全自動運行城市軌道交通運營需求分析

謝正媛　李伶伶

摘 要：本文從控制中心調度、車站運營作業、車輛段運營作業、車載運營作業、故障應急處置方式等五個方面分析城市軌道交通全自動運行系統與傳統軌道交通的區別，討論新的軌道交通運營模式下，崗位的變更及工作職責的變化。展望全自動運行系統的發展新時期。

關鍵詞：全自動運行；運營需求分析；崗位設置

中圖分類號：U292 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）10-0223-02

1 概述

全自動駕駛系統代表了目前城市軌道交通現代化的最先進技術。全自動駕駛系統將傳統司機的工作職能一部份由列車自動控制系統負責，另一部分則將移交到控制中心去完成。傳統的司機、控制中心調度員和車站值班員共同參與控制的運營控制模式，轉變為以控制中心調度員直接面向運行的運營控制模式。這種運營模式的變革，對參與運營的各主體部門運營需求都產生了變化。

2 控制中心調度需求變化

由于全自動駕駛系統是完全沒有司機參與，車輛在控制中心的統一控制下實現全自動運營，自動實現列車休眠、喚醒、準備、自檢、自動運行、停車和開關車門。對控制中心的高度集中管理要求更高，調度員的專業分工更加細化，專業水平和系統設備運行管理的經驗要求更高。除了設置基本的行調、電調、環調、設備調度、總調外，在控制中心增設了客運調度、車輛維修調度?？瓦\調度主要負責與列車內乘客通話，即時解決乘客問題；向列車和車站遠程廣播，通知乘客運營信息，組織乘客疏散；負責與車站作業人員聯系。車輛維修調度根據列車檢修計劃安排列車檢修；正線運行中出現的故障列車安排其進入車輛段檢修。此外，行調增加列車運行、站臺門監控及遠程控制功能，行調可直接與車站和列車上的乘客通話和遠程廣播。

控制中心不但要管理正線，還要調度管理車輛段及停車場的自動化區域，當現場需要人工干預時，控制中心可實現必要的自動聯動和經調度員確定的手動聯動。并可協同司機、車站值班員等崗位人員進行協同應急處置?？刂浦行恼{度員擔負了原有司機及車站值班員的工作，這也要求線路控制中心提高其可靠性，設置線路主、備控制中心。主控制中心設在運營控制中心，后備控制中心設在車輛段。如主控制中心因事故停止使用時，行調可通過備用控制中心完成監控在線列車運行的功能。

3 車站作業運營需求變化

由于全自動駕駛系統的高度自動化，系統正常運營時，車站及軌旁值班員主要是管理車站的乘客服務，他們必須對乘客的要求做出快速反應，以確保實現對乘客的高質量的服務。其中：車站值班員負責查看車站設備，回答和解決乘客的提問和要求，管理車站秩序；站臺操作員主要負責幫助和引導乘客上下車，并及時處理車門或屏蔽門故障，以確保列車能正常載客；線路多職能巡邏人員在線路運營時主要是處理列車客室內與乘客相關的服務內容，當線路或列車出現故障時，在控制中心調度員的指令下，處理現場故障。信號系統在車站站臺門兩端處和車站控制室IBP盤上增設關門按鈕，實現清客確認和車門關閉的功能；列車運行至終點站，巡邏人員通過按壓站臺設置的關門按鈕協助調度員進行清客確認，關閉車門，列車自動入段。

全自動運行系統下，車站崗位設置和職能與傳統軌道交通線路變化不大，分為站區中心站和一般車站。站區中心站設有綜控室和技術室，一般車站僅設綜控室。綜控室設置值班主任、車站值班員等崗位，技術室包括軌道及車站維護人員，對軌旁設備維護修理。由于UTO模式無司機值乘，因此在交路折返站不設輪乘室和司機值班室。

4 車輛段作業運營需求變化

車輛段包括全自動運行區域、非全自動運行區域。相比傳統線路，車輛段全自動運行區域列車可實現自動化出入庫，喚醒、自檢、洗車、轉線、休眠等功能，可省去很多人工操作。自動化車輛段在無人區具備有人區及無人區的門禁隔離，還設置了檢修人員進入的檢修地溝，停車股道與檢修地溝設置了SPK人員防護開關。因此在全自動線路的車輛段，列車在車輛段內具備ATP的防護功能，也具備精確停車定位的功能，因此在全自動車輛段內需設置信號系統的區域控制器（ZC），在停車股道范圍設置精確停車所需的應答器。由于在全自動車輛段內列車依靠移動授權（MA）進行行車，因此列車需要時刻與軌旁ATP進行列控信息的交互，因此幾乎在整個車輛段范圍，均須覆蓋車地無線（LTE-M）。此外相比傳統車輛段，全自動車輛段的自動運行區域和非全自動運行區域之間需要設置轉換軌。

5 車載作業運營需求變化

車輛是全自動駕駛城市軌道交通系統的運動載體與核心。人工模式時，司機操作司控器駕駛列車。STO模式時，司機根據提示按壓ATO啟動按鈕后駕駛列車。UTO模式時，完全由信號系統根據運行圖時刻表控制列車運行。

UTO系統控制傳輸路徑為由OCC控制車載ATC（列車自動控制）設備，通過MVB（多功能車輛總線）傳輸到TCMS（列車控制管理系統）、ICU（逆變器控制單元）、BCU（制動控制單元）。車輛在控制中心的控制下自動實現列車休眠、喚醒、自檢、自動運行、停車和開關車門，以及在輕微故障情況下實現自動切除、恢復供電等功能，包括洗車也能無人操作自動完成。列車安裝的火災報警系統，能夠將火警信息傳送至司機室及控制中心顯示并報警，協助乘客快速逃生。客室內的乘客緊急報警和對講系統可與控制中心實時通話，由客運調度員為乘客答疑解惑，協助乘客應急處理?？褪冶O控系統無盲區，司機室監控除監視司機臺及所有按鈕開關外，也可監視列車前方50m路況，為緊急疏散或列車故障提供影像資料。廣播系統根據信號系統提供的信息自動預報站、報到站，全自動廣播。列車前端和末尾的機械障礙物探測裝置一旦探測到障礙物，立即觸發列車緊急制動，同時將信息傳輸至OCC，方便調度員遠程控制。列車的關鍵控制電路、設備都有冗余設計，減少單點故障對列車運行的影響。若因緊急事件需要疏散，可由控制中心遠程打開逃生門。

6 故障應急處置作業變化

若全自動運行系統設備出現異常，故障列車或在線列車沒有遵循時刻表運營，中心調度員可以在任何時間根據需要，通過“人工”辦理調線、調整停站時間、臨時增減車輛等方式，合理配置在線車輛運營路徑、運行時間及數量，完成增加、擴展、減少、取消或重新建立運營計劃的控制，平衡列車之間的乘客流量，滿足運營需求。如設備故障需要立即修復，結合列車配備的視頻監控系統，控制中心可通過視頻圖像了解車內情況，對事件或故障做出正確反應，乘客可通過車載對講系統與控制中心乘客調通話交流。當需要有人駕駛車輛時，車站巡邏人員可打開駕駛臺蓋板，實施駕駛操作，此時車載系統設備自動將控制中心與乘客的通話權轉換為控制中心直接與司機通話，司機與乘客對話的管理關系。

7 結語

通過以上各方面的分析，全自動駕駛系統技術做為一個節約能源的、高新技術的、附加值很高的新型產業，可以為軌道交通提供更舒適、更安全、高效的服務，進一步提升軌道交通安全與效率。隨著全自動駕駛成為被認可的可靠方案且將保持著高速增長，特別是國內的北京、上海、和廣州等地鐵已經在陸續研究采用全自動駕駛的系統，國內軌道交通即將迎來無人駕駛系統建設高潮。

參考文獻

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