全自動(dòng)駕駛地鐵車輛功能與優(yōu)勢(shì)研究實(shí)踐探究

陶冶

摘要：隨著全自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，城市軌道交通全自動(dòng)無人駕駛技術(shù)也變得越來越成熟，其還具備有安全性高的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，也就成為了城市軌道交通發(fā)展中的重要內(nèi)容。因此我國(guó)還要對(duì)全自動(dòng)化駕駛地鐵車輛技術(shù)的應(yīng)用功能與優(yōu)勢(shì)進(jìn)行明確，并要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)全自動(dòng)駕駛技術(shù)的研發(fā)力度，促進(jìn)我國(guó)城市軌道領(lǐng)域得到進(jìn)一步發(fā)展，本文主要就全自動(dòng)駕駛地鐵車輛功能與優(yōu)勢(shì)進(jìn)行探究分析。

關(guān)鍵詞：全自動(dòng)駕駛技術(shù);地鐵車輛;功能;優(yōu)勢(shì)

近年來我國(guó)城市建設(shè)力度不斷提升，地鐵領(lǐng)域也得到了非常那迅速的發(fā)展。在地鐵車輛運(yùn)行過程中通過全自動(dòng)駕駛技術(shù)的應(yīng)用，可以顯著降低人為因素所導(dǎo)致的駕駛問題發(fā)生，促進(jìn)地鐵車輛的行駛安全性進(jìn)一步提升。因此我國(guó)還要加強(qiáng)全自動(dòng)駕駛技術(shù)在城市地鐵車輛中實(shí)踐研究力度，對(duì)于我國(guó)城市軌道交通領(lǐng)域的發(fā)展也有著非常重要的意義。

一、全自動(dòng)駕駛功能概述

國(guó)際公共交通協(xié)會(huì)將列車運(yùn)行的自動(dòng)化水平劃分了5個(gè)等級(jí)，其等級(jí)劃分以及駕駛模式如表1所示。

全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)作為地鐵車輛中運(yùn)行自動(dòng)化程度最高的一種系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行全過程的自動(dòng)化控制與管理。在全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)中，能夠通過自動(dòng)化、高度集中的控制系統(tǒng)替代列車駕駛員進(jìn)行車輛操作，并能夠在控制中心指導(dǎo)下進(jìn)行全自動(dòng)運(yùn)行，其駕駛方案如圖1所示。

二、全自動(dòng)駕駛車輛的功能分析

全自動(dòng)運(yùn)行地鐵車輛與傳統(tǒng)的人工控制車輛模式對(duì)比，其還擁有列車自檢功能、停車控制功能、設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控以及故障遠(yuǎn)程處理功能等多項(xiàng)功能，并能夠顯著降低列車行駛過程中人為因素所造成的影響，保障地鐵車輛始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)中，全自動(dòng)駕駛車輛的功能主要包含有以下幾種。

（一）列車自動(dòng)喚醒與自動(dòng)休眠功能

在全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)中，地鐵車輛還具備有喚醒控制邏輯，在列車喚醒以及休眠模式還包含遠(yuǎn)程自動(dòng)喚醒/休眠、遠(yuǎn)程人工喚醒/休眠和本地?fù)Q休/休眠等多種模式，保障全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。

（二）列車自檢功能

自檢功能作為全自動(dòng)駕駛技術(shù)中的重要功能，通過列車自檢功能的應(yīng)用，可以對(duì)各子系統(tǒng)的自檢狀態(tài)起到良好的檢測(cè)效果，并能夠配合了信號(hào)系統(tǒng)共同完成動(dòng)態(tài)測(cè)試以及靜態(tài)測(cè)試。在列車自檢程序完成之后，能夠?qū)⒆詸z結(jié)果進(jìn)行匯總，隨后生成自檢報(bào)告，將其上傳到OCC系統(tǒng)中，隨后對(duì)列車的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，對(duì)于存在有運(yùn)行故障的列車還需要及時(shí)進(jìn)行檢修，借此保障列車自身的運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性。

（三）列車停車控制功能

地鐵車輛在運(yùn)行過程中對(duì)于停車位置有著非常高的要求，如果停車點(diǎn)不合理，勢(shì)必會(huì)影響到乘客們的正常上下車。通過列車停車控制功能，在地鐵車輛未到或者超出了停車點(diǎn)之后，列車還會(huì)自動(dòng)采用跳躍調(diào)整的方式，將車身位置對(duì)準(zhǔn)停車點(diǎn)。如果列車跳躍調(diào)整之后依舊沒有停準(zhǔn)位置，或列車超過了停車點(diǎn)5m，禁止列車?yán)^續(xù)運(yùn)行，并向OCC報(bào)警。此時(shí)可由行調(diào)遠(yuǎn)程確認(rèn)是否運(yùn)行至下一站，或行調(diào)安排司機(jī)人工處理，同時(shí)中心調(diào)度人員通過對(duì)乘客們進(jìn)行廣播通知，說明情況。

（四）蠕動(dòng)功能

蠕動(dòng)功能也是全自動(dòng)駕駛技術(shù)的重要技術(shù)手段，在全自動(dòng)駕駛模式中，列車發(fā)生部分故障后，信號(hào)系統(tǒng)或車輛系統(tǒng)申請(qǐng)進(jìn)入蠕動(dòng)模式，故障包含：車載信號(hào)系統(tǒng)與車輛TCMS網(wǎng)絡(luò)通信故障、信號(hào)系統(tǒng)檢測(cè)列車出現(xiàn)了牽引制動(dòng)反饋異常、TCMS-制動(dòng)系統(tǒng)通信故障。中心授權(quán)后，列車以25km/h的速度下運(yùn)行到下一站對(duì)位停車后自動(dòng)打開車門及站臺(tái)門等待后續(xù)處理。運(yùn)行過程中信號(hào)系統(tǒng)對(duì)列車的運(yùn)行速度進(jìn)行監(jiān)督管理，如果列車出現(xiàn)了行駛超速的情況時(shí)，會(huì)理解采用緊急制動(dòng)措施，保障列車車輛的運(yùn)行安全性與可靠性。

（五）列車故障遠(yuǎn)程處理功能

在地鐵車輛的子系統(tǒng)上面需要進(jìn)行可控微型斷路器的安裝，這樣在列車出現(xiàn)了運(yùn)行故障之后，TCMS系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行復(fù)位以及旁路操作，隨后由OCC通過遠(yuǎn)程復(fù)位以及遠(yuǎn)程隔離等多種方式對(duì)列車車輛的運(yùn)行故障進(jìn)行處理，這樣也能夠在車輛運(yùn)行故障發(fā)生的第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行有效處理，保障地鐵車輛的運(yùn)行可靠性與穩(wěn)定性。

三、全自動(dòng)駕駛車輛的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

（一）提高運(yùn)營(yíng)安全性

較之于傳統(tǒng)的人工車輛操作模式，全自動(dòng)無人駕駛技術(shù)的應(yīng)用，還具備有運(yùn)營(yíng)安全性高的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。在全自動(dòng)無人駕駛技術(shù)中要求相關(guān)系統(tǒng)能夠具備有良好的運(yùn)行可靠性以及設(shè)備冗余度，比如構(gòu)建在線式的備用控制中心，實(shí)現(xiàn)車輛控制系統(tǒng)的冗余配置以及后備駕駛員操作系統(tǒng)的配備等等。近年來我國(guó)地鐵網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)水平進(jìn)一步提升，在網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)模式中，任何設(shè)備出現(xiàn)故障或者操作失誤等情況時(shí)，均會(huì)嚴(yán)重影響到地鐵車輛的運(yùn)營(yíng)安全性。通過全自動(dòng)運(yùn)行技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)人為操作失誤起到良好的防控效果，促進(jìn)地鐵車輛的運(yùn)營(yíng)安全性與可靠性進(jìn)一步提升。

（二）降低運(yùn)營(yíng)成本

自動(dòng)化運(yùn)行車輛能夠在結(jié)合了優(yōu)化算法以及列車實(shí)際運(yùn)行需求基礎(chǔ)上，通過區(qū)間內(nèi)列車牽引、均勻以及制動(dòng)等工況序列，來對(duì)地鐵車輛的曲線運(yùn)行模式進(jìn)行優(yōu)化，借此降低車輛的運(yùn)營(yíng)成本，獲得良好的節(jié)能運(yùn)行效果。此外在全自動(dòng)駕駛技術(shù)中，列車上還不需要進(jìn)行司機(jī)的設(shè)置，對(duì)于地鐵車輛的人力成本也能夠起到良好的控制效果。

（三）提升運(yùn)營(yíng)組織的靈活性

在全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)運(yùn)行過程中，能夠在結(jié)合實(shí)際需求基礎(chǔ)上，就列車的運(yùn)行間隔以及配置情況進(jìn)行靈活調(diào)整，這樣也能夠促進(jìn)地鐵線路對(duì)于突發(fā)大客流量的相應(yīng)能力，提升運(yùn)營(yíng)組織的靈活性，從而滿足乘客們對(duì)于地鐵車輛運(yùn)行的多元化需求。通過提升運(yùn)營(yíng)組織的靈活性，還能夠讓地鐵車輛的運(yùn)營(yíng)水平進(jìn)一步提升，促進(jìn)地鐵車輛的盈利水平。

（四）優(yōu)化人力資源配置

通過全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠促使系統(tǒng)的自動(dòng)化程序進(jìn)一步加強(qiáng)，并且可以進(jìn)一步強(qiáng)化設(shè)備自身的自診斷功能，促進(jìn)地鐵車輛的運(yùn)營(yíng)維護(hù)能力進(jìn)一步提升。因此在全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)運(yùn)行過程中，還能夠?qū)⑺緳C(jī)從以往的重復(fù)作業(yè)中解放出來，并能夠顯著降低運(yùn)營(yíng)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)地鐵企業(yè)人力資源的最優(yōu)化配置，并顯著降低運(yùn)營(yíng)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)于地鐵車輛整體運(yùn)行水平的提升也有著重要意義。

結(jié)束語

綜上所述，全自動(dòng)駕駛技術(shù)作為我國(guó)地鐵車輛的必然發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于我國(guó)地鐵運(yùn)營(yíng)水平的提升也有著非常重要的意義。因此我國(guó)相關(guān)地鐵企業(yè)還要加強(qiáng)對(duì)全自動(dòng)駕駛技術(shù)的研究力度，對(duì)現(xiàn)有的系統(tǒng)運(yùn)行功能進(jìn)行不斷優(yōu)化與完善。只有這樣才能夠充分發(fā)揮出全自動(dòng)駕駛技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，從而滿足人們對(duì)于地鐵出行的多樣化需求，對(duì)于我國(guó)城市化建設(shè)也能夠起到良好的推動(dòng)價(jià)值。

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