城市轨道交通全自动运行系统及安全需求

结合国内外全自动运行系统的运营研究资料,介绍国际轨道交通全自动运行系统发展状况,探讨全自动运行系统的功能结构。结合IEC62267与IEC62290等国际标准,论述全自动运行系统典型的系统功能与安全需求。以系统FAM与CAM模式转换为例,对运营场景进行分析研究,如实反映列车全自动驾驶系统真实的运营过程,在建模之前需对系统的功能进行梳理,实现需求到场景的追踪,以确保所建模型与功能需求的一致性,即此模型表达系统最终需要完成哪些功能,这些功能之间的关系如何以及系统完成这些功能需要与哪些外部参与者或系统实现交互。对全自动运行系统展开深入而全面的研究,对我国自主研发全自动运行系统提出参考建议,为全自动运行系统的安全运营保驾护航。     

新加坡地铁全自动列车控制系统

新加坡东北线采用全自动信号ATC系统,列车在正线和车辆段全部采用全自动(无人)驾驶模式。介绍了东北线信号ATC系统的工作原理和移动闭塞的工作原理。简单描述了列车自动控制系统的总体情况,以及实现全自动列车驾驶模式的追踪运行过程。     

城市轨道交通全自动运营场景及功能需求分析

对城市轨道交通全自动运行系统进行介绍,对全自动运营场景进行梳理。以自动洗车和大客流2个典型运营场景为例进行分析,指出不同运营场景对通信、信号、车辆、综合监控、站台门、洗车机等关键装备的功能需求以及各设备专业之间的接口关系,为相关工程设计人员提供设计参考,提升城市轨道交通运行的可靠性、安全性、可用性和可维护性。     

ATO升级为DTO列控系统的设计和分析

在满足对既有系统影响不大,成本增加不多,改造工作量可控的要求下,将既有ATO CBTC运营等级升级为DTO,使CBTC控制范围延伸到车辆段/停车场内,实现自动发车、自动开关门、自动出入库的全自动驾驶模式,提升全线尤其是车辆段/停车场的安全性和运营效率。介绍了升级DTO等级需增加的设备和开发的功能,以及需解决的问题。     

燕房线车辆段全自动运行行车组织的实现

北京地铁燕房线车辆段实现列车全自动出入段、洗车,通过车辆段控制中心(DCC)调度员上传列车派班计划,列车按照时刻表自动触发进路、自动运行。停车列检库增设地下通道,实现对进入全自动运行区域作业人员的防护。信号系统设置行车综合自动化系统(TIAS),车辆配备休眠唤醒模块和辅助驾驶设备(AOM)达到远程控制目的。全自动运行减少了人工排列进路,不需人工整备列车,车辆段行车指挥人员减少8人,值守司机作业时间减少1 h。后续全自动运行车辆段建议在停车列检库A端与B端间平交道下建设地下通道,减少库内人员穿行对行车造成的影响。     

全自动驾驶线路列车库门控制器的设计与研究

在城市轨道交通全自动驾驶线路的车辆段中,列车库门与行车安全、行车效率密切相关。然而普通电动库门的控制器往往只关注电机的驱动和本地控制,无法实现与外部系统的多功能、安全联锁。因此,文章设计一种用于全自动驾驶线路的列车库门控制器,该控制器具有三级控制模式：信号联锁下的自动控制、操作IBP盘的远程人工控制以及本地控制,并重点分析其接口电路的安全功能设计以及红外探测、障碍物检测等功能的硬件设计。该控制器应用于全自动驾驶线路的列车库门,可以提高运营效率,确保列车的安全行驶。     

全自动驾驶车辆网络系统的应用分析

介绍了全自动驾驶车辆网络系统体系架构及网络系统功能,分析了冗余措施、故障运行能力、驾驶模式和运营场景下网络系统功能等技术问题。     

轨道交通全自动运行车辆段设计研究

随着地铁全自动运行技术在国内的推广,完善适应全自动运行技术的车辆段工艺设计已成为当务之急。在总结北京、成都、哈尔滨、深圳、济南等城市的全自动运行车辆段设计实践的基础上,对全自动运行地铁车辆段的总平面图和与全自动运行有关的设施的设计进行初步的探讨与研究。明确采用全自动运行技术后,都有哪些车辆段线路和设施受到影响,并提出具体的解决措施。对全自动运行地铁车辆段的防护分区原则、方法进行详细的研究,尤其明确了周月检线、转换轨、试车线、回转线等车场线的分区属性,对车辆段总平面图的设计有着实际的指导意义。对防护分区内的停车列检库、周月检库、洗车库、转换轨、试车线的设计提出具体要求和方法。分析地铁列车往返全自动运行区与非全自动运行区的各种工况,为信号系统设计和车辆段工艺设计提供参考依据。     

基于全自动运行场景的信号系统与车辆系统控制时序设计

全自动运行工程中信号系统与车辆系统接口的控制质量决定着列车运行的安全性、可靠性及运行效率，同时也是设计谈判过程中的难点。提出以全自动运行场景为顶层设计的理念，通过梳理全自动运行信号系统与车辆系统的联动场景，对唤醒、联合自检、蠕动模式、自动校准等典型功能的控制时序进行设计，可为后续类似工程提供参考。     

全自动限速运行模式方案研究

列车在全自动运行驾驶模式下会出现丢失定位的故障情况,需快速获取定位或者运行至就近站台区域。结合列车在正线区间、折返轨、车辆段运行等场景,对全自动限速运行模式的申请流程、移动授权距离、场景处置等进行全面分析研究,并提出解决方案。     

全自动驾驶模式车辆基地牵引供电系统方案

针对全自动驾驶模式,研究车辆基地的牵引供电系统方案。根据车辆基地布局及全自动驾驶典型运营场景,提出全自动驾驶模式下牵引供电系统开关应具备遥控、遥信和不停电倒闸等功能需求。通过对各种直流开关进行分析和比选,提出一套完整的牵引供电系统改进方案。分区级采用直流负荷开关替代原手动隔离开关,就地级采用以接触器为主要元件的防误操作检修开关替换原手动检修开关,同时牵引供电系统增加与门禁和信号系统的联锁功能。介绍改进方案中所应用的直流负荷开关及防误操作检修隔离开关,具有成熟产品和技术,能够满足系统的要求。     

全自动驾驶模式下地铁车辆基地运用库工艺设计研究

随着城市轨道交通自动驾驶技术的不断发展,必须提高地铁全自动驾驶模式下车辆基地运用库的运维工作效率和质量。总结北京、上海等城市车辆基地运用库的设计,结合南宁地铁5号线那洪车辆基地工艺设计,从运用库的无人分区、下穿通道、检查坑布置、车档选择、安全保护距离及其他细节设计等方面进行深入研究、分析后,提出运用库库长的优化设计方案及实施建议。工程实例表明,采用本方法可在满足车辆基地运用功能需求的前提下,减小运用库房屋面积,降低工程投资并提升运维工作效率。     

自动化车辆段内的车辆段信号系统与试车线信号系统整合方案研究

目前国内城市轨道交通的自动化车辆段中车辆段信号系统和试车线信号系统大多采用不同的联锁系统,导致出现试车线设备与车辆段联锁设备的接口设计方案多、外部接口电路复杂等问题。为此,提出了一种整合车辆段信号系统和试车线信号系统的改进方案:在既有自动化车辆段联锁以及ATP(列车自动防护)、ATO(列车自动运行)系统功能的基础上,扩大其控制范围,扩展试车线功能,完全将试车线纳入自动化车辆段控制范畴。该改进方案在自动化车辆段ATC(列车自动控制)系统的基础上增加了试车线特有的功能,并增加了部分特殊模拟条件,使得车辆段ATC系统与试车线ATC系统得以有效整合,满足车辆段和试车线的功能要求。该方案可减少信号系统及其附属工程的投资,并可减少运营管理接口,减少设备维修工作量。     

车辆段信号设备平面布置图辅助设计平台的研究

针对现行地铁车辆段信号设备平面布置图复杂度高、采用通用AutoCAD软件人工绘制效率低下问题，构建以自定义实体为单位绘制平面布置图的辅助设计平台；利用ObjectARX创建自定义实体对AutoCAD进行二次开发；设计人机交互界面和外部文件输入处理算法，实现信号设备平面布置图的人机交互辅助绘制与自动绘制；设计特定数据处理算法和对外接口，完成自定义实体数据提取，生成站场及联锁数据并通过命令输出到Excel，实现数据与联锁软件对接。对某复杂车辆段信号平面布置图的设计结果表明，辅助设计平台能够在2 s的时间内快速实现该复杂车辆段信号平面布置图的一键自动生成，绘制准确无误，提升了车辆段信号平面布置图的设计质量与效率。     

FAO系统工程中提高列车旅行速度的方案研究

通过对通用的城市轨道交通列车安全制动模型及停站时分细化分析研究,提出提高全自动运行项目列车旅行速度设计方案,同时对场段内针对停车列检库库线长度不足的特殊应对解决方案进行初步探讨。     

城轨交通全自动运行列车车辆段设计研究

首先总结城市轨道交通全自动运行列车对车辆段设计带来的主要变化,并分析不同段型的车辆段总平面布置的设计特点与注意事项;然后研究车辆段停车列检库、转换轨、洗车库的主要设计参数变化,并给出设计建议;最后分析全自动运行列车对车辆段设计带来的其他影响。此研究结论和建议可为车辆段总平面设计和工艺设计提供参考和依据。     

地铁双层车辆段信号设备布置和工程配合研究

针对地铁双层车辆段的土建工程特点,通过对出段列车运行能力的分析,提出适应双层车辆段特点和运营需求的信号设备平面布置以及信号工程实施的配合措施,可为今后双层车辆段的信号工程设计提供参考和借鉴。     

全自动驾驶车辆基地 智慧安防系统设计研究

为了研究全自动驾驶线路车辆基地安防系统的设计需求与智慧化安防系统的设计方案,以成都轨道交通 9 号线武青车辆基地的安防系统设计为例,对武青车辆基地全自动驾驶区与有人驾驶区的边界、全段区周界及段 内关键防控点,依据风险特点及智慧化感知需求进行精细化安防措施设计,通过场景图与设备状态及报警信息的 可视化、视频分析与异常事件监测的智能化、风险应对策略的自主化,实现安防平台的智慧化,辅以维保功能的 深入检测、专家系统及资产管理实现智慧运维,从面向用户的功能需求与面向运维的维保需求角度实现较为全面 智慧化的安防系统设计,做到有人和无人作业相互干扰的风险规避,满足全自动驾驶车辆基地运行效率的需求, 并达到减员增效的目的。