全自動運行城市軌道交通運營需求分析

謝正媛　李伶伶

摘 要：本文從控制中心調(diào)度、車站運營作業(yè)、車輛段運營作業(yè)、車載運營作業(yè)、故障應(yīng)急處置方式等五個方面分析城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)與傳統(tǒng)軌道交通的區(qū)別，討論新的軌道交通運營模式下，崗位的變更及工作職責(zé)的變化。展望全自動運行系統(tǒng)的發(fā)展新時期。

關(guān)鍵詞：全自動運行；運營需求分析；崗位設(shè)置

中圖分類號：U292 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）10-0223-02

1 概述

全自動駕駛系統(tǒng)代表了目前城市軌道交通現(xiàn)代化的最先進(jìn)技術(shù)。全自動駕駛系統(tǒng)將傳統(tǒng)司機(jī)的工作職能一部份由列車自動控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)，另一部分則將移交到控制中心去完成。傳統(tǒng)的司機(jī)、控制中心調(diào)度員和車站值班員共同參與控制的運營控制模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥刂浦行恼{(diào)度員直接面向運行的運營控制模式。這種運營模式的變革，對參與運營的各主體部門運營需求都產(chǎn)生了變化。

2 控制中心調(diào)度需求變化

由于全自動駕駛系統(tǒng)是完全沒有司機(jī)參與，車輛在控制中心的統(tǒng)一控制下實現(xiàn)全自動運營，自動實現(xiàn)列車休眠、喚醒、準(zhǔn)備、自檢、自動運行、停車和開關(guān)車門。對控制中心的高度集中管理要求更高，調(diào)度員的專業(yè)分工更加細(xì)化，專業(yè)水平和系統(tǒng)設(shè)備運行管理的經(jīng)驗要求更高。除了設(shè)置基本的行調(diào)、電調(diào)、環(huán)調(diào)、設(shè)備調(diào)度、總調(diào)外，在控制中心增設(shè)了客運調(diào)度、車輛維修調(diào)度。客運調(diào)度主要負(fù)責(zé)與列車內(nèi)乘客通話，即時解決乘客問題；向列車和車站遠(yuǎn)程廣播，通知乘客運營信息，組織乘客疏散；負(fù)責(zé)與車站作業(yè)人員聯(lián)系。車輛維修調(diào)度根據(jù)列車檢修計劃安排列車檢修；正線運行中出現(xiàn)的故障列車安排其進(jìn)入車輛段檢修。此外，行調(diào)增加列車運行、站臺門監(jiān)控及遠(yuǎn)程控制功能，行調(diào)可直接與車站和列車上的乘客通話和遠(yuǎn)程廣播。

控制中心不但要管理正線，還要調(diào)度管理車輛段及停車場的自動化區(qū)域，當(dāng)現(xiàn)場需要人工干預(yù)時，控制中心可實現(xiàn)必要的自動聯(lián)動和經(jīng)調(diào)度員確定的手動聯(lián)動。并可協(xié)同司機(jī)、車站值班員等崗位人員進(jìn)行協(xié)同應(yīng)急處置?？刂浦行恼{(diào)度員擔(dān)負(fù)了原有司機(jī)及車站值班員的工作，這也要求線路控制中心提高其可靠性，設(shè)置線路主、備控制中心。主控制中心設(shè)在運營控制中心，后備控制中心設(shè)在車輛段。如主控制中心因事故停止使用時，行調(diào)可通過備用控制中心完成監(jiān)控在線列車運行的功能。

3 車站作業(yè)運營需求變化

由于全自動駕駛系統(tǒng)的高度自動化，系統(tǒng)正常運營時，車站及軌旁值班員主要是管理車站的乘客服務(wù)，他們必須對乘客的要求做出快速反應(yīng)，以確保實現(xiàn)對乘客的高質(zhì)量的服務(wù)。其中：車站值班員負(fù)責(zé)查看車站設(shè)備，回答和解決乘客的提問和要求，管理車站秩序；站臺操作員主要負(fù)責(zé)幫助和引導(dǎo)乘客上下車，并及時處理車門或屏蔽門故障，以確保列車能正常載客；線路多職能巡邏人員在線路運營時主要是處理列車客室內(nèi)與乘客相關(guān)的服務(wù)內(nèi)容，當(dāng)線路或列車出現(xiàn)故障時，在控制中心調(diào)度員的指令下，處理現(xiàn)場故障。信號系統(tǒng)在車站站臺門兩端處和車站控制室IBP盤上增設(shè)關(guān)門按鈕，實現(xiàn)清客確認(rèn)和車門關(guān)閉的功能；列車運行至終點站，巡邏人員通過按壓站臺設(shè)置的關(guān)門按鈕協(xié)助調(diào)度員進(jìn)行清客確認(rèn)，關(guān)閉車門，列車自動入段。

全自動運行系統(tǒng)下，車站崗位設(shè)置和職能與傳統(tǒng)軌道交通線路變化不大，分為站區(qū)中心站和一般車站。站區(qū)中心站設(shè)有綜控室和技術(shù)室，一般車站僅設(shè)綜控室。綜控室設(shè)置值班主任、車站值班員等崗位，技術(shù)室包括軌道及車站維護(hù)人員，對軌旁設(shè)備維護(hù)修理。由于UTO模式無司機(jī)值乘，因此在交路折返站不設(shè)輪乘室和司機(jī)值班室。

4 車輛段作業(yè)運營需求變化

車輛段包括全自動運行區(qū)域、非全自動運行區(qū)域。相比傳統(tǒng)線路，車輛段全自動運行區(qū)域列車可實現(xiàn)自動化出入庫，喚醒、自檢、洗車、轉(zhuǎn)線、休眠等功能，可省去很多人工操作。自動化車輛段在無人區(qū)具備有人區(qū)及無人區(qū)的門禁隔離，還設(shè)置了檢修人員進(jìn)入的檢修地溝，停車股道與檢修地溝設(shè)置了SPK人員防護(hù)開關(guān)。因此在全自動線路的車輛段，列車在車輛段內(nèi)具備ATP的防護(hù)功能，也具備精確停車定位的功能，因此在全自動車輛段內(nèi)需設(shè)置信號系統(tǒng)的區(qū)域控制器（ZC），在停車股道范圍設(shè)置精確停車所需的應(yīng)答器。由于在全自動車輛段內(nèi)列車依靠移動授權(quán)（MA）進(jìn)行行車，因此列車需要時刻與軌旁ATP進(jìn)行列控信息的交互，因此幾乎在整個車輛段范圍，均須覆蓋車地?zé)o線（LTE-M）。此外相比傳統(tǒng)車輛段，全自動車輛段的自動運行區(qū)域和非全自動運行區(qū)域之間需要設(shè)置轉(zhuǎn)換軌。

5 車載作業(yè)運營需求變化

車輛是全自動駕駛城市軌道交通系統(tǒng)的運動載體與核心。人工模式時，司機(jī)操作司控器駕駛列車。STO模式時，司機(jī)根據(jù)提示按壓ATO啟動按鈕后駕駛列車。UTO模式時，完全由信號系統(tǒng)根據(jù)運行圖時刻表控制列車運行。

UTO系統(tǒng)控制傳輸路徑為由OCC控制車載ATC（列車自動控制）設(shè)備，通過MVB（多功能車輛總線）傳輸?shù)絋CMS（列車控制管理系統(tǒng)）、ICU（逆變器控制單元）、BCU（制動控制單元）。車輛在控制中心的控制下自動實現(xiàn)列車休眠、喚醒、自檢、自動運行、停車和開關(guān)車門，以及在輕微故障情況下實現(xiàn)自動切除、恢復(fù)供電等功能，包括洗車也能無人操作自動完成。列車安裝的火災(zāi)報警系統(tǒng)，能夠?qū)⒒鹁畔魉椭了緳C(jī)室及控制中心顯示并報警，協(xié)助乘客快速逃生。客室內(nèi)的乘客緊急報警和對講系統(tǒng)可與控制中心實時通話，由客運調(diào)度員為乘客答疑解惑，協(xié)助乘客應(yīng)急處理。客室監(jiān)控系統(tǒng)無盲區(qū)，司機(jī)室監(jiān)控除監(jiān)視司機(jī)臺及所有按鈕開關(guān)外，也可監(jiān)視列車前方50m路況，為緊急疏散或列車故障提供影像資料。廣播系統(tǒng)根據(jù)信號系統(tǒng)提供的信息自動預(yù)報站、報到站，全自動廣播。列車前端和末尾的機(jī)械障礙物探測裝置一旦探測到障礙物，立即觸發(fā)列車緊急制動，同時將信息傳輸至OCC，方便調(diào)度員遠(yuǎn)程控制。列車的關(guān)鍵控制電路、設(shè)備都有冗余設(shè)計，減少單點故障對列車運行的影響。若因緊急事件需要疏散，可由控制中心遠(yuǎn)程打開逃生門。

6 故障應(yīng)急處置作業(yè)變化

若全自動運行系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)異常，故障列車或在線列車沒有遵循時刻表運營，中心調(diào)度員可以在任何時間根據(jù)需要，通過“人工”辦理調(diào)線、調(diào)整停站時間、臨時增減車輛等方式，合理配置在線車輛運營路徑、運行時間及數(shù)量，完成增加、擴(kuò)展、減少、取消或重新建立運營計劃的控制，平衡列車之間的乘客流量，滿足運營需求。如設(shè)備故障需要立即修復(fù)，結(jié)合列車配備的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，控制中心可通過視頻圖像了解車內(nèi)情況，對事件或故障做出正確反應(yīng)，乘客可通過車載對講系統(tǒng)與控制中心乘客調(diào)通話交流。當(dāng)需要有人駕駛車輛時，車站巡邏人員可打開駕駛臺蓋板，實施駕駛操作，此時車載系統(tǒng)設(shè)備自動將控制中心與乘客的通話權(quán)轉(zhuǎn)換為控制中心直接與司機(jī)通話，司機(jī)與乘客對話的管理關(guān)系。

7 結(jié)語

通過以上各方面的分析，全自動駕駛系統(tǒng)技術(shù)做為一個節(jié)約能源的、高新技術(shù)的、附加值很高的新型產(chǎn)業(yè)，可以為軌道交通提供更舒適、更安全、高效的服務(wù)，進(jìn)一步提升軌道交通安全與效率。隨著全自動駕駛成為被認(rèn)可的可靠方案且將保持著高速增長，特別是國內(nèi)的北京、上海、和廣州等地鐵已經(jīng)在陸續(xù)研究采用全自動駕駛的系統(tǒng)，國內(nèi)軌道交通即將迎來無人駕駛系統(tǒng)建設(shè)高潮。

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