對(duì)全自動(dòng)駕駛地鐵車輛功能與優(yōu)勢(shì)的幾點(diǎn)思考

黎錦弘

【摘要】本文主要分析了全自動(dòng)駕駛地鐵車輛功能，其次闡述了全自動(dòng)駕駛地鐵車輛運(yùn)營優(yōu)勢(shì)，通過相關(guān)分析希望進(jìn)一步提高地鐵車輛自動(dòng)化管控效率，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】全自動(dòng)駕駛;地鐵車輛;自動(dòng)化程度;控制中心

1全自動(dòng)駕駛地鐵車輛功能

1.1自動(dòng)喚醒和自動(dòng)休眠

全自動(dòng)駕駛模式下的地鐵車輛，與傳統(tǒng)形式人工駕駛模式下的地鐵車輛具有較大差異，如全自動(dòng)駕駛模式具備諸多應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，主要就是因?yàn)閱拘芽刂七壿嫵浞职l(fā)揮作用，不僅可以自動(dòng)喚醒地鐵車輛，也能自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，其中具有代表性的表現(xiàn)，就是地鐵列車的喚醒休眠控制線路。經(jīng)過細(xì)致分析，就會(huì)發(fā)現(xiàn)通常狀況下都是依靠蓄電池獲取電能，信號(hào)系統(tǒng)能夠發(fā)揮管控作用，并且信號(hào)系統(tǒng)也會(huì)監(jiān)控執(zhí)行結(jié)果。不僅如此，地鐵列車的喚醒和休眠功能，也可以通過采取人工控制、OCC遠(yuǎn)程控制等多種方式來實(shí)現(xiàn)。

1.2列車自檢

在完成地鐵列車上電工作之后，列車自檢系統(tǒng)就會(huì)按照標(biāo)準(zhǔn)順序，依次詢問每一個(gè)子系統(tǒng)的自檢狀態(tài)。這一功能也要結(jié)合具體要求，為信號(hào)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供支持，之后可以更加高效的落實(shí)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測工作。為了能夠提升列車自檢效率，就要對(duì)自檢內(nèi)容進(jìn)行研究，如TCMS以及其他系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信、牽引、輔助、制動(dòng)、車門自檢內(nèi)容都包括在內(nèi)。在完成自檢、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測試之后生成自檢報(bào)告，自動(dòng)的將報(bào)告上傳到OCC，之后OCC按照設(shè)定的程序，嚴(yán)格細(xì)致檢查地鐵列車的運(yùn)行狀態(tài)，為后續(xù)精準(zhǔn)判斷其是否處于正線運(yùn)營狀態(tài)提供依據(jù)。

1.3停車控制

如果地鐵列車沒有到站就停車，或是超出停車點(diǎn)停車，在“列車停車控制”功能的輔助下，可以降低安全施工發(fā)生幾率，主要就是因?yàn)樵谶@一功能的輔助下，地鐵列車可以結(jié)合當(dāng)下狀況，自動(dòng)采取跳躍調(diào)整方案，并且只有在真正對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的停車點(diǎn)之后，才會(huì)再停車。例如：地鐵列車的停車狀態(tài)，如果停在超過停車點(diǎn)5m以上的位置，或是在完成給定次數(shù)跳躍調(diào)整工作之后，仍然沒能挺準(zhǔn)列車，就會(huì)導(dǎo)致地鐵列車自動(dòng)越過本站，之后會(huì)向OCC發(fā)送報(bào)告;圖一中指出定無線發(fā)送設(shè)備運(yùn)行流程，在車載PIS系統(tǒng)的輔助下，就可以向乘客廣播地鐵車輛運(yùn)行和調(diào)整信息。

1.4蠕動(dòng)功能

在對(duì)此項(xiàng)功能進(jìn)行研究之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其主要內(nèi)容是指：FAM運(yùn)行模式充分發(fā)揮作用，在信號(hào)監(jiān)測系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，一旦監(jiān)測到地鐵列車運(yùn)行期間存在網(wǎng)故障、通信故障，或是發(fā)現(xiàn)牽引制動(dòng)反饋機(jī)制無法正常運(yùn)行，就會(huì)啟動(dòng)蠕動(dòng)功能。在此期間，需要格外注意地鐵車輛的最高運(yùn)行速度，不能超過25Km/h，并且還要保證ATP系統(tǒng)充分發(fā)揮作用，監(jiān)督處于蠕動(dòng)模式地鐵列車的行駛速度。 如果發(fā)現(xiàn)具體的運(yùn)行速度超出標(biāo)準(zhǔn)要求，就要進(jìn)行緊急制動(dòng)保證運(yùn)行安全。

1.5地鐵車站和站臺(tái)門的對(duì)位隔離功能

地鐵列車處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，如果其中某一個(gè)車門的開關(guān)無法正常使用，產(chǎn)生故障，為了保證乘客和地鐵運(yùn)行安全，可以第一時(shí)間關(guān)閉、鎖定發(fā)生故障的車門，并且還會(huì)及時(shí)向信號(hào)系統(tǒng)發(fā)送故障門位置信息。地鐵站臺(tái)車門系統(tǒng)中的電氣隔離對(duì)應(yīng)站臺(tái)門，可以避免地鐵處于停站時(shí)產(chǎn)生危險(xiǎn)問題。不僅如此，一旦車門、站臺(tái)門故障隔離時(shí)，也會(huì)在這一功能的輔助下， 及時(shí)精準(zhǔn)的觸發(fā)“地鐵車門故障信息廣播”，有助于向地鐵乘客播報(bào)相應(yīng)信息。

1.6軌面障礙物探測和脫軌檢測

將應(yīng)用全自動(dòng)駕駛模式的地鐵列車，與人工駕駛模式下的地鐵列車進(jìn)行比較，可知其功能更加先進(jìn)，主要體現(xiàn)在具備探測軌面障礙、檢測脫軌問題的功能。軌面障礙物探測功能發(fā)揮作用，在運(yùn)作期間如果探測到軌面存在障礙物、存在脫軌的風(fēng)險(xiǎn)等，不僅會(huì)立刻觸發(fā)緊急制動(dòng)和切除牽引系統(tǒng)，并且也會(huì)將真實(shí)有效的信息，及時(shí)精準(zhǔn)的傳送到OCC。通過人工設(shè)置的方式，科學(xué)設(shè)置防護(hù)區(qū)，能夠使此區(qū)域的地鐵列車都進(jìn)行緊急制動(dòng);甚至也要結(jié)合具體狀況，向發(fā)生問題的地點(diǎn)調(diào)度充足的工作人員，以此來保證故障處理工作順利開展。

1.7列車故障遠(yuǎn)程處理

在全自動(dòng)駕駛模式的輔助下，在非常關(guān)鍵的子系統(tǒng)中，充分利用旁邊設(shè)計(jì)、冗余等模式。即便地鐵車輛在實(shí)際運(yùn)行期間發(fā)生故障，TCMS也會(huì)發(fā)揮作用，自動(dòng)執(zhí)行復(fù)位。通常狀況下，都是以O(shè)CC遠(yuǎn)程處理方式為主。此外，已經(jīng)對(duì)對(duì)地鐵運(yùn)行狀況造成影響的低壓供電和斷路器等，都要保證能夠自動(dòng)復(fù)位，或是要進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)位處理，較為常見的就是對(duì)牽引、制動(dòng)、空調(diào)、照明等多個(gè)系統(tǒng)，進(jìn)行自動(dòng)復(fù)位和遠(yuǎn)程復(fù)位，提升地鐵運(yùn)行管理自動(dòng)化程度[1]。

2全自動(dòng)駕駛地鐵車輛優(yōu)勢(shì)

全自動(dòng)駕駛地鐵車輛之所以優(yōu)勢(shì)具備較多應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，主要就是因?yàn)榇朔N模式下的地鐵車車輛，具備自動(dòng)化運(yùn)行的多項(xiàng)功能。在圖二中將全自動(dòng)無人駕駛運(yùn)營方案展現(xiàn)出來，將全自動(dòng)駕駛地鐵車輛，與人工駕駛模式下的地鐵車輛進(jìn)行對(duì)比，不難發(fā)現(xiàn)前一種形式更符合現(xiàn)代化控制要求，既能保證地鐵車列車長期處于安全穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，也能增強(qiáng)運(yùn)行組織靈活性，產(chǎn)生不必要的損失。

2.1提升地鐵列車運(yùn)營安全性

在全自動(dòng)技無人駕駛模式下，地鐵列車各個(gè)子系統(tǒng)想要長期安全穩(wěn)定運(yùn)行，非常關(guān)鍵的一項(xiàng)內(nèi)容就是保證具備較強(qiáng)的可靠性，并且設(shè)備的冗余度也要處于較高狀態(tài)。按照要求，從多個(gè)角度出發(fā)，做好關(guān)鍵性工作，如充分利用資源，在建設(shè)“在線式”備用控制中心這項(xiàng)工作中投入更多精力，保證冗余配置具有合理性等。地鐵車輛在實(shí)際運(yùn)營期間，尤其是在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營之后，無論是哪一個(gè)設(shè)備發(fā)生故障，或是存在任何一種形式的操作失誤問題，都會(huì)導(dǎo)致地鐵車輛無法按序正常運(yùn)營。針對(duì)此種狀況，就要充分應(yīng)用具有較強(qiáng)先進(jìn)性的全自動(dòng)運(yùn)行技術(shù)，制定具有自動(dòng)化特征的控制方案，在降低人為操作失誤率的同時(shí)，能夠進(jìn)一步提升地鐵車輛運(yùn)行過程中的安全性和可靠性。

2.2有助于減少地鐵運(yùn)營管理成本

在對(duì)全自動(dòng)運(yùn)行模式下的地鐵車輛進(jìn)行研究之后，了解到其一般都是將“優(yōu)化算法”作為核心保障，確定區(qū)間內(nèi)列車牽引和制動(dòng)等要點(diǎn)，依據(jù)科學(xué)合理的曲線規(guī)范化運(yùn)行。在做好這項(xiàng)工作之后，能夠顯著提升節(jié)能有效性。通常都不會(huì)在全自動(dòng)地鐵類車內(nèi)部安排司機(jī)，在減少這項(xiàng)成本支出的同時(shí)，可以創(chuàng)造更多效益。

2.3提升地鐵運(yùn)營組織靈活性

全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，將自動(dòng)化技術(shù)作為核心依據(jù)，在充分發(fā)揮應(yīng)用效果之后，能夠靈活調(diào)整地鐵運(yùn)能，在打破傳統(tǒng)形勢(shì)下人工駕駛系統(tǒng)的束縛基礎(chǔ)上，能夠全面結(jié)合自動(dòng)化和智能化控制要求，更加合理有效的開展地鐵運(yùn)行間隔調(diào)整工作，并且也可以結(jié)合具體狀況保證實(shí)際配置的地鐵列車數(shù)量符合要求，對(duì)于提升地鐵線路整體的大客流應(yīng)對(duì)效果具有重要意義。

2.4減少運(yùn)營管理人員的勞動(dòng)任務(wù)量

全自動(dòng)駕駛模式，可以在優(yōu)化人力資源之后，使地鐵車輛運(yùn)營管理系統(tǒng)向自動(dòng)化方向轉(zhuǎn)變，在提升運(yùn)營管理系統(tǒng)自動(dòng)化程度的同時(shí)，能夠不斷強(qiáng)化各項(xiàng)設(shè)備的自我診斷能力;加強(qiáng)運(yùn)營維護(hù)功能，最大程度上減少地鐵運(yùn)營管理人員的勞動(dòng)任務(wù)量[2]。比如：全自動(dòng)駕駛地鐵車輛這項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)最為明顯的是減少地鐵司機(jī)任務(wù)量，在提升服務(wù)質(zhì)量同時(shí)，可以不受時(shí)間和地點(diǎn)等多項(xiàng)因素的束縛，完成地鐵列車運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測工作，甚至對(duì)于提升各項(xiàng)資源利用率也具有重要幫助。

結(jié)束語：

綜上所述，全自動(dòng)運(yùn)行地鐵車輛的功能比較全面，像自動(dòng)喚醒、自動(dòng)休眠;自檢;停車控制;蠕動(dòng);遠(yuǎn)程故障處理等多項(xiàng)功能都包括在內(nèi)，在節(jié)省更多人力資源的同時(shí)，也能保證地鐵長期處于安全穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。傳統(tǒng)形式下的地鐵列車駕駛模式，逐步暴露出多項(xiàng)不足，無形中為全自動(dòng)駕駛模式的應(yīng)用創(chuàng)造條件，在降低運(yùn)營管理成本的基礎(chǔ)上，能夠提升地鐵車輛運(yùn)營組織靈活性，甚至在減少運(yùn)用人員勞動(dòng)輕度方面也發(fā)揮重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]齊長寶，臧勝超，段修平. 地鐵車輛全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)發(fā)展分析[J]. 福建質(zhì)量管理，2019（23）：246.

[2]李愿望，鄭輝，馮凱. 全自動(dòng)駕駛地鐵車輛基地工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)及創(chuàng)新[J]. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2019，63（11）：175-180.