全自动运行系统地铁车辆关键技术

全自动运行(FAO)系统是城市轨道交通自动化的最高等级,其关键技术包括适用于全自动运行的土建和设备系统,其中全自动运行设备系统包括车辆、信号、通信、综合监控、站台门等关键技术。从国际电工委员会标准《铁路应用—城市轨道交通管理与控制系统》(IEC62290)对城市轨道交通全自动运行系统的功能需求出发,描述全自动运行系统功能需求及运营场景下的运营流程,针对完成此功能需求及运营流程的条件下,对适用于全自动运行系统的地铁车辆关键技术进行逐一论述。从监控轨道出发,列车需具备障碍物和脱轨检测功能,并具备将此信息上传至调度中心的功能;从监控乘客出发,列车需具备车门、站台门故障对位隔离功能,具备远程车辆广播、车门状态上报等功能;从监控列车出发,列车需增加自动唤醒、自动休眠装置。此外,列车关键子系统设备应采用多重冗余,以提升列车的可靠性、可用性、可维护性。     

北京轨道交通燕房线工程核心设备系统独立安全评估

北京轨道交通燕房线为"综合科技示范线",示范国产化全自动运行(fully automatic operation,FAO)技术的应用。全自动运行系统是基于现代计算机、通信、控制和系统集成等技术实现列车运行全过程自动化的新一代城市轨道交通系统。燕房线全自动运行系统是国际公共交通联会(UITP)定义的自动化等级为4级(GOA4)的系统。由于采用了很多新技术,燕房线在工程建设期间探索出一套适用于全自动运行系统的风险管理方式。从工程安全评估角度介绍全自动运行系统工程核心设备系统的安全以及风险管理,从而确保工程建设满足可靠性(reliability)、可用性(availability)、可维护性(maintainability)和安全性(safety)(RAMS)要求。国内其他全自动运行系统线路建设期间的风险管理也可借鉴燕房线核心设备系统独立安全评估的经验。     

从行车组织角度探讨轨道交通 全自动运行线路设计

从行车组织的角度对城市轨道交通全自动运行(FAO)模式引发的运营方面变化进行分析,围绕"硬件上设备可靠性提高、管理上乘务员需求弱化"两点核心,对地铁工程设计提出几点思路,包括场段出入线折返接轨终点站以减少地块切割、强化以热备车需求布局正线停车线、夜间正线停车以节省场段用地并提高列车运用效率、超长区间双向行车以提高隧道阻塞后的列车撤出效率;同时对FAO模式下的列车运行指挥体系进行初步构建。     

城轨虚拟编组关键性能指标及技术探讨

列车虚拟编组技术能够实现车辆资源的高效灵活利用,是解决轨道交通客流时空分布不均衡问题的有效方法,已成为国内外的研究热点。既有研究借鉴了汽车编队追踪的思路,主要关注于列车稳定追踪的相关方法,未能完全适应轨道交通的实际需求。针对城市轨道交通(简称“城轨”)虚拟编组研究的需要,深入分析城轨列车运行的特征,在此基础上总结提出包括站台停车时间差等在内的城轨列车虚拟编组应符合的技术性能指标;其次,针对虚拟编组的技术特征,提出包括大小交路和Y型线路等适合列车虚拟编组的潜在应用场景,并对实现虚拟编组的关键技术及其原理进行介绍,可为城轨列车虚拟编组研究提供参考。     

北京地铁亦庄线信号系统工程独立安全评估

建设方(北京市轨道交通建设管理有限公司)首次在北京地铁亦庄线信号工程建设中直接引入了工程第三方独立安全评估。介绍了亦庄线信号工程独立评估团队的组织架构,以及在建设过程中所做的安全管理工作:如何判断信号系统风险已经降低到可以接受的水平,独立安全评估如何实施,独立安全评估对工程项目建设带来的变化,等等。     

基于物联网技术的智慧运维在地铁车辆段的应用

物联网技术在信息的采集和快速处理方面有着独特的优势。将物联网技术引入到车辆段检修作业中,结合电子技术、生物特征识别技术、计算机联网技术、网络技术、统计分析技术等,通过信息采集设备实现检修车间对象的信息采集,再由网络将信息传输至信息管理层,形成车辆段智能管控系统。地铁车辆段智能管控系统能迅速获得对现场作业指导所必需的信息,以便更深入地检修,同时可以从各种角度分析存储的检修数据,掌握劣化状态,有利于防患于未然,在检修中对需要检修的车辆、设备发出警告,实现从车辆、零部件的磨耗劣化的"预防式维修"向"状态修"过渡。     

基于LTE的城市轨道交通车地通信综合承载系统

为保证城市轨道交通运营安全,迫切需要整合车地无线通信生产业务的承载需求,建立基于城市轨道交通专用无线频段的车地通信系统。利用我国自主知识产权的TD-LTE(time division long term evolution,分时长期演进)技术,设计出基于LTE(long term evolution,长期演进)的城市轨道交通车地通信综合承载系统(LTE-M),在北京的国家铁道实验中心环形道进行全球第1个LTE-M系统的试验段测试。整个测试过程完全复制列车的实际运行场景,包括真实的车辆、设备以及高架、隧道等实际通信场景。大量的测试结果表明,所设计的LTE-M系统抗干扰能力强、综合承载能力强、频谱利用率高,能够满足轨道交通业务需求。LTEM系统用于承载轨道交通综合业务,在保障CBTC(基于通信的列车控制)业务高可靠传输的同时,能够为CCTV(车辆视频监控)和PIS(乘客信息系统)等业务提供有效的传输通道。     

动态综合检测技术在北京大兴机场线工程中的应用

为了保障北京大兴机场线高速运行条件下车-线-网匹配良好及行车安全,达到国务院、交通部关于新建轨道交通线路运营初期安全评估要求,提高运营品质和舒适性,大兴机场线工程在动车调试和试运行阶段引入了动态综合检测技术,针对与行车密切相关的轮轨、弓网、通信信号、路基、桥梁、电磁兼容等联动系统开展动态检测与调试工作,为北京大兴机场线提速研判与验收提供了数据支撑。文章从宏观角度对动态综合检测技术在北京大兴机场线工程中的应用进行阐述,重点对动态综合检测技术及其作用与建设单位组织管理方法进行介绍,以期为同行提供借鉴与参考。     

自主化全自动运行系统研究与应用

介绍全自动运行系统项目的研究目的及研究内容,提出具有普遍借鉴意义的新技术研发、应用思路,形成产学研用、科研攻关、工程推广相结合的技术路线;详细说明自主化全自动运行系统的研究思路,阐述场景和运营规则的研究主线,注重科研与工程相互支撑的理念;在项目组织实施过程中,采用国内调研、国外调研、联合攻关、专家咨询的工作思路,取得丰硕的研究成果;阐述全自动运行系统的架构、创新点及解决的关键问题,论述FAO系统在减少工作重复性、降低损失成本、降低维护成本等方面所起的关键作用;描述系统的测试手段、测试过程及测试方法,测试中按照地铁实际运营线路中的几个场景分别验证,包括室内测试、停车场测试、样板段测试、全线测试;通过完善的系统测试验证,证明系统设计的合理性、技术的先进性及项目管理的科学性,为全自动运行系统的推广和发展提供借鉴。     

自主化全自动运行系统工程建设实践

基于自主化FAO(全自动运行)成套技术和装备在北京燕房线示范工程成功应用的背景,结合自主化FAO系统工程建设实践,针对FAO系统高安全可靠的基本需求,提出FAO系统建设3大技术实施路线,即以FAO场景和运营规则为主线并进行顶层设计保障系统需求的安全覆盖,以全生命周期RAMS管理及安全评估为保障,以多系统关键阶段综合测试为安全可靠支撑。通过可行的技术实施路线,保障北京燕房线自主化FAO系统的实施,为打造安全可靠的城市轨道交通FAO系统提供技术保障,为后续FAO线路的建设提供指导方法,为提高我国轨道交通安全可靠运行起到推动作用。