過乘客調度系統或者直接通過信號系統的ATS子系統下達清客命令。或者將要進行臨時清客的列車扣在站臺，直至清客完成確認。

清客場景觸發流程見圖2。無論哪種情況下的清客，均要求列車在站臺范圍內停穩、停準，且保持車門和站臺門打開狀態。車門和站臺門的關閉須收到清客確認完成的信號或人工指示才被允許。

圖2 清客場景觸發流程

1.3 清客完成確認

對于固定站臺的清客業務，通常會在站臺設置“清客確認”按鈕。該按鈕通過硬線接入信號系統的聯鎖或者軌旁ATP(列車自動防護)子系統。正常情況下，站臺工作人員會查看該站臺列車的清客情況，在確認車內無人、站臺門和車門之間無障礙、站臺上無人靠近站臺門等條件后，再按壓“清客確認”按鈕。信號系統收到該信號后，觸發各系統清客完成確認流程(見圖3)。

圖3 清客完成確認流程

而可能執行臨時清客業務的站臺，一般不會設置“清客確認”按鈕。需要中央調度人員(行調或客調)通過車輛和站臺CCTV畫面實時查看清客狀況，進行遠程監控和確認。在這種情況下，也可以要求多職能隊員或者車站值班人員到站臺進行輔助監督，并通過無線調度系統進行人工確認。如果條件允許，可以利用智能視頻圖像識別等先進技術，通過車輛和站臺CCTV圖像，快速準確地自動生成清客確認輔助信號，從而自動進行清客確認。

在確認清客完成后，通過乘客調度系統或者直接通過信號系統的ATS子系統下達“清客確認”軟命令，觸發各系統清客完成流程(如圖3所示)。

2 疏散

當全自動無人駕駛列車在區間運行時發生設備故障等情況，但線路條件、車輛狀況等可以支持維持列車運行至前方站臺，列車將開行至前方站臺停車。如列車進站后對位停準，則執行清客流程，必要時進行站臺疏散；如列車對位不準，在站臺區域迫停需要執行到站疏散流程。

當全自動運行列車在區間運行時因設備故障或其他突發事件迫停；短時間無法恢復運營，則需要工作人員至現場進行指揮，按運營要求和相應的應急預案執行區間有序疏散流程。當列車迫停區間時，未有工作人員到達現場，乘客自行打開車門進入區間線路，則需要中央調度人員遠程引導乘客在區間進行疏散。

另外，考慮到最不利情況，當全自動運行線路發生火災、爆炸和車地通信中斷等危及乘客安全的緊急狀況，導致列車不得不在區間迫停時，乘客須自行打開車門或逃生門進行逃生。在此情況下，需要中央調度人員遠程引導乘客在區間進行疏散。引發疏散的各種事件及相應的疏散預案如表1所示。

表1 引發疏散的事件及對應預案表

2.1 到站疏散基本流程

1)中央調度人員通過信號系統的ATS子系統發現進站列車未停準，且觸發緊急制動不能動車。

2)中央調度人員調取相關的CCTV畫面查看，并安排車站工作人員或多職能隊員打開應急門。

3)中央調度人員(行調或客調)通過車載廣播指導乘客打開應急門所對應的車門，或者安排多職能隊員打開應急門和列車乘務門(全自動運行列車不設置專用乘務門，而是將靠近站臺一側運行方向最前端的第1個門作為乘務門)進入列車協助乘客打開車門。如列車乘務門和應急門未對準，則須從端頭門外側小站臺隔離欄處打開隔離欄活動門，再打開乘務門進入列車。

4)車站工作人員在站臺應急處置室內廣播告知乘客客流引導信息，并進入車廂進行疏散。

列車到站疏散流程的事件流如圖4所示。

圖4 到站疏散流程的基本事件流

2.2 區間有序疏散的基本事件流程

1)中央調度人員通過信號系統的ATS子系統封鎖事發區間，安排相關車站工作人員通過車控室或應急處置室ATS子系統設備確認故障位置后，至現場組織區間疏散。

2)中央調度人員(客調或行調)通過車載廣播及車載PIS做好車內乘客安撫工作，并通過車載CCTV查看情況。

3)中央調度人員確定疏散方向，根據確定的疏散方向和疏散預案啟動相應的區間通風模式及區間疏散標識，打開區間照明。

4)多職能隊員到達迫停列車，進入車內打開列車逃生門開始區間疏散,原則上引導乘客至車站疏散。

5)中央調度人員配合現場進行區間疏散車廂廣播及設置區間疏散車載PIS顯示。

6)車站工作人員在車控室或應急處置室向車站乘客廣播車站應急客流組織情況，并接應疏散乘客從站臺端頭門引導至站臺。

7)區間疏散完畢后，中央調度人員(行調和客調)與現場負責人及車站值班員確認人員出清、設備恢復、具備運營條件，然后取消區間封鎖，恢復正常運營。

區間有序疏散的基本事件流程如圖5所示。

圖5 區間有序疏散的基本事件流程

2.3 遠程引導區間疏散基本事件流程

如圖6所示，遠程引導區間疏散的基本事件流程如下：

圖6 遠程引導區間疏散基本事件流程

1)中央調度人員根據信號系統的ATS子系統報警信息、車輛調度和乘客調度系統報警信息，獲知列車須迫停區間。

2)中央調度人員對前后相鄰列車實施扣車或截停后續進入區間的列車，封鎖事發區間。

3)中央調度人員安排多職能隊員觸發工作人員防護開關，進入區間登乘迫停列車。

4)中央調度人員根據報警信息和車載 CCTV 視頻，獲知列車車門或逃生門已被乘客解鎖，中央調度人員打開區間照明。

5)中央調度人員通過車載廣播指揮乘客打開車門或逃生門，引導乘客疏散至相關車站。

6)中央調度人員安排相關車站工作人員至現場接應。

7)車站工作人員通過車控室/應急處置室確定區間疏散位置后，趕赴現場接應疏散乘客從站臺端頭門引導至站臺。

8)區間疏散完畢后，中央調度人員與現場負責人及車站值班員確認人員出清、設備恢復、具備運營條件后，取消區間封鎖，車站值班員恢復SPKS(人員防護開關)，恢復正常運營。

遠程引導區間疏散時，多職能隊員趕往事發列車與乘客下車自行疏散同步進行；多職能隊員趕往事發地點后，主要工作是清障、恢復設備和確認列車運營條件。該情況下，一般需要引導乘客向遠離事發地點的一側車站疏散撤離。僅當確認區間內沒有致命氣體和塵埃等擴散物時，才應根據其他條件或預案引導乘客向兩端疏散。

2.4 疏散場景的注意事項

由于疏散是在乘客正常上、下車條件不完全具備的情況下，乘客可以離開無人駕駛列車的一種場景。為保證乘客安全，疏散流程和規則的制定需要格外注意一些不利因素，并給出相應對策。

在疏散過程中，只有當列車停穩后，車門才能被允許打開，且參與疏散的人員(除乘客外)和信號系統共同保證只有“安全側”的車門被打開。如果乘客因車門在站臺區域外打開能夠進入軌道，運營人員應該能有效監控乘客動向，并在列車周邊建立防護區域以防止其他列車駛入。

對采用第三軌供電的線路，應在供電軌周圍設置警示標識。列車車門打開前應確保斷電，且盡可能在遠離供電軌的一側進行疏散，并通過遠程廣播進行持續語音引導，如條件允許還應通過遠程視頻進行實時監控，以有效防止乘客疏散過程中觸電。

如果車站或區間疏散是由火災、爆炸、毒氣泄漏引起的，還應確保乘客疏散撤離方向與通風方向一致，并能夠進行有效的遠程或現場引導。

另外，遠程引導區間疏散時，要求調度人員及時、準確地判定事發地點、可疏散方向和列車迫停位置，并及時遠程告知乘客疏散方向，以最大程度地提高疏散效率、降低疏散風險。

3 結語

新一代的全自動運行列車控制系統以列車運行全自動化為目標，同時兼顧運維智能化，已經得到了社會的廣泛認同，且正處在廣泛應用的技術發展階段。

全自動運行運營體系的運營場景復雜，專業結合程度高，人機協作要求更加默契。對清客、疏散場景進行研究并建立有效的應急機制和預案，除能保證乘客正常上、下車之外，也能夠保證乘客安全到達目的地，突發情況下乘客亦能安全下車并到達指定地點。這對提升以乘客為本的運營服務質量有深遠意義。

另外，全自動運行運營體系中“多職能隊員”將起到比“司機+維護人員+巡視人員”更大的作用，也必須具備更高的多專業綜合知識、多任務處置水平、應急處置能力等綜合業務素養。