王靖
西安市轨道交通集团公司运营分公司，陕西 西安 710016
摘要：创新发展是城市轨道交通发展的驱动因素，是新时期我国城市轨道交通技术与管理的根本支撑。城市轨道交通行业要以全自动无人驾驶智能交通系统的研发与推广'引领我国城市轨道交通装备的全面升级。全自动运行系统是基于现代计算机、通信、控制和系统集成等技术实现列车全过程自动化的新一代城市轨道交通智能系统。
关键词：市轨道交通；全自动运行；运营管理
近年来随着车辆、信号、通信和综合监控等核心专业自动化水平的不断提高，全自动运行(FAO)技术已在大中城市轨道交通中进入了实际应用阶段，且国内有越来越多的城市轨道交通项目加入到全自动运行车辆的研制过程中。UT0(无人值守的全自动运行)是指列车上无需司机，而是由系统自动实现自动化等级为GOA4(无人干预列车运行)的列车全自动驾驶模式。UT0的实现主要依靠列车的信号、通信和车辆等核心系统的综合协调控制。列车控制管理系统(TC-MS)是UT0车辆运行的大脑，也是车辆与信号ATC(列车自动控制)数据通信的唯一接口，用于收集和控制车辆运行的牵引辅助、制动、车门、空调等信息，因此TCMS在UT0的功能实现中起到关键作用。
一、自动运行系统的特点
1、高度自动化、设备深度集成。全自动运行系统以行车为核心，通过信号、车辆、综合监控、通信等多个系统的深度集成，可提升轨道交通运行系统的自动化水平。
2、充足的冗余配置。全自动运行下车辆、信号、通信等关键设备均采用冗余技术，可减少运行故障。系统自身的故障诊断和自愈功能也可提高系统的可用性和可靠性。此外，全自动系统的运营控制中心(OCC)的作用远远高于传统的轨道交通线路，为防止OCC失效影响运营，应当加强OCC的配置级别，在条件允许的情况下可考虑建立备用OCC。
3、完善的安全防护。全自动运行从工作人员防护到乘客防护、从轨道障碍物检测到紧急情况下系统联动的各个环节，构建了一套更加安全的系统，可实现列车运行全过程的安全防护。
二、全自动无人驾驶核心系统及功能
全自动驾驶线路核心系统主要包括车辆、信号、车辆基地以及为上述系统和专业提供信息传输通道和通信手段的通信系统、车辆上和控制中心综合信息集成的综合行车自动化系统。该系统区别于常规人工驾驶系统，各子系统较常规系统增加了如下诸多功能。
1、车辆系统增加的功能。自动车钩、障碍物脱轨监测控制、客室门对位切除、走行部在线监测、远程断路器复位、远程隔离、蓄电池强电(快速充电)、紧急拉手等。
2、信号系统增加的功能。自动洗车控制功能、列车的休眠唤醒功能、列车的蠕动控制功能、系统能自动的增加列车来应对客流需要的功能、在全自动驾驶区域设置人员防护开关(SPKS)实现对作业人员防护的功能、信号与站台门系统增加了“故障对位隔离功能”。
3、综合行车自动化系统增加的功能。列车上新增对讲电话、视频调用、广播等综合集成人机界面制作、高效、集成、综合信息系统。
4、控制中心增加的功能。车辆调度及乘客调度、实现车辆远程控制、状态监控及乘客服务的功能、综合维修调度、实现供电、机电、信号、车辆的维护调度功能、与车辆基地停车库门连锁功能。更加丰富了既有的列车运行的全面监控功能、详细的各设备系统监测与维护调度功能、远程的面向乘客的服务功能。
三、全自动无人驾驶系统在轨道交通的应用
根据于新一轮轨道交通建设科技创新的总体要求，某市轨道交通建设管理有限公司综合考虑其承担建设线路的相关线路条件和建设时序提出定位为“综合科技示范线”，其中一项重要的目标就是实现国产化全自动无人驾驶系统的应用。
车辆采用自动车钩，实现车辆之间控制总线、电路、气路、通信线路的重联，满足故障车辆救援时的自动联挂功能。采用的元气件及部件性能稳定、可靠；其次具有高可用性，即使有故障发生，列车或系统具备“自愈”能力，保证列车正常运营。同时各核心子系统配置均遵循全自动无人驾驶系统的要求。
1、信号系统。采用全自动运行方式，列车唤醒、休眠、出入库、正线运行、自动折返等作业均由信号系统自动控制完成。为保证列车运营的高安全性和高效性，正线信号系统必须采用完整的ATC系统，即由ATS+ATP(含联锁)+ATO子系统构成。同时采用区域分布型ATC系统，即将线路分成若干控制分区，每个分区设一套计算设备来完成本区域内的ATP／AT0功能运算，控制中心只设置ATS子系统的中心设备。区域控制器间及区域控制器与控制中心通过DCS系统互联，由控制中,LATS协调各区域控制器完成全部的ATC功能。区域控制器通过安全型继电接口操作本区域内的道岔、信号机等设备，并监控其状态。停车场分全自动区和有人区，全自动区列车采用全自动驾驶模式，包括列车在库内的唤醒、出入场、洗车及休眠实现全自动完成，因此信号ATC系统必须具有ATP"LT0功能。停车场全自动区及试车线与正线一致，配置完整的ATC系统，全自动区应安装ATP／／ATO轨旁设备(含联锁)。有人区只安装联锁设备，不安装其它ATP／ATO轨旁设备。
2、综合行车自动化系统。从全自动驾驶系统是更高的自动化、集成化系统角度考虑，综合监控系统采用深度集成方案，形成以综合行车自动化为平台集成信号ATS子系统的TIAS系统。该系统除了具有原综合监控系统所有功能外，更应加强列车火灾、乘客报警及异常、车辆故障、站台门状态等的联动和信息整合，并增加控制中心操作员对车厢乘客的广播、视频监视以及对讲、对车辆设备的管理、监控、联动等功能。
3、通信系统。根据全自动驾驶模式的需求，通信系统需为调度人员提供运行车辆现场图像、故障信息以及相关联动调度指令下发的传输通道，系统的组成不发生调整，与有人驾驶线路一致设置专用通信、民用通信以及警用通信三个部分。
4、停车场。随着车场设备自动化程度的不断提高，车场可进行相关的减员增效工作。车场人员多集中在调车司机、工程车司机，以及工程车等设备的维护岗位上。由于全自动运行下单条线路的工程车维护工作量很少，可把工程车维护工作切分为初级维护工作和深度维护工作，将包含初级保养、初期应急处置的维护工作划分给工程车司机，将深度维护工作予以委外，或由多线共用的工程车维修队伍进行维护。全自动无人驾驶停车场是将正线对列车的运营控制权由车站延伸至停车场的全自动运行区域，不仅需要满足停车场常规所具备的列车停车、整备、清洁、检查、定期检修、调试等功能，还需要具备自动“唤醒”待班列车，启动列车并运行至正线。停车场必须以全自动驾驶车辆为服务本体，以满足全自动运行功能要求，通过改进检修体系、优化总平面、划分全自动区与有人区并增加相关物理分隔等措施，实现全自动驾驶停车场的各项功能需求。
全自动无人驾驶智能交通系统已经在我国轨道交通领域初见端倪，我国的轨道交通发展应抓住机遇，通过对已应用全自动无人驾驶智能交通系统的线路进行全面的技术分析、总结，逐步的积累经验并分享交流经验，为日后应用该系统的新线的建设提供强有力的技术支持。同时建议在日后的新线建设中大胆的应用全自动无人驾驶系统，最终达到以全自动无人驾驶智能交通系统的研发、推广引领我国城市轨道交通装备全面升级的目的。
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