對城市軌道交通全自動駕駛運營安全分析與列車運行模擬分析

曾潤涌

無錫地鐵集團有限公司運營分公司， 江蘇無錫 ?214000

摘要：本文主要介紹了城市軌道交通全自動駕駛運營安全及列車模擬運營情況的分析。重點分析了全自動駕駛系統的組成及運營優勢，以及在實際運營過程中對功能的需求、列車運行安全分析等。通過對城市軌道交通運輸進行分析，旨在幫助城市軌道運營部門做好自動駕駛運營管理工作。

關鍵詞：城市軌道交通;全自動駕駛;運營安全

1全自動駕駛系統

城市軌道交通全自動駕駛是指城市軌道車輛在無司機操作的情況下車輛設備按照預先設定，嚴格按照時刻表要求，自動完成車輛設備的啟動，加速降速、巡航、停車等功能，與列車在人員駕駛的情況無差異。全自動駕駛的城市軌道列車有著ATP功能的支持，使列車從一個停車點到達下一個乘車點時，能夠遵從安全適度、舒適性原則，列車系統自動實現加減速，以最佳方式運行。城市軌道列車全自動駕駛系統能夠對列車進行精確控制，尋找最佳運行速度曲線，在保證列車運行效率的同時還能保證乘客舒適度，同時降低運行耗能。

1.1全自動駕駛系統組成

全自動駕駛系統組成分為：控制中心、車輛段、站臺（軌旁）、車體（車輛系統）。控制中心主要包括：中央控制室、機房及通訊系統;車輛段包括：車輛控制中心、車輛段信號控制室、培訓中心;車展包括：車站通訊系統、車站環境控制室、變電站、門禁系統等;站臺包括：三軌供電系統、信號系統軌旁通訊設備;車輛設備包括：列車制動系統、車載信號、照明、通訊、監控、廣播等系統，車輛駕駛室等。

1.2全自動駕駛系統運營優勢及功能需求

全自動駕駛系統通過運用高度集中的控制系統，能夠代替傳統的的人工駕駛及控制系統，能夠完全代替駕駛員，實現各種控制功能。全自動駕駛系統能夠自行進行設備喚醒、自動制動、啟動、加減速。在運行過程中能夠自動開關門，自動控制耗能，閑置時能夠自行進行清洗及故障申報。目前，全自動駕駛系統已經成為世界上一些國家的城市軌道主要運行方式。由于全自動駕駛列車的運行相較于普通城軌列車，具有運行更安全、更靈活且運行舒適性有明顯提升、耗能明顯減少等優勢，在一些大城市有著良好的發展前景。目前，在一些發達城市或地區，已經著手建設了部分全自動駕駛路段。例如在迪拜，已經建設了越八十公里的全自動駕駛列車路段。在中國香港，也有部分路段開通了全自動駕駛列車，以為乘客提供更好的城市軌道交通服務。

2全自動駕駛系統運營安全分析

全自動駕駛運行安全一直是社會各方所關注的熱點問題。一般而言，在城市軌道交通運輸過程中，每年很少發生事故。而全自動駕駛系統的出現，使得城市軌道交通運輸系統的安全性又有了明顯提升。針對全自動駕駛系統進行安全分析，以充分保障列車的正常行駛。

2.1行車模式分析

全自動駕駛列車的自動駕駛模式根據列陳運行過程中人員參與程度，可以分為：有司機監控駕駛模式、無司機有人監視駕駛模式以及完全無人駕駛方式。有司機監控駕駛模式主要由控制中心對列車廈大控制指令，控制列車的運行，過程加速、江都及經停，而司機在此過程中主要控制車輛在站點時的車門開關及列車制動、啟動等操作。無司機有人監視駕駛方式指車輛進出站、列車行進期間，所有操作均有控制中心發出指令對列車進行控制，列車人員不需要進行操作，但需要在列車行進期間對列車情況進行監視，并及時上報異常情況，做出及時處理;完全無人駕駛方式相比于上述兩種模式更加先進。在全程均有控制中心控制的情況下，車輛加裝各種靈敏的傳感器及監控設備，能夠及時對設備進行控制，無需額外的列車人員進行監控。

2.2運營場景分析

運營場景將城市軌道交通全天運營劃分為不同場景，并按照時間場景進行順序描述的方法。在全自動駕駛的模式下，以車載設備和控制中心來代替駕駛人員，實現對設備的正常運行維護，全自動駕駛列車相較于人工駕駛列車有著明顯的運營場景區分。將列車的運營過程劃分為不同的場景，從而使列車能夠按照不同的運營場景實現快速自動調節，按照行程和列車時刻表，完成相應的運營任務，從而減少中間人員的工作量，還能夠加快運行效率。正常的運營場景描述包括：早間上電、列車喚醒、列車出庫、上線運營、正式在線服務、折返、列車下線停運、自動入庫及列車休眠、夜間檢修等。

2.3運營安全分析

城市軌道交通自動駕駛最重要的就是安全性。充分保證全自動駕駛模式的安全性是城市軌道交通運輸系統的首要任務。在減少人員干預交通運輸的過程以降低人為因素致使危險發生幾率上升的基礎之上，同時還要對一些軌道交通運輸過程的危險因素進行快速辨識，及時排除不利因素，從而充分保障運行的安全性。

3結語

通過對城市軌道交通運輸車輛進行全自動駕駛運營安全分析，可以發現：當列車使用權自動駕駛模式時，其運營效率及安全性相較于傳統人工駕駛列車有著明顯的提升。在運營分析方面，布置列車全自動駕駛系統需要根據運營場景不同，有針對性的進行系統改進。我國目前在城市軌道交通全自動駕駛建設方面有了良好的開端，全自動駕駛城市軌道交通系統也是我國未來城市交通運輸系統的主要發展趨勢，對其進行積極探索及應用對我國城市交通完善具有重要意義。

參考文獻：

[1]熊天圣，王克斌.全自動無人駕駛綜合自動化系統分析與設計[J].現代信息科技，2019，3（14）：93-95.