城市軌道交通全自動(dòng)無(wú)人駕駛系統(tǒng)分析與探討

干衛(wèi)東

深圳市地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)總部 廣東深圳 518000

1 全自動(dòng)無(wú)人駕駛系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

對(duì)于常規(guī)的全自動(dòng)無(wú)人駕駛系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖 1所示。全自動(dòng)無(wú)人駕駛系統(tǒng)和過(guò)去的系統(tǒng)比較，其主要是地面上新增了相關(guān)設(shè)備以及車輛調(diào)度和乘客調(diào)度；同時(shí)在車載部分也增加了車載設(shè)備、緊急呼叫按鈕、障礙物探測(cè)器、車頭 CCTV 等；并且也進(jìn)一步增加了原來(lái)系統(tǒng)的相關(guān)應(yīng)用，包括行車調(diào)度和綜合監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)于設(shè)備的相關(guān)功能也得到進(jìn)一步增加。關(guān)于信號(hào)系統(tǒng)的增加主要是針對(duì)以下幾種設(shè)備，即列車喚醒模塊、選擇性開(kāi)關(guān)門 PSL、SPKS 作業(yè)封鎖開(kāi)關(guān)、智能化車輛段 ATC 設(shè)備等；同時(shí)，車載TDMS（列車數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)）和車載 ATO 設(shè)備均按冗余方式配置。

圖1 全自動(dòng)無(wú)人駕駛系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖

對(duì)于全自動(dòng)無(wú)人駕駛系統(tǒng)的應(yīng)用具有很多優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在：一是能夠根據(jù)客流的實(shí)際變化調(diào)整和調(diào)配車輛數(shù)量，并且及時(shí)的進(jìn)行列車組織，確保整個(gè)過(guò)程的有效開(kāi)展，提高整體運(yùn)行效率，有效的進(jìn)行資源利用。二是能夠控制人員數(shù)量，防止一系列干擾，更好的確保業(yè)務(wù)的有效安排，更好的保證車輛的整體運(yùn)行狀態(tài)，確保穩(wěn)定運(yùn)行[1]。三是將原有的分散運(yùn)行管理轉(zhuǎn)變?yōu)榧锌刂七\(yùn)行管理，從而能夠進(jìn)一步滿足發(fā)展需求。第四是移動(dòng)閉塞技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，從而能夠進(jìn)一步控制行車之間的間距，同時(shí)也能夠更好的整體運(yùn)行水平，確保建設(shè)規(guī)模，控制應(yīng)用成本。

2 城市軌道交通全自動(dòng)無(wú)人駕駛關(guān)鍵技術(shù)

2.1 接口設(shè)計(jì)

信號(hào)系統(tǒng)與洗車機(jī)的接口由聯(lián)鎖子系統(tǒng)連接，采用該系統(tǒng)能夠進(jìn)一步控制系統(tǒng)，同時(shí)也能夠進(jìn)一步進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)控。有效的進(jìn)行信號(hào)系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)的連接，能夠更好的確保信息的有效傳輸。如果整個(gè)過(guò)程車輛發(fā)生異常狀態(tài)，能夠及時(shí)的通知乘客。同時(shí)對(duì)于信號(hào)系統(tǒng)能夠進(jìn)一步進(jìn)行各個(gè)設(shè)備的接口連接，從而更好的隔離各個(gè)系統(tǒng)，確保系統(tǒng)與車門、牽引和制動(dòng)系統(tǒng)相連。

2.2 停車場(chǎng)設(shè)計(jì)

要實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛，需要一個(gè)自動(dòng)停車場(chǎng)，從而才能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)化。自動(dòng)化停車場(chǎng)需要結(jié)合停車場(chǎng)之間的出入控制系統(tǒng)，形成不同的保護(hù)區(qū)，組織隔離工作，做好自動(dòng)化停車場(chǎng)的自動(dòng)化操作區(qū)與人工操作區(qū)的隔離工作。通過(guò)門禁系統(tǒng)進(jìn)行通信。同時(shí)增加鏈條子系統(tǒng)和車庫(kù)門接口，增加鏈條與門禁系統(tǒng)的接口。

2.3 視頻監(jiān)控與分析系統(tǒng)

對(duì)于食品分析系統(tǒng)需要不斷加強(qiáng)優(yōu)化，對(duì)于過(guò)去的視頻系統(tǒng)主要是有效統(tǒng)計(jì)和分析客流量，并且做好障礙物的檢查額，并且分析警戒線，有效的做好各個(gè)行為的判斷，同時(shí)也可以很好的掌握車站客流量相關(guān)信息，特別是針對(duì)多條線路交換的換乘站。但是就目前的情況來(lái)看，還沒(méi)有找到相對(duì)合適的單個(gè)站臺(tái)的客流量問(wèn)題，因此選擇使用視頻系統(tǒng)能夠很好解決這個(gè)問(wèn)題，做好客流量的分析，防止出現(xiàn)客流量擁堵的情況[2]。

2.4 車門/屏蔽門控制

對(duì)于傳統(tǒng)的車門/屏蔽門(PSD)控制具有一定的功能，主要是能夠進(jìn)行車門聯(lián)動(dòng)，開(kāi)、關(guān)門控制，同時(shí)也能夠進(jìn)行UTO 系統(tǒng)的故障處理。如果在應(yīng)用過(guò)程中PSD 出現(xiàn)了故障，就需要人為的進(jìn)行關(guān)閉，并且將其進(jìn)行鎖定，而對(duì)于PSD系統(tǒng)向信號(hào)系統(tǒng) ATC 報(bào)告主要是針對(duì)站臺(tái)號(hào)或門編號(hào)所進(jìn)行控制。列車在到達(dá)這個(gè)站臺(tái)之前，首先會(huì)由信號(hào)系統(tǒng)ATC 將故障 PSD 進(jìn)行傳輸，然后列車能夠自動(dòng)進(jìn)行電氣的隔離控制，同時(shí)也能夠使此車門在列車停靠該站不行要進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)，就能夠及時(shí)的進(jìn)行系統(tǒng)傳遞。同樣，如果客室車門出現(xiàn)了故障現(xiàn)象，車門/屏蔽門就會(huì)自動(dòng)采取措施進(jìn)行控制，如圖2所示。

圖2 車門/屏蔽門故障控制策略

3 城市軌道交通全自動(dòng)無(wú)人駕駛系統(tǒng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

3.1 城市軌道交通全自動(dòng)無(wú)人駕駛系統(tǒng)注意要點(diǎn)

采用全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)最為重要的一個(gè)作用是全自動(dòng)系統(tǒng)能夠承擔(dān)司機(jī)、站務(wù)人員的任務(wù)，同時(shí)其也能夠更好的進(jìn)行各個(gè)故障的及時(shí)處理，主要包括以下幾個(gè)方面：（1）進(jìn)站精確停車失敗后的處理。在這個(gè)過(guò)程中需要最大程度發(fā)揮牽引系統(tǒng)以及制動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)功能，從而能夠更的控制整個(gè)過(guò)程發(fā)生的故障。（2）車門、站臺(tái)門故障等方面進(jìn)行需要重點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)控制。（3）車-地?zé)o線通信在發(fā)生終端狀況的時(shí)候需要做好有效處理。（4）ATO發(fā)生故障時(shí)的預(yù)案。（5）軌道異物檢測(cè)以及各種異常。在檢測(cè)的過(guò)程中針對(duì)一系列故障需要重點(diǎn)進(jìn)行安全控制。（6）車輛如果發(fā)生了故障需要及時(shí)采取措施進(jìn)行優(yōu)化處理，因此對(duì)于這方面需要重點(diǎn)加強(qiáng)人員的優(yōu)化，從而才能夠滿足實(shí)際需求。

3.2 確立運(yùn)營(yíng)管理模式和團(tuán)隊(duì)

無(wú)人駕駛系統(tǒng)具有高度集中的運(yùn)行控制和運(yùn)行管理的特點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1）控制中心調(diào)度員由列車司機(jī)與司機(jī)的關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯映丝蛯?dǎo)向，通過(guò)控制中心與列車之間的視頻和語(yǔ)音通信設(shè)備，識(shí)別和處理列車上乘客的意外情況。（2）中央調(diào)度員需要附加功能或附加崗位來(lái)識(shí)別和判斷更多信息，使用遙控命令需要加強(qiáng)調(diào)度職業(yè)培訓(xùn)和能力發(fā)展。（3）增加了線路多職能保障隊(duì)伍，直接聽(tīng)從控制中心調(diào)度員的指令，從而能夠確保正常狀態(tài)下完成相應(yīng)的處理工作，同時(shí)也能夠進(jìn)一步輔助乘客完成操作，并且解決存在的故障，同時(shí)也能夠?yàn)槌巳藛T處理上車故障，對(duì)此需要重點(diǎn)加強(qiáng)人員的優(yōu)化，提高他們的整體素質(zhì)，從而滿足發(fā)展需求。

總之，為了更好的促進(jìn)城市軌道交通發(fā)展，提高整體應(yīng)用水平，和國(guó)際先進(jìn)的城市軌道交通系統(tǒng)進(jìn)行有效銜接，因此必須要不斷加強(qiáng)全自動(dòng)無(wú)人駕駛技術(shù)的優(yōu)化，從而更好的滿足發(fā)展需求。