基于DoDAF框架的全自动驾驶仿真系统精细化设计及实现

为了实现对全自动驾驶（FAO）系统功能的验证，基于DoDAF框架模型，针对系统特点，搭建FAO仿真系统。DoDAF框架模型指导了FAO仿真系统从需求到详细设计各个阶段所需要完成的工作。在完成AV-1需求概述、CV-1能力构建和OV-1顶层概念初步设计的基础上，通过DIV-1概念数据模型、OV-4组织关系模型、OV-5b作战活动模型和bSV-1模型，设计FAO仿真系统；基于精细化模型和广州线路数据，在实验室搭建了FAO仿真系统并验证了其各项功能，为FAO系统的工程应用提供了有力支持。     

适用于FAO互联互通系统的VOBC远程唤醒通信流程

提出适用于FAO互联互通系统的VOBC远程唤醒通信流程。FAO互联互通系统结合互联互通思想与FAO系统特性,是城市轨道交通未来技术发展方向。远程唤醒作为FAO系统的特有功能,亟待完善方案以支持互联互通。以CBTC互联互通技术规范体系为基础,结合FAO系统功能需求,设计VOBC远程唤醒通信流程,具有可行性。     

城市轨道交通FAO线路智能调度指挥体系分析与建议

随着FAO系统不断推广使用,城市轨道交通线路的运营管理模式和组织架构发生巨大的变化,传统的运营岗位将面向多职能与复合岗位转变。文章首先分析FAO线路运营管理特征和调度指挥体系的变化,指出调度指挥体系面临的问题,然后对智能调度系统的架构与功能进行研究,以上海地铁14号线调度系统为例详细说明基于FAO技术的智能调度系统,最后从调度管理工作任务和人员工作职责方面提出优化建议,为城市轨道交通FAO线路智能调度和运营管理提供参考。     

全自动运行系统风险分析技术研究

为了保证城市轨道交通全自动运行(fully automatic operation,FAO)系统整体运行的安全性,提出从FAO的整体系统层面进行安全风险分析的一种技术方法,可以全面识别FAO系统设计的风险。该方法首先运用对比IEC 62267标准差异分析的手段,确定初步危险清单,然后对4类情景要素进行危险情景融合,以便分析每个特定的具象化危害场景,并以此为基础通过半定量的SIL分配技术为各子系统分配定量的安全指标,以便量化其安全需求。考虑到FAO系统场景子系统间交互的复杂性,在分析中运用系统理论过程分析(systems-theoretic processes analysis,STPA)方法进行运营场景危害分析。本方法为FAO系统的各个核心子系统、设备、接口、运维人员、建设单位提出相应的功能安全需求、技术安全需求和运营安全需求。为后续不同工程项目开展FAO大系统层风险分析提供一定的参考价值。     

基于UPPAAL的FAO系统典型运营场景建模与验证

全自动驾驶系统FAO(Fully Automatic Operation)具有安全、可靠、高效的特点,成为未来城市轨道智能交通系统的主要发展方向。FAO系统典型运营场景是1个实时的过程,为发现其逻辑的错误、功能和性能的缺陷,需要在系统设计前,针对系统需求规范中典型运营场景的实现流程进行形式化分析。本文分析FAO典型运营场景保护区的实现流程,在系统需求规范中提取其功能与性能的需求,采用基于时间自动机理论的UPPAAL构建时间自动机网络模型,进行仿真分析,并验证其功能属性、性能属性与安全属性。通过反例分析、模型修正,增强对FAO系统的理解,减少设计故障,提高安全性,为系统设计与实现打下良好的基础。     

地铁全自动运行系统运营场景的几点探讨

目前,国内地铁线路建设越来越多地采用全自动运行(FAO)系统.讨论了确定FAO系统运营场景的必要性及其定义的几点考量,提出了FAO系统的运营场景定义需确保完整性,并需兼顾运营安全以及考虑运营的本质需求(包括功能需求、安全需求和性能需求)的观点.介绍了太原轨道交通2号线项目新型运营场景设计与构建的应用情况.     

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。     

城市轨道交通全自动运行FAO项目运营筹备中的启示

全自动运行FAO项目方兴未艾，给传统列车控制方式和运营组织管理带来了重大变化。本文以宏观角度，从技术和管理两方面对FAO系统与传统系统的差异进行了分析；基于筹备新建FAO项目的层面，探讨了运营单位在FAO项目中车站及调度指挥、司乘操作、系统设备运维管理、工期配合等关键环节的筹备要点。     

基于列车全自动驾驶下的联动预案研究与设计

以目前国内CBTC系统向FAO系统升级换代为背景,说明信号系统中列车监控系统(ATS)引入联动预案系统的研究的必要性,详细介绍该系统的软件结构和系统功能。通过与传统综合监控中使用联动作对比,说明联动预案系统广泛的应用场景。同时结合FAO系统的推出进一步说明,联动预案系统将在行车指挥领域扮演重要的角色。     

FAO试验线系统设计及关键场景实施

FAO试验线的建设对FAO技术的发展及工程项目建设有着重要意义。阐述了天津FAO试验线的系统设计方案；以FAO关键场景“自动唤醒”为例，对场景实施过程中的技术方案和现场测试进行了详细说明。天津FAO试验线已成功应用于天津FAO技术的科研及工程项目中，可为后续FAO试验线的建设提供指导和借鉴。     

全自动运行城市轨道交通线路建设管理关键环节的若干思考

国内许多城市轨道交通全自动运行(FAO)线路的建设呈现快速发展趋势。从FAO的技术特征、系统工程、实施关键条件等展开分析,以建设者的角度,应用系统生命周期模型,在项目需求策划与管理、系统集成和系统保证管理、基于运营场景功能验证的联调联试管理等关键环节,提出重视项目需求及运营场景的策划与管理、实施系统集成和系统保证管理、强化基于运营场景功能验证的联调联试管理、培养以系统工程师为核心的项目管理团队等应对措施。     

面向互联互通的全自动运行系统测试方案

全自动运行系统是未来智能化、智慧化发展的方向。以FAO互联互通需求为出发点,针对FAO互联互通系统的特点,搭建适合互联互通的全自动运行系统测试环境,提出FAO系统互联互通测试方案。     

城市轨道交通全自动运行系统中的列车车门控制技术

城市轨道交通全自动运行(FAO)模式的普遍应用,对列车运行的高可靠性及灵活控制提出了更多要求.在无人驾驶系统中,车门状态的监督控制不再是司机的职责,信号系统需要承担并提供给调度人员更多的门控方式.从运营需求的角度出发,基于太原轨道交通2号线信号系统,分析了FAO模式下列车自动开关门、车门抑制的施加及解除、远程开关门控制、车门和站台门故障隔离等车门控制关键功能的实现.     

全自动运行的地铁信号故障高效恢复设计及其高可用性

CBTC(基于通信的列车控制)是城市轨道交通领域最先进的信号技术,能够实现不同等级的列车自动化,并保证列车的安全运行。全自动运行(FAO)CBTC系统能够实现最高等级的列车自动运行。然而,在FAO下列车上没有司机,因此故障的发生成为运营方最为关切的问题。泰雷兹FAO CBTC系统中所采用的技术可以将故障对列车运行的影响最小化,能够实现高可用性,并使中央操作人员远程管理列车与轨旁设备的某些故障。此外,智能传感器与自动驾驶领域的新技术为FAO CBTC系统带来了新的发展,使其具备自动故障恢复和意外事件管理的能力。     

全自动运行系统下站台门新增异物探测与控制功能方案研究

全自动运行(FAO)系统是城市轨道交通自动化的最高等级,站台门是全自动运行系统中与乘客直接接触的保障系统安全运行的重要设备,目前全自动运行系统下站台门新增功能需求与实施方案尚无规范标准可循。通过对全自动运行系统下站台门运营场景需求分析,得出站台门在全自动运行系统下间隙异物探测、车辆与站台门故障对位隔离和多就地控制盘(PSL)控制功能需求;针对传统的车辆与站台门间隙异物探测方案进行全自动运行系统适用性分析与比选,提出全自动运行系统站台门间隙异物探测技术要求及发展方向;对实现列车门与滑动门故障对位隔离控制功能的信息传输通道和控制模式进行研究分析,并对此运营场景的客流引导播报方案提出新的思路。同时,确定了全自动运行系统下站台门PSL位置和数量的设置原则。     

全自动驾驶系统FAO中清客控制功能设计及实现

随着城市轨道交通的飞速发展,城市轨道交通中的全自动驾驶线路将迎来爆发式增长,目前国内已有多条全自动驾驶线路处于建设阶段。在全自动驾驶系统 FAO 中,系统自动控制列车完成在终端站、回库站、临时下线站等需要进行上下客作业站台的清客确认,是必须解决的问题。文章从全自动驾驶系统实际运营需求考虑,主要从系统架构、功能原理、控制方案等方面对全自动驾驶系统中的清客控制功能进行研究,提出一套满足全自动驾驶中清客控制管理的设计方案。     

基于城市轨道交通全自动运行场景的乘客信息系统车地无线网络智能监测技术研究

城市轨道交通线路在FAO(全自动运行)场景下，ISCS(综合监控系统)所采集的列车相关信息主要通过PIS(乘客信息系统)车地无线网络上传至地面和控制中心。介绍了PIS车地无线网络的架构及其运维现状。结合实际运营需要，对FAO场景下的PIS车地无线网络智能监测技术进行了研究，提出了网络智能监测技术方案，并设计了其实现方式。     

区域控制器障碍物区域防护方法研究

障碍物脱轨区域防护是在CBTC系统中,特别是在FAO系统中,保证安全的一种辅助功能。在列车发生意外碰撞或脱轨时,区域控制器建立障碍物防护区域保障其他列车安全运行。介绍CBTC系统中区域控制器障碍物区域防护的一种方法。     

基于LTE-M的互联互通全自动运行系统车地安全通信方案研究

阐述了互联互通FAO(全自动运行)系统车地安全通信的特点.归纳现有互联互通CBTC(基于通信的列车控制)系统中采用基于TCP(传输控制协议)的RSSP-Ⅱ(铁路信号安全协议Ⅱ)在实际工程项目中存在的问题,提出了一种互联互通FAO系统车地安全通信解决方案.基于RSSP-Ⅰ,通过在LTE-M(城市轨道交通长期演进系统)的设备中增加祖冲之加密算法,能有效防护开放通信系统中的伪装威胁.提出的互联互通FAO系统车地通信方案可有效解决现有互联互通CBTC系统车地通信存在的问题.     

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。