杜烨
【摘 要】The driverless system of urban rail transit is a sig-naling system that replaces the driver in train control and oper-ation,no man is needed in this system,but requirements for each sub-system of the signaling system are quite high. Through an-alyzing the driverless system and the key technologies applied in train signaling system and the sub-systems,important con-clusions are obtained for the engineers as a reference.%城市轨道交通无人驾驶系统是一种代替司机行使列车控制和驾驶功能的信号系统,可以做到无人值守,其对各信号子系统有着相对较高的性能要求.通过分析无人驾驶系统,对车辆的信号系统及各子系统的关键应用技术进行了分析,以供广大工程设计人员参考. 【期刊名称】《城市轨道交通研究》
【年(卷),期】2017(020)0z1
【总页数】4页(P14-17)
【关键词】城市轨道交通;无人驾驶系统;基于通信的列车控制;关键技术分析
疲劳驾驶预警系统【作 者】杜烨
【作者单位】天津滨海新区建投轨道交通建设有限公司,300000,天津
【正文语种】中 文
【中图分类】U29-39
Author′s addressTianjin Binhai New Area Construction& Investment Group Co.，Ltd.，300000，Tianjin，China
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按照国际电工协会标准IEC 62290的定义，列车无人驾驶有两个等级：列车有人值守运行DTO（Driverless Train Operation）的自动化等级为GOA3；列车无人值守运行UTO（Unattended Train Operation）的自动化等级为GOA4。无人驾驶更多的是运营理念上的变化而非单单是ATP（列车自动防护）/ATO（列车自动运行）设备的变化。更好的系统性能、灵活性和低能耗是其公认的优势。
早在1986年，温哥华天车线（Vancouver Sky Train）就实施了GOA4的无人驾驶运行。在国内，在2004年就开通的武汉轨道交通1号线项目中，正线无人驾驶运行功能已经具备。目前在实施过程中的上海轨道交通5号线信号改造工程以及建设中的武汉轨道交通7号线都是按照GOA3等级的无人驾驶要求进行设计的。
对于全无人驾驶GOA4线路，即UTO或FAO（全自动运行）的线路，提供了最高的自动化水平。其运营过程中，无需配备司机或司乘人员，客车从车库到正线发车、进站、停靠、开关门、折返等都由设备控制自动完成。车辆段划分自动化区域和非自动化区域：自动化区域可以看作是正线的延伸，除能实现所有正线的功能外，还能提供自动洗车、自动唤醒休眠等场段内特殊功能；而非自动化区域用来进行车辆维护维修以及停靠工程车等，由无人驾驶系统提供基本的车辆段调车功能。除此之外，无人驾驶线路还可以对车站的自动化进行定制要求，通过与相关控制系统，如PIS（乘客信息系统）、PA（公共广播）、FAS（火灾报警系统）、BAS（环境与设备监控系统）、电梯、售检票、SCADA（监控和数据采集）系统等进行指令级交互，实现运营联动和以行车为中心的综合自动化，能够进一步减少车站操作人员。
除满足正常运营要求的功能之外，无人驾驶线路最重要的是具有实现故障和紧急情况处理的相关功能，包括远程列车、设备及乘客监视，故障列车运行控制，门故障隔离，远程设备诊断、复位和恢复，乘客紧急呼叫，烟火毒监测和防护等。这些自动化功能在提高运营水平的同时，也对运营方式和行车组织带来了改变，需在组织架构、人员配备、规章制度和培训管理等方面进行配套更新。以下就无人驾驶线路的建设设计提供一些参考性建议。
人工熊胆1.1 列车休眠唤醒
列车在退出运营进入车库停靠后，车上的TCMS（列车监控管理系统）、PIS、CCTV（闭路电视）、牵引系统、照明空调等设备需要断开电源，列车进入休眠状态。休眠命令由中央ATS（列车自动监控）下达给车载信号设备，ATS可以自动下达休眠命令，也可以由人工下达。 列车唤醒是休眠的反过程，ATS命令唤醒列车，列车进行唤醒后自检：包括车辆设备自检测试，紧急制动施加缓解测试，车门开关测试以及双头VOBC（车载控制器）切换测试等。自检完成后，列车进入待命状态。
在正线存车线，还可以实施一种打盹命令，对车上的部分系统关闭电源，以缩短唤醒时间，尽快投入运营。休眠唤醒都是当列车位置位于指定区域时才能应用，并且列车应该是静止的。
1.2 车辆自动投入正线
在有人驾驶线路中，列车投入正线运营需要由场调和信号楼值班员协同完成。场调负责出车计划的制定，信号楼值班员接受场调的指挥，操作车辆段联锁设备，为列车安排进入转换轨的进路。列车由司机驾驶至转换轨停车后，ATS系统为列车分配对应的时刻表班次，列车完成投入正线的过程。
led柔性霓虹灯在无人驾驶线路中，由于车辆段进入正线的进路由中心ATS统一调度，正常出车不再需要信号楼值班员参与，出车计划由ATS系统按照正线时刻表，结合库内可用列车情况自动生成。
ATS系统检查库内列车的可用条件，并按预先定义的顺序依次选择合适编组的列车列入出车计划，当所有计划班次都有可用列车对应时，完成出车计划匹配。完成出车计划匹配后，
当接近计划的出车时间时，ATS系统命令唤醒列车。出车时间来到后，对完成自检的列车，ATS系统按照出车计划依次调度列车至投入/退出点，列车自动运行至投入/退出点后，ATS系统赋予列车相应的时刻表班次，列车投入运营。
1.3 列车回库与自动泊车
自动回库的过程比较简单。无人驾驶线路中，ATS系统按照计划将列车调度到投入/退出点，到达投入/退出点的列车再由ATS系统分配库线，列车自动运行至库线停靠，完成运营退出，并自动进入休眠状态。
若有需要，中央调度员可以命令回库列车运行至人工清洁站台、洗车库以及退出，然后经转换轨至维修库等地方。
1.4 自动洗车
ATP（列车自动防护）系统与洗车机接口联锁。列车按照命令自动停靠在洗车库前虚拟站台，在接受到开始洗车命令后，列车以3 km/h的低速运行，运行过程中，洗车刷同时启动对列车车身侧面进行清洗，直到完成整体清洗后，列车停车。
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停车后，如需对车头尾进行清洗，ATS系统命令洗车刷启动清洗，整个过程中列车保持静止。完成清洗后，洗车刷回到安全位置，列车可以接受调度命令运行至指定的停车线泊车。
1.5 受控接近
为支持在受限的安全防护距离条件下，自动进入车库停车和自动连挂，ATP系统提供列车的受控接近的功能，确保列车到达停车点。
1.6 自动化区域作业人员防护
对于需要进入自动化区域进行作业的人员，例如列车巡检等维护人员，ATP系统配置了作业人员防护开关装置。在进入受防护区域前，作业人员应激活请求开关，在获得调度允许后，作业人员才被允许进入。调度人员接收到请求命令后，若在防护区域内无动车要求，调度命令允许进入。
1.7 列车停站
列车停站主要考虑对停站未对准情况的处理。ATP系统在检测到停站未对准时进入点动模式，并报告行调以及通过广播向乘客说明。列车以低速模式向前或向后尝试对标，若一次尝试未能成功，ATP系统向行调报告报警；行调可以依据系统报告的对位误差以及现场监视CCTV的信息来判断是否远程命令开门。在自动关门命令发出后，若在规定时间内无法获得车门关好锁闭状态，ATP系统能够自动重新命令开关车门，站台屏蔽门保持关闭。对站台屏蔽门无法获得门关好锁闭状态的情况，ATP系统会进行类似的处理。若重新开关失败，中央行调应进行远程处理，可以远程命令重新开关门。
1.8 门故障处理
门故障处理主要包括车门故障隔离和站台屏蔽门故障隔离处理。单扇车门的故障由车辆TCMS报告给车载控制器，车载控制器通过ATS网络接口请求站台屏蔽门控制器对对应位置的屏蔽门故障隔离。单扇屏蔽门的故障由屏蔽门控制报告给ATS后，ATS系统请求车载控制器命令TCMS对对应位置的车门进行故障隔离。故障隔离后的车门或屏蔽门不会响应开门命令，车门保持关闭，并预先提示上下车乘客。
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