摘要：我国轨道交通全自动运行系统在不断发展，并且取得了一定的成绩。上海地铁10号线于2010年开通，目前由DTO模式逐步向UTO模式过渡；北京地铁燕房线于2017年12月开通，是我国首条自主研发的全自动运行线路。国际公共交通协会（UITP）预测，全自动运行在今后将会有一个巨大的增长，2020年全球将有2079公里的地铁线路采用全自动运行方式，75%新线将采用FAO技术，40%的既有线改造时将采用FAO技术。
关键词：城市轨道交通；全自动运行系统；应用
1地铁车辆基地的组成与分类
车辆基地是保证地铁正常运营的后勤基地，车辆基地的设计范围包括车辆段、综合维修中心、物资总库和培训中心以及必要的办公、生活设施等，是地铁正常运营所必需的设备和设施。地铁系统引入全自动运行技术后，势必会对车辆基地的设计产生影响，其中受影响最大的是车辆基地中的车辆段。车辆段是用于停放和维修地铁列车的场所，按检修修程可分成4个类别，即大架修车辆段、定修车辆段、停车场、辅助停车场。每个类别的运用、检修设施主要组成如下：大架修段主要由大架修库、定临修库、静调库、吹扫库、不落轮镟库、试车线、周月检库、停车列检库、洗车库等组成；定修车辆段主要由定临修库、静调库、吹扫库、不落轮镟库、试车线、周月检库、停车列检库、洗车库等组成；停车场主要由周月检库、停车列检库、洗车库等组成，也可根据需要设置临修库、不落轮镟库和试车线；辅助停车场主要由停车列检库、洗车库组成。
地铁车辆段设施又可以分为两大类：运用设施和检修设施。运用设施是保证正线正常运营必不可少的设施，主要包括停车列检库、周月检库、洗车库等。检修设施的作用是维修地铁列车，主要包括大架修库、定临修库、不落轮镟库、静调库、吹扫库、试车线等。对于常规车辆段车场线路主要分为运营部分和检修部分，各检修库的组合与分区没有很严格的规定，全自动运行系统的引入，打破了固有的设计观念，需要重新研究新的理念用来规范全自动运行车辆段的设计。
2全自动运行系统和常规驾驶系统的主要区别
2.1运营目标
相比于常规驾驶系统，全自动运行系统节省时间，可以有效缩短行车间隔、提高旅行速度，加速车辆周转。据统计，上海地铁10号线采用无人驾驶运营，运营效率提高8.9%，若远期无需随车人员，按每列车6人配置，每名司机年使用成本10万元，每年可减少60万/列。全自动运行系统通过岗位综合减少定员，有效降低运营成本，上海地铁10号线目前每公里的运营人员是37人，较传统项目的50人/公里有了明显降低，上海地铁运营提出的目标是28人/公里。
2.2信号系统的差别
全自动运行轨道交通正线区域为全自动控制区域，纳入ATC系统的控制范围且须实现列车全自动运行功能。与常规系统相比，正线停车线、车辆段/停车场停车列检库增设精确停车应答器，并配置列车在停车线休眠唤醒后的静止列车定位应答器或相关定位设备，车载ATC设备增设休眠唤醒模块；全自动驾驶模式下，列车到达终到站清客，期间车载信号设备保持车门打开，在进行清客确认后，系统自动关闭车门和站台门，在车站站台门两端处和车站控制室IBP盘上增设关门按钮，以实现清客确认和车门关闭的功能。车辆段/停车场自动化区采用完整的ATC系统，对在自动运行区域列车进行自动控制，具备ATP/ATO功能，列车在停车列检库内可实现精确停车、休眠唤醒、自检的功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆车辆段需设ZC区域控制器设备、自动化区增加无线传输设备；此外，信号系统增设与车辆段洗车机的接口，以实现自动洗车功能。
2.3运营组织差别
常规驾驶系统控制下，行车调度员负责监视列车运行状态，保证按图行车，在故障情况下，通过调度命令指挥司机及相关专业人员处理。而全自动驾驶模式下，控制中心调度员可以直接远程控制列车运行，通过远程传输与列车内乘客直接对话。因此，在全自动运行模式下，控制中心的调度功能增强了，车控室的功能削弱了。运营管理人员岗位设置和定员数量也与传统轨道交通有区别。第一，在运营控制中心设主控制中心，在车辆段调度中心设后备控制中心，互为冗余。控制中心增加车辆检修调度和客运调度员。其中车辆检修调度员负责车辆检修计划安排和调度工作。客运调度员主要负责车站内和列车内乘客联系，站内或车内信息广播等工作。第二，取消正线运营司机，保留车辆段试车司机和轨道车司机。
3全自动运行车辆的可靠性
3.1车上设备状态远程检测
车载VOBC系统和车辆TCMS系统通过增加与TIAS、IMS系统的接口，将列车状态、诊断信息汇总到控制中心（车辆调和设备管理系统），强化远程监测功能。车辆TCMS周期将车辆故障信息、状态信息和里程信息发送给车载VOBC。车辆TCMS与地面服务器通道传输车辆故障信息和维护信息。
3.2列车控制与诊断系统自动控制
TCMS故障诊断和监控；增强TCMS的数据记录和传输系统；提升TCMS系统可靠性；TCMS远程安全修复和故障安全自愈技术。
3.3走行部安全监测和故障诊断
车辆走行部若发生严重故障而未及时采取措施，容易造成运营安全事故，比如轴承烧损。传统车辆走行部监测诊断未实现控车，严重故障应急措施依靠诊断信息和司机人工决策的方式，全自动驾驶车辆需要研究高实时性的走行部故障诊断和自动分级报警决策技术。严重故障实时报警通过列车网络与调度系统实时远程连接用于监控，从而保障全自动驾驶模式下的车辆运行安全。
3.4车地通信大数据处理
第一，数据记录要确保数据记录的完整性和实时性。第二，数据记录系统为TCMS通过MVB与各系统进行通信，采用大容量进行记录，记录芯片固化在设备内部，且在列车两端均冗余设置有快速存储器。第三，数据传输系统为TCMS通过MVB和以太网与各系统进行通信，传输TCMS控制信息以及各系统运行数据、故障信息等，并通过校验及安全传输技术确保数据的发送的安全性、准确性。第四，信号系统可通过TCMS反馈数据实时监控关键系统如牵引、制动、车门等关键运行状态，最终实现数据传输系统服务全自动驾驶车辆大数据量处理的需求。
3.5提高系统集成度实现多专业联动
现阶段FAO系统的定义对系统集成并无明确规定和要求，但是随着城市轨道交通自动化水平的提高，全自动运行系统对多系统间的信息交互的准确性、及时性等会提出更高的要求。因此，通过将信号、综合监控、视频监视、乘客信息、广播、站台门等多专业系统深度集成，实现系统间的数据流向简洁化，达到统一数据源、加快系统信息化，结合云平台构建以行车为核心、面向乘客服务的综合行车控制系统，将是全自动运行系统技术发展的必然趋势。
结束语：综上所述，全自动运行系统是轨道交通信号系统发展的必然趋势，全自动运行系统并不是简单的新设备应用，而是新技术应用带来的运营管理模式的改革。只有结合今后运营的具体场景和规则来建设，才能实现全自动运行系统自动化水平提升所带来的人力和各项成本的显著降低。
参考文献
[1]周永，肖衍.轨道交通全自动运行车辆基地功能需求探讨[J].铁路技术创新，2016（06）：72-75.
[2]闫宏伟，燕飞.城市轨道交通全自动运行系统及安全需求[J].都市快轨交通，2017，30（03）：50-55+87.
[3]李中浩.浅析城市轨道交通信号系统的发展趋势[J].城市轨道交通研究，2016，19（S1）：1-3.
[4]章希.城市轨道交通的全自动运行[J].城市公用事业，2009，23（03）：49-52.
[5]张天白，吕高腾，赵云.城市轨道交通全自动无人驾驶系统分析与探讨[J].科技创新导报，2018，15（01）：9+11.
论文作者:李秀怡
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/5
标签：全自动论文; 系统论文; 车辆论文; 列车论文; 轨道交通论文; 调度员论文; 信息论文; 《建筑学研究前沿》2018年第19期论文;