关键字：地铁；无人驾驶；匹配设计；研究；分析
引言
目前，无人驾驶作为地铁行业中较为先进的技术，是地铁更好运行和发展的目标。但无人驾驶涉及的方面较多，对于整个设备的安全性，实用性，可靠性的要求较高。因此，在对于工程的匹配设计上还需要提高，大力加强无人驾驶的技术研究。我国还没有实现车辆、站台完全无人值守的自动驾驶模式，本文希望能够更好的探寻地铁无人驾驶工程的匹配设计，早日将无人驾驶地铁的模式在我国正常运行。
一、地铁无人驾驶的先决条件
（一）通信系统
通信传输是无人驾驶系统中控制的关键部分，全自动无人驾驶模式下，车内不再配置司乘人员，车辆运行期间的应急情况处理均是控制中心的车辆调、乘客调通过车地双向的数据传输和语音通讯实现。通信系统也是保证信号系统可靠、安全运行的前提，全自动无人驾驶的通信系统要在既有有人驾驶功能的基础上进行一些功能的升级，新增控制中心与列车乘客之间的双向语音通话功能，增加控制中心直接向车载广播系统进行人工广播的功能，增加控制中心调取车载、线路和站台视频监视图像的功能，增加监视车辆应急设备状态监视功能。
（二）信号系统
信号系统是全自动无人驾驶车辆的核心安全控制设备，在没有配置司乘人员情况下，信号系统具备车辆运行的高度控制权。系统具备运营前准备、列车出库、自动正线运行、到站停车开关门、清客、自动折返、工况转换、回库、休眠、场内调车等功能。高度的控制集中化、自动化大大提升了运营的灵活性、节约了运营成本、提高了运行效率信号系统还应该有效地掌握故障的情况，实时监控无人驾驶地铁的运行情况。及时有效的将故障诊断信息发送至控制中心，让地铁工作人员及时了解故障，更好的将列车问题进行排除。信号系统应在ATC控制区域设置SPKS,使得控区内FAM列车无法移动，控区外FAM列车无法进入对工作人员的安全起到保障。在工作人员进入轨道和离开时，都必须利用信号系统激活门卡，当门卡授权后才能进行出入，保证工作人员的出行安全。
（三）车辆
车辆是整个地铁无人驾驶的基本，同时也是最为关键的要素。全自动无人驾驶模式时对车辆自身以及车辆运行的畅通、安全的要求极高。无人驾驶的地铁车辆在技术方案中应具备几个主要的功能：
具备列车障碍物检测系统接口，在无人值守的驾驶过程中其作用可以有效检测列车前方及轨面上的障碍物更好的保障列车行驶的安全性；
具备列车走行部检测系统接口，实时监测车辆走行部的安全状态；
具备自行或者远程控制进入蠕动模式，确保列车具备在故障状态下运行至站台停车区的能力；
具备前端司机室更大碰撞吸能性能，车体结构上设置具有更大能量吸收的防爬、吸能装置和缓冲结构。除此之外，列车还需进行故障识别功能，列车进行自我故障识别，可以及时发现列车存在的安全隐患，提醒相关工作人员积极排除故障。将列车更好的保持安全运行的状态。
（四）列车站台
要想保证进出站台人员和乘客的安全，避免人员跌落站台里，进而发生安全事故。因此，列车的站台需要完全封闭，列车站台应该设立相应的站台门。当列车靠站的时候，站台门需要与列车停靠是同步打开车门和站台门。除此之外，还应该利用信号系统进行视频监控，及时了解各个站台的情况。车站站台屏蔽门与车辆车门具备对位隔离功能。
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二. 地铁无人驾驶应具备的功能
（一）列车自检和自救功能
列车具备进行自检能力，在投入运营前进行全面自检，自检不通过则发送唤醒失败状态。列车具备故障状态下自救能力。列车通讯故障或者部分牵引、制动丢失车辆有能力进入蠕动模式继续运行至下一站站台并实现精准停车。
（二）列车自动出入，自动运行功能
列车根据ATS系统的信息传输，接收到列车整个运行的状态信息。ATS系统根据库内及线路上的可用列车编排车辆的出入库和正线运行计划。在驶入的过程中，根据运行时刻表形成正线的驶入。在安全和各种规定限制的前提下，列车可以进行自动加速，控制以及停车。更好的实现列车的自我调整和自动控制列车的正线运行，达到地铁无人驾驶的真正效果。
（三）列车自动处理信息及自动休眠功能
ATS系统会不断地记录列车的运行的状态以及维护数据等信息，同时实时向管理系统发送这些数据信息。通过远程接收信息，列车作出响应，对于列车故障可以进行自动报警。除此之外，列车还需要拥有自动休眠功能，在列车进入车辆基地停止服务的时候，根据ATS系统传输列车设备进行自动关闭，达到良好的休眠状态，以备下一次列车的正常、安全运行。
（四）人工远程控制功能
列车在出现无法自我解救故障的情况下，那么就需要进行人工控制功能。根据列车故障的原因，采取相应的措施，利用OCC调度员向列车发起远程操作指令，恢复列车故障，保证列车安全行驶。且根据人工远程命令，可以将列车进入蠕动模式。
三. 地铁无人驾驶技术设计的难点
地铁无人驾驶对于自动化的要求较高，相对来说技术较为复杂，同时安全也是地铁无人驾驶的关键。因此，地铁无人驾驶所面临的技术设计比较困难。
（一）障碍物的监测和排除
列车在行驶的过程中会遇到突发障碍物的，那么及时的监测对于地铁无人驾驶安全是较为重要。但是目前在我国的地铁事业中还未真正实现列车行驶过程中的障碍物实时监测。因此，也是造成我国地铁无人驾驶技术未全面实施的根本原因，也是需要地铁无人驾驶工程的匹配设计重点。那么，我们可以参照国外先进的无人驾驶汽车避障技术来进行地铁防障碍物技术的探究，进而实现有效安全运营的无人驾驶模式。
（二）组织不成熟
同时，我国地铁无人驾驶的有效运行组织方案也是其中的一大困难。由于我国无人驾驶的经验较为薄弱，无法在运营组织上拥有成熟应用。那么，我们应该在地铁无人驾驶组织运营工程上花费更多的心思。首先，研究制定我国轨道交通的基本运营规则，然后根据国外成熟的运营管理经验，培养出更加专业的队伍和维护人员，发展适合我国地铁无人驾驶的组织管理模式，进而提高地铁无人驾驶工程的操作管理水平，实现真正的无人驾驶水平，并且在组织管理、应用上日趋成熟。
四．无人驾驶工程的设计方案
首先无人驾驶工程上应做到各个系统良好的配合协调，达到自动控制列车的有效运行。同时，各个系统均采用相关的冗余技术，实现主配系统的无缝切换。然后实现自我诊断和自我报警功能。其次实现列车的实时监督和控制，达到安全高效的运行。最后在列车车辆在出现故障时，还应该及时采取应急的解决方式。通过远程人工控制的方式将列车以缓慢的速度行驶到规定的停车位置，最终达到车辆的完好无损，保证列车后期的运行，是安全、高效的。
五.结束语
综上所述，地铁无人驾驶是我国轨道交通现代化中较为先进的技术，也是我国地铁事业在不断追求和发展的终极目标。无人驾驶不仅能实现列车的自我运行，而且实现运营的安全高效性。它可以提高列车的运行速度，更好的节约乘客的出行时间。在整个交通服务中，给予我们更多的方便性，灵活性，更加有效地适用于社会，促进国家的发展，提高我国地铁的服务质量。那么想要保证地铁无人驾驶工程设计的成熟。我国地铁应该加强无人驾驶的通信、信号、车辆、运行等方面的工程匹配设计，不断完善无人驾驶工程实施方案，进而确保无人驾驶的安全性，有效性，和灵活性，最终实现无人驾驶的超高水平，满足于人们的需要，促进轨道交通事业的进步，带动社会的发展。
参考文献
[1]窦新.青岛:全自动无人驾驶地铁列车下线[J].杭州(周刊),2016(05):61.
[2]熊天圣,王克斌.全自动无人驾驶综合自动化系统分析与设计[J].现代信息科技,2019,3(14):93-95.
[3]梁九彪.地铁无人驾驶工程的匹配设计[J].城市轨道交通研究,2014,17(02):4-7.
论文作者:吴凡
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第12期
论文发表时间:2019/11/15
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