摘要：全自动无人驾驶系统已经被验证是一种具有高度可靠性、安全性的系统，可以实现列车的小编组、高密度运行、既该省运营服务水平，也降低生命周期成本。全自动无人驾驶系统是一种采用全新理念的先进的城市客运交通模式。代表着城市轨道交通新的发展方向。
关键词：无人驾驶； 安全性
前言
随着科学技术的发展以及自动化程度的提高 ,世界上城市轨 道交通系统的运行行模式 也在发⽣生变化 。
全自动无人驾驶系统的现状
全自动人驾驶系统是一种将列车驾驶员执的工作 , 完全由自动化的、度集中的控制系统所替代的列车运模式。全自动人驾驶系统已越来越被人们所接受 ,以致于像巴黎、马赛、里昂、柏林、汉堡、法兰克福、纽伦堡以及纽约等城市, 都拟将既有传统地铁改造成为全动无人驾驶系统。
在国际上, 全自动无人驾驶已是一项成熟的技术 , 无论在设计、施工, 以及车辆、机电设备、系统集成、系统调等方面均已积累经验。
全自动无人驾驶系统的优越性安全性和可靠性高
人工操作易受主观和外界因素的干扰, 因此在安全性方面存在不确定性和不稳定性, 这也是导致轨道交通故障或事故的原因之一。据不完全统计,传统的城市轨道交通线中有50 %～ 60 %的意外事件肇因是由于人的疏忽。全自动无人驾驶系统运用现代设计理念, 采用硬件和软件的冗余措施, 利用高可靠性和安全性的信号系统(ATC), 高可靠性、大容量的具有实时传输功能的通信系统, 以及具有高度的牵引/制动控制精度、快速准确的故障诊断分析与排除功能和应急疏散声光电报警指示的车辆等, 结合智能化和数字化的综合监控系统、运营控制中心依靠人工监视与干预机制来确保高安全性和可靠性。
实现列车高密度运行, 适应大客流运营需要
全自动无人驾驶系统的信号系统采用了基于无线通信技术的移动闭塞系统, 通过与车辆的高精度控制系统的技术接口来实现列车精确定位、高速运行、实时跟踪和自动折返, 有效地缩短了列车运行间隔, 提高了行车密度和旅行速度, 可适应大客流的需要。
降低建设投资和生命周期成本
列车高密度运行, 可减小列车编组、缩短车站长度;旅行速度的提高有利于减少车辆配置数量, 使建设投资得到有效控制。无人驾驶系统具有按客流自动调整运营策略和列车开行密度的功能, 能灵活地适应高峰大客流和低峰客流的运营需要, 提高列车满载率。列车不设驾驶员, 使操作人员大幅度减少;车辆配属数的减少也使维修人员数减少, 使整个维修成本下降。因此从总体比较, 全自动无人驾驶系统的生命周期成本(LCC)要比常规系统减少。
可提高服务水平和管理水平
无人驾驶系统是高科技含量的轨道交通系统, 需要有高的管理水平与之相适应。因此, 要求管理人员有较高的素质, 不仅要有较高的科技文化水平, 能沉着、机灵应对突发事件, 更要有极高的服务意识和责任感, 使运营服务水准有明显的提高。
全自动无人驾驶系统的特点
无人驾驶系统涉及车辆、信号、通信、综合自动化等多个专业, 所有专业均应按照无人驾驶系统要求设计, 提高系统的安全性和可靠性, 加速各专业技术水平发展, 达到降低投资运营成本, 提高轨道交通运营管理水平, 优化对乘客的服务质量。与有人监督自动驾驶系统相比, 无人驾驶系统具有以下特点：
(l) 线路应完全封闭、车站设置屏蔽门, 车辆段无人自动驾驶区域应设置围栏、隔离设施和门禁等防护措施。
(2) 车辆、信号以及车辆与控制中心( 以下简称中心) 的通信系统等均应采用多重冗余技术,主、备系统之间能够实现“ 无缝” 切换, 提高系统的可靠性和可用性。
(3) 车辆应具备更高的牵引和制动控制精度，具有待班列车的自动预检、更强的故障诊断和报警、对车厢内环境的调节, 并具有多重控制方式。同时应设置车辆排障设备和脱轨检测设备, 并与信号系统接口, 在发生紧急情况时应能紧急制动。
(4) 车一地间应实现实时、安全、高速、大容量的双向通信, 包括列车控制信息传输、故障诊断与报警信息传输、车厢内闭路电视监视信息传输、中心和车站与旅客直接通话传输等。
(5) 无人驾驶系统应优先采用基于通信的移动闭塞系统, 在保证列车运行安全的前提下, 能够缩短追踪间隔, 实现列车的精确定位和实时跟踪。同时信号系统应提供特有的“ 超低速运行模式” 用于实现系统故障时的运行。信号车载和轨旁设备故障时应具有可靠的应急运行方式, 列车上应设置人工驾驶盘以作为必要时授权人工驾驶, 以及提供乘客紧急停车按钮或手柄。
(6) 车辆段应采用与正线相同的信号系统, 包括进出段联络线, 以实现全线的无人自动驾驶。段内应根据作业性质分为无人自动驾驶区域和有人驾驶区域。列车出入段进路必须预先计划并自动控制。段内自动作业包括激活列车启动自检、启动列车、将列车送至正线、送至洗车库接受预定清洗、送至预先分配的停车线和将列车休眠等。
(7) 具备快速、准确、安全的故障检测和排除功能, 以及强大的故障救援能力。无人驾驶系统应以故障一安全的ATC系统和高效智能的综合自动化系统为基础, 结合人工监视和干预机制, 建立健全运营应急预案, 当列车由于某种原因在区间停车、发生火灾、车门无法关闭等情况下, 应能够迅速将报警信息传输给中心和相关车站, 启动应急预案, 及时响应并采取措施, 提高对灾害、事故等情况下的应急处理能力。
运营模式的差异化
与人工操作相比，全自动无人驾驶系统运营管理模式发生较大变化, 中心调度员将由对人的调度关系转变为直接面向列车和旅客,原来对司机的调度电话将转变为中心与列车间的通信, 同时要直接服务旅客、指导旅客处理紧急事务及逃生。
无人驾驶系统在适当的列车编组情况下,通过缩短行车间隔, 能增加运能, 并节省车辆配置; 更高的牵引和制动控制精度可以使列车运行趋于理想的运行曲线, 降低了牵引能耗和车辆耗损;减少了驾驶员数量, 节约了人工成本。
无人驾驶系统有利于行车间隔、站停时间的精确控制, 从而提高了旅客旅行速度。列车的高安全性、高可靠性和高准点运行增强了旅客对城市轨道交通的信任度。
全自动无人驾驶系统的运营模式，要求一些关键的核心技术与之相适应来满足无人驾驶的要求。
1:RM要求高
特别是在可靠性方面的指标更高，据有关文献记载，安全完善度为等级4。因此根据需要应该设立后备驾驶员的操纵设备，系统应该考虑双机冗余。
2:大集成综合监控系统
大集成综合监控系统直接服务于运营管理及非常事件的处理，系统集成方式是根据无人驾驶系统的设计思想而异。比如将电力，乘客信息，广播，防灾，报警，门禁集成在一起。
3:车辆
无驾驶人员只设操纵台。客室设立摄像系统实时传送到控制中心。
4:信号系统
所有信号系统采用基于无线通信系统的闭塞系统。
5车辆系统的调试
在完成型式试验之后分别做限界试验来考核可靠性和安全性。
结束语
全自动无人驾驶系统已经被验证是一种具有高度可靠性、安全性的系统，可以实现列车的小编组、高密度运行、既该省运营服务水平，也降低生命周期成本。全自动无人驾驶系统是一种采用全新理念的先进的城市客运交通模式。代表着城市轨道交通新的发展方向。而现在的社会生活中，人们对于出行的安全，高效也有着越来越严格的要求。因为无人驾驶系统势必会在未来的交通系统中占领主导。
参考文献
1.上海申通轨道交通研究咨询有限公司.上海轨道交通全自动列车运行行系统研究[R].
2.上海申通轨道交通研究咨询有限公司.上海城市轨道交通网络系统综合研究•网络车辆资源共享[R].
3.上海市隧道工程轨道交通设计研究院，上海申通轨道交通研究咨询有限公司.上海市轨道交通应用无人驾驶系统研究论证报告[R]
4.朱沪.全自动列车运行行系统在上海城市轨道交通工程中的应用[J].城市轨道交通研究,
论文作者:高仲麟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/6/19
标签：系统论文; 列车论文; 无人驾驶论文; 全自动论文; 车辆论文; 轨道交通论文; 安全性论文; 《基层建设》2018年第12期论文;