全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中聯(lián)鎖新增配套功能

張蓓蓓

摘要：相比傳統(tǒng)CBTC系統(tǒng)，在全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中信號(hào)系統(tǒng)需與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)列車(chē)全自動(dòng)運(yùn)行，并且系統(tǒng)需具備較強(qiáng)的抗干擾能力及故障恢復(fù)能力。文中對(duì)其中聯(lián)鎖子系統(tǒng)參與實(shí)現(xiàn)的新增功能做簡(jiǎn)單介紹。

關(guān)鍵詞：全自動(dòng)駕駛;聯(lián)鎖;地鐵

中圖分類(lèi)號(hào)：U292

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-6487（2019）03-0011-02

0引言

地鐵列車(chē)全自動(dòng)駕駛是一種將城市軌道交通系統(tǒng)中列車(chē)駕駛員執(zhí)行的工作完全由自動(dòng)化的、高度集中的控制系統(tǒng)所替代的列車(chē)運(yùn)行模式。地鐵列車(chē)全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的出現(xiàn)，可以減少人為操作帶來(lái)的諸多不利影響，并且能有效提升地鐵列車(chē)的運(yùn)營(yíng)效率，降低了風(fēng)險(xiǎn)，改善了列車(chē)運(yùn)行的舒適性。

全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可分為有人值守的全自動(dòng)運(yùn)行（DTO）和無(wú)人值守的全自動(dòng)運(yùn)行（UTO）。

DTO模式下列車(chē)已基本具備全自動(dòng)駕駛的功能，列車(chē)的啟動(dòng)、停站、運(yùn)行均由信號(hào)系統(tǒng)全程控制，但列車(chē)上仍需配備一名隨車(chē)人員，該人員不直接參與正常的列車(chē)運(yùn)行控制，只對(duì)列車(chē)設(shè)備狀況和列車(chē)運(yùn)行前方環(huán)境實(shí)施監(jiān)視，對(duì)設(shè)備故障和意外情況進(jìn)行即時(shí)處理。如北京機(jī)場(chǎng)線(xiàn)。

UT0真正實(shí)現(xiàn)完全無(wú)人自動(dòng)駕駛，車(chē)輛完全由計(jì)算機(jī)控制按時(shí)刻表自動(dòng)運(yùn)行。對(duì)列車(chē)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和自動(dòng)診斷，將列車(chē)設(shè)備狀況信息和故障報(bào)警信息傳送到控制中心。如北京燕房線(xiàn)。

相比傳統(tǒng)CBTC系統(tǒng)，全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中信號(hào)系統(tǒng)需與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)列車(chē)自動(dòng)喚醒/休眠、庫(kù)內(nèi)發(fā)車(chē)、站臺(tái)停站/發(fā)車(chē)、對(duì)位調(diào)整、站臺(tái)清客、自動(dòng)折返、回庫(kù)、自動(dòng)洗車(chē)、清掃等正常作業(yè)，以及乘客緊急呼叫、SPKS防護(hù)、車(chē)輛/站臺(tái)火災(zāi)、障礙物檢測(cè)、車(chē)門(mén)/站臺(tái)門(mén)對(duì)位隔離、雨雪模式、蠕動(dòng)模式等異常事件處理，實(shí)現(xiàn)列車(chē)全自動(dòng)運(yùn)行。其中聯(lián)鎖子系統(tǒng)需參與配套實(shí)現(xiàn)如下幾個(gè)功能：SPKS防護(hù)、站臺(tái)清客確認(rèn)、車(chē)門(mén)/站臺(tái)門(mén)對(duì)位隔離、再關(guān)門(mén)控制功能、列車(chē)自動(dòng)洗車(chē)功能。下面就聯(lián)鎖新增配置功能做一簡(jiǎn)單介紹。

1聯(lián)鎖新增配置功能

1.1人員防護(hù)開(kāi)關(guān)SPKS

正線(xiàn)和車(chē)輛基地自動(dòng)駕駛區(qū)域均需設(shè)置人員防護(hù)開(kāi)關(guān)，作業(yè)人員進(jìn)入自動(dòng)區(qū)域前需激活人員防護(hù)開(kāi)關(guān)，建立相應(yīng)封鎖區(qū)域，防止列車(chē)進(jìn)入其防護(hù)區(qū)域以及在防護(hù)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，以保護(hù)作業(yè)人員安全”。

聯(lián)鎖系統(tǒng)與人員防護(hù)開(kāi)關(guān)接口，采集SPKS的狀態(tài)，并驅(qū)動(dòng)SPKS表示燈，SPKS的狀態(tài)納入聯(lián)鎖進(jìn)路檢查條件。CI采集到防護(hù)開(kāi)關(guān)激活狀態(tài)后，不允許辦理經(jīng)由該封鎖區(qū)域的列車(chē)進(jìn)路，對(duì)于已辦理的進(jìn)路立即關(guān)閉相應(yīng)信號(hào)，并將封鎖區(qū)域的信息發(fā)送至ATP設(shè)備。

當(dāng)CC接收到聯(lián)鎖發(fā)送的SPKS處于防護(hù)狀態(tài)，若列車(chē)未進(jìn)入SPKS區(qū)域，則限制列車(chē)進(jìn)入SPKS區(qū)域;若列車(chē)停在SPKS防護(hù)區(qū)內(nèi)，則施加制動(dòng);如列車(chē)處于移動(dòng)狀態(tài)，則立即施加緊急制動(dòng)停車(chē)。

當(dāng)CI檢測(cè)到SPKS防護(hù)位超過(guò)一定時(shí)間（假定經(jīng)過(guò)該時(shí)間后，CBTC列車(chē)在區(qū)域內(nèi)停穩(wěn)），或SPKS防護(hù)區(qū)域內(nèi)無(wú)列車(chē)占用且相關(guān)接近區(qū)域也無(wú)列車(chē)占用時(shí)，輸出SPKS防護(hù)激活提示，驅(qū)動(dòng)繼電器點(diǎn)亮室外SPKS激活表示燈，工作人員看到SPKS激活指示燈點(diǎn)亮后才可進(jìn)入SPKS防護(hù)區(qū)域83。

關(guān)閉人員防護(hù)開(kāi)關(guān)前需確保所有人離開(kāi)封鎖區(qū)域。聯(lián)鎖采集到防護(hù)開(kāi)關(guān)處于非防護(hù)位時(shí)，將信息發(fā)送給ATP設(shè)備。當(dāng)CC檢測(cè)到列車(chē)車(chē)身所在的SPKS防護(hù)區(qū)域不處于防護(hù)狀態(tài)時(shí)，則自動(dòng)撤銷(xiāo)制動(dòng)并控制列車(chē)?yán)^續(xù)自動(dòng)運(yùn)行。

1.2站臺(tái)清客確認(rèn)

當(dāng)列車(chē)運(yùn)行至折返站或終點(diǎn)站停穩(wěn)且停準(zhǔn)后，打開(kāi)車(chē)門(mén)及站臺(tái)門(mén)，ATS下發(fā)清客指令，在清客期間車(chē)載CC保持車(chē)門(mén)打開(kāi)不關(guān)閉。

由站臺(tái)值班人員完成清客確認(rèn)后，按壓站臺(tái)上的就地控制盤(pán)（PSL）上的清客確認(rèn)按鈕。CI采集到站臺(tái)清客確認(rèn)按鈕按下信息，將信息發(fā)送給車(chē)載CC。車(chē)載CC收到站臺(tái)清客確認(rèn)按鈕按下信息后，向車(chē)輛發(fā)送關(guān)閉車(chē)門(mén)指令，同時(shí)向CI發(fā)送關(guān)閉站臺(tái)門(mén)指令。CI收到CC的關(guān)閉站臺(tái)門(mén)命令后向站臺(tái)門(mén)輸出關(guān)門(mén)命令。

車(chē)門(mén)與站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)同步關(guān)閉后，完成清客，CC控制列車(chē)自動(dòng)從當(dāng)前站臺(tái)發(fā)車(chē)。

1.3車(chē)門(mén)/站臺(tái)門(mén)對(duì)位隔離

當(dāng)列車(chē)車(chē)門(mén)故障時(shí)，本列車(chē)停站時(shí)對(duì)應(yīng)的站臺(tái)門(mén)也保持鎖閉，不參與停站的開(kāi)關(guān)門(mén)作業(yè)。同樣的，當(dāng)車(chē)站站臺(tái)門(mén)故障時(shí)，停在該側(cè)站臺(tái)的所有列車(chē)對(duì)應(yīng)的車(chē)門(mén)也保持鎖閉，不參與停站的開(kāi)關(guān)門(mén)作業(yè)。防止乘客誤上下車(chē)造成夾在列車(chē)和站臺(tái)門(mén)之間的危險(xiǎn)，也提高列車(chē)系統(tǒng)運(yùn)行效率。

車(chē)門(mén)或站臺(tái)門(mén)故障時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)與站臺(tái)門(mén)、車(chē)輛系統(tǒng)共同配合實(shí)現(xiàn)車(chē)門(mén)、站臺(tái)門(mén)對(duì)位隔離功能。聯(lián)鎖與站臺(tái)門(mén)通過(guò)數(shù)據(jù)接口傳輸車(chē)門(mén)/站臺(tái)門(mén)對(duì)位隔離信息。

1.3.1故障車(chē)門(mén)對(duì)位隔離站臺(tái)門(mén)

信號(hào)系統(tǒng)通過(guò)CI向站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)提供車(chē)門(mén)隔離信息，正常情況下，CI持續(xù)向站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)發(fā)送每個(gè)車(chē)門(mén)的“車(chē)門(mén)未被隔離”信息。

當(dāng)列車(chē)個(gè)別車(chē)門(mén)被鎖閉隔離后，車(chē)輛通過(guò)TCMS接口向車(chē)載CC發(fā)送“X號(hào)車(chē)門(mén)故障”信息，車(chē)載CC在進(jìn)站前通過(guò)CI向站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)該信息，由站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)控制點(diǎn)亮故障車(chē)門(mén)對(duì)應(yīng)站臺(tái)門(mén)的故障隔離指示燈，并控制與故障車(chē)門(mén)相對(duì)應(yīng)的站臺(tái)門(mén)關(guān)閉不動(dòng)作。其余站臺(tái)門(mén)和車(chē)門(mén)正常同步聯(lián)動(dòng)，參與開(kāi)、關(guān)門(mén)作業(yè)。

1.3.2故障站臺(tái)門(mén)對(duì)位隔離車(chē)門(mén)

站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)向CI提供站臺(tái)門(mén)隔離信息，正常情況下，站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)持續(xù)向CI發(fā)送每個(gè)站臺(tái)門(mén)的“站臺(tái)門(mén)未被隔離”信息。

當(dāng)前方車(chē)站某側(cè)站臺(tái)個(gè)別站臺(tái)門(mén)被鎖閉隔離后，站臺(tái)門(mén)控制系統(tǒng)控制點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)站臺(tái)門(mén)的故障隔離指示燈，同時(shí)站臺(tái)門(mén)控制系統(tǒng)通過(guò)CI向車(chē)載CC發(fā)送“X站臺(tái)、X號(hào)站臺(tái)門(mén)故障”信息。接近X站臺(tái)的車(chē)載CC在進(jìn)站前通過(guò)CI獲取“X號(hào)站臺(tái)門(mén)故障”信息，車(chē)載CC收到信息后向車(chē)輛轉(zhuǎn)發(fā)站臺(tái)門(mén)故障信息。車(chē)輛開(kāi)門(mén)時(shí)控制與X號(hào)站臺(tái)門(mén)相對(duì)應(yīng)的車(chē)門(mén)關(guān)閉不動(dòng)作。其余站臺(tái)門(mén)和車(chē)門(mén)正常同步聯(lián)動(dòng)，參與開(kāi)、關(guān)門(mén)作業(yè)。

1.4再關(guān)門(mén)控制功能

在全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，列車(chē)在整個(gè)停站站臺(tái)上下客直到發(fā)車(chē)的過(guò)程中，車(chē)上司乘人員（若有）都不下車(chē)，系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)站臺(tái)門(mén)。車(chē)載CC同時(shí)發(fā)送開(kāi)門(mén)或關(guān)門(mén)命令給車(chē)門(mén)和站臺(tái)門(mén)。

當(dāng)列車(chē)停站時(shí)車(chē)門(mén)夾人夾物，車(chē)輛開(kāi)閉車(chē)門(mén)三次后仍未關(guān)閉，車(chē)輛將通過(guò)TCMS給車(chē)載CC反饋進(jìn)入防夾狀態(tài)。

站臺(tái)值班人員根據(jù)需要確認(rèn)可以關(guān)門(mén)后，按壓安裝在站臺(tái)上的就地控制盤(pán)（PSL）上的站臺(tái)關(guān)門(mén)按鈕，該命令操作后不會(huì)直接關(guān)閉站臺(tái)門(mén)，而是將命令發(fā)送給信號(hào)系統(tǒng)，由信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出關(guān)門(mén)命令，聯(lián)動(dòng)站臺(tái)門(mén)與列車(chē)車(chē)門(mén)同步關(guān)

CI通過(guò)硬線(xiàn)采集此按鈕狀態(tài)發(fā)送給車(chē)載CC;CC接收到再關(guān)門(mén)按鈕按下?tīng)顟B(tài)后再次發(fā)出關(guān)閉車(chē)門(mén)和站臺(tái)門(mén)命令;CI收到CC的關(guān)閉站臺(tái)門(mén)命令后再次向站臺(tái)門(mén)輸出關(guān)門(mén)命令。

當(dāng)車(chē)門(mén)和站臺(tái)門(mén)聯(lián)動(dòng)同步關(guān)閉后，列車(chē)自動(dòng)發(fā)車(chē)離站。

1.5列車(chē)自動(dòng)洗車(chē)功能

在全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，洗車(chē)機(jī)與聯(lián)鎖采用繼電接口，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗車(chē)作業(yè)。

洗車(chē)機(jī)向CI發(fā)送工作狀態(tài)（準(zhǔn)備就緒、非準(zhǔn)備就緒）。在洗車(chē)機(jī)準(zhǔn)備就緒的情況下，車(chē)載ATP根據(jù)移動(dòng)授權(quán)控制列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行至洗車(chē)庫(kù)前停車(chē)，ATS下發(fā)“洗車(chē)命令”給車(chē)載ATP。

車(chē)載ATP通過(guò)CI向洗車(chē)機(jī)發(fā)送洗車(chē)請(qǐng)求。待洗車(chē)機(jī)完成洗車(chē)確認(rèn)后，車(chē)載ATP控制列車(chē)運(yùn)行到前端洗車(chē)位置停車(chē)，通過(guò)CI向洗車(chē)機(jī)發(fā)送“前端洗車(chē)請(qǐng)求”，洗車(chē)機(jī)開(kāi)始前端洗車(chē)，洗車(chē)完畢后，洗車(chē)機(jī)通過(guò)CI發(fā)送“前端洗車(chē)完畢”給車(chē)載ATP。

車(chē)載ATP控制列車(chē)運(yùn)行到后端洗車(chē)位置停車(chē)，通過(guò)CI向洗車(chē)機(jī)發(fā)送“后端洗車(chē)請(qǐng)求”，開(kāi)始后端洗車(chē)，洗車(chē)完畢后，洗車(chē)機(jī)通過(guò)CI發(fā)送“后端洗車(chē)完畢”給車(chē)載ATP。

車(chē)載CC控制列車(chē)運(yùn)行至出清洗車(chē)庫(kù)停車(chē)點(diǎn)停穩(wěn)，并向車(chē)輛發(fā)送“洗車(chē)結(jié)束”工況，車(chē)載ATP按照移動(dòng)授權(quán)控制列車(chē)回庫(kù)。

在洗車(chē)過(guò)程中，若車(chē)載ATP收到“洗車(chē)機(jī)故障”或人工按下急停按鈕時(shí)，車(chē)載ATP立即實(shí)施緊急制動(dòng)，退出洗車(chē)工況。

2結(jié)束語(yǔ)

隨著當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，當(dāng)前地鐵列車(chē)的全自動(dòng)駕駛獲得了較為廣泛的應(yīng)用及發(fā)展，但有一些技術(shù)細(xì)節(jié)和相應(yīng)規(guī)章制度仍需再進(jìn)一步研究完善，使全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能在節(jié)省勞動(dòng)力的同時(shí)給人們帶來(lái)更加安全、舒適、便捷的出行體驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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