对城市轨道交通全自动驾驶运营安全分析与列车运行模拟分析

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  无锡地铁集团有限公司运营分公司, 江苏无锡  214000
  摘要:本文主要介绍了城市轨道交通全自动驾驶运营安全及列车模拟运营情况的分析。重点分析了全自动驾驶系统的组成及运营优势,以及在实际运营过程中对功能的需求、列车运行安全分析等。通过对城市轨道交通运输进行分析,旨在帮助城市轨道运营部门做好自动驾驶运营管理工作。
  关键词:城市轨道交通;全自动驾驶;运营安全
  1全自动驾驶系统
  城市轨道交通全自动驾驶是指城市轨道车辆在无司机操作的情况下车辆设备按照预先设定,严格按照时刻表要求,自动完成车辆设备的启动,加速降速、巡航、停车等功能,与列车在人员驾驶的情况无差异。全自动驾驶的城市轨道列车有着ATP功能的支持,使列车从一个停车点到达下一个乘车点时,能够遵从安全适度、舒适性原则,列车系统自动实现加减速,以最佳方式运行。城市轨道列车全自动驾驶系统能够对列车进行精确控制,寻找最佳运行速度曲线,在保证列车运行效率的同时还能保证乘客舒适度,同时降低运行耗能。
  1.1全自动驾驶系统组成
  全自动驾驶系统组成分为:控制中心、车辆段、站台(轨旁)、车体(车辆系统)。控制中心主要包括:中央控制室、机房及通讯系统;车辆段包括:车辆控制中心、车辆段信号控制室、培训中心;车展包括:车站通讯系统、车站环境控制室、变电站、门禁系统等;站台包括:三轨供电系统、信号系统轨旁通讯设备;车辆设备包括:列车制动系统、车载信号、照明、通讯、监控、广播等系统,车辆驾驶室等。
  1.2全自动驾驶系统运营优势及功能需求
  全自动驾驶系统通过运用高度集中的控制系统,能够代替传统的的人工驾驶及控制系统,能够完全代替驾驶员,实现各种控制功能。全自动驾驶系统能够自行进行设备唤醒、自动制动、启动、加减速。在运行过程中能够自动开关门,自动控制耗能,闲置时能够自行进行清洗及故障申报。目前,全自动驾驶系统已经成为世界上一些国家的城市轨道主要运行方式。由于全自动驾驶列车的运行相较于普通城轨列车,具有运行更安全、更灵活且运行舒适性有明显提升、耗能明显减少等优势,在一些大城市有着良好的发展前景。目前,在一些发达城市或地区,已经着手建设了部分全自动驾驶路段。例如在迪拜,已经建设了越八十公里的全自动驾驶列车路段。在中国香港,也有部分路段开通了全自动驾驶列车,以为乘客提供更好的城市轨道交通服务。
  2全自动驾驶系统运营安全分析
  全自动驾驶运行安全一直是社会各方所关注的热点问题。一般而言,在城市轨道交通运输过程中,每年很少发生事故。而全自动驾驶系统的出现,使得城市轨道交通运输系统的安全性又有了明显提升。针对全自动驾驶系统进行安全分析,以充分保障列车的正常行驶。
  2.1行车模式分析
  全自动驾驶列车的自动驾驶模式根据列陈运行过程中人员参与程度,可以分为:有司机监控驾驶模式、无司机有人监视驾驶模式以及完全无人驾驶方式。有司机监控驾驶模式主要由控制中心对列车厦大控制指令,控制列车的运行,过程加速、江都及经停,而司机在此過程中主要控制车辆在站点时的车门开关及列车制动、启动等操作。无司机有人监视驾驶方式指车辆进出站、列车行进期间,所有操作均有控制中心发出指令对列车进行控制,列车人员不需要进行操作,但需要在列车行进期间对列车情况进行监视,并及时上报异常情况,做出及时处理;完全无人驾驶方式相比于上述两种模式更加先进。在全程均有控制中心控制的情况下,车辆加装各种灵敏的传感器及监控设备,能够及时对设备进行控制,无需额外的列车人员进行监控。
  2.2运营场景分析
  运营场景将城市轨道交通全天运营划分为不同场景,并按照时间场景进行顺序描述的方法。在全自动驾驶的模式下,以车载设备和控制中心来代替驾驶人员,实现对设备的正常运行维护,全自动驾驶列车相较于人工驾驶列车有着明显的运营场景区分。将列车的运营过程划分为不同的场景,从而使列车能够按照不同的运营场景实现快速自动调节,按照行程和列车时刻表,完成相应的运营任务,从而减少中间人员的工作量,还能够加快运行效率。正常的运营场景描述包括:早间上电、列车唤醒、列车出库、上线运营、正式在线服务、折返、列车下线停运、自动入库及列车休眠、夜间检修等。
  2.3运营安全分析
  城市轨道交通自动驾驶最重要的就是安全性。充分保证全自动驾驶模式的安全性是城市轨道交通运输系统的首要任务。在减少人员干预交通运输的过程以降低人为因素致使危险发生几率上升的基础之上,同时还要对一些轨道交通运输过程的危险因素进行快速辨识,及时排除不利因素,从而充分保障运行的安全性。
  3结语
  通过对城市轨道交通运输车辆进行全自动驾驶运营安全分析,可以发现:当列车使用权自动驾驶模式时,其运营效率及安全性相较于传统人工驾驶列车有着明显的提升。在运营分析方面,布置列车全自动驾驶系统需要根据运营场景不同,有针对性的进行系统改进。我国目前在城市轨道交通全自动驾驶建设方面有了良好的开端,全自动驾驶城市轨道交通系统也是我国未来城市交通运输系统的主要发展趋势,对其进行积极探索及应用对我国城市交通完善具有重要意义。
  参考文献:
  [1]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.
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