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全自动运行系统中信号系统新增配置和功能

来源:知库网
2019年3月第55卷第3期铁道通信信号March 2019RAILWAY SIGNALLING & COMMUNICATIONVol. 55 No. 3全自动运行系统中信号系统新增配置和功能公吉鹏摘 要:全自动运行系统不仅提高了轨道交通建设的水平和技术先进性.同时也提高了轨道交通 系统的自动化程度,降低了运营成本.提升了运营服务能力。全自动运行系统与传统的CBTC 信号系统相比,对信号系统的配置和功能的要求更高,需要在原有基础上新增和增强部分功能, 以确保满足全自动运行系统的需求。关键词:信号系统;全自动运行系统;配置;功能Abstract: Fully automatic operation system can not only enhance the level of the construction and the advancement of technology of rail transit system but also improve the automation of rail tran­sit system, which will reduce the cost of operation and improves the capabilities of operation service. Compared with traditional signaling system. the fully automatic operation system has higher requirement in the configuration and function of the signaling system. It is required to add new functions and enhance some functions on the basis of traditional CBTC signaling system , to ensure the requirement of fully automatic operation system.Key words: Signaling system; Fully automatic operation system; Configuration; FunctionDOI: 10. 13879/j. issnlOOO-7458. 2019-03. 18116从20世纪80年代开始.针对司机疲劳驾驶, 易产生误操作等问题,国外许多城市开始研究能够 提高系统可靠性、安全性和效率,自动化程度高的 轨道交通系统,全自动运行系统(Fully Automat­

此.必须统筹考虑针对全自动驾驶的运营模式和运 营场景.对各系统的需求进行分析,对既有轨道交

通系统进行功能强化或新增.有效地协调不同系统

之间的接口.保证整体系统功能的兼容性。ic Operation ,简称FAO)由此应运而生。随着技 术发展和运营模式不断变革,全自动运行系统技术 愈加成熟。全自动运行系统是以现代信息及自动化技术提 升运营服务水平,由设备代替司机或乘务人员操

随着轨道交通线路成网运营,对线路信号系统 的自动化等级要求越来越高。广州APM线,上海

10号线,北京燕房线等全自动驾驶线路均已开通

运营,2020年前后还将相继开通运营一批新的线

路。以下将对全自动运行系统中的信号系统新增配 置和功能进行分析。作,进一步提升轨道交通安全与效率的轨道交通系 统。车辆在控制中心的统一控制下实现全自动运

营,自动实现列车休眠、唤醒、准备、自检、自动 运行、停车、开关车门、洗车,以及故障情况下的 自动恢复等功能。1信号系统新增配置全自动运行系统中列车运行完全没有司机和乘 务人员参与,列车在控制中心的统一控制下实现全

全自动运行系统是一项系统工程,也是庞大复

自动运营,其中的信号系统构成如图1所示。图1中粗实线框内设备为在CBTC基础上信 号系统新增的与站台门的接口设备,细实线框内设

杂的集成创新工程.涉及到车辆、信号、通信、综 合监控、站台门等多个系统,以及车辆段工艺、车 站配线等不同专业,各系统由不同供货商提供。因备为信号系统新增的备用控制中心设备。相比传统的CBTC信号系统.全自动运行系

统对于信号系统的要求主要在于提高硬件设备的可

公吉鹏:广州地铁设计研究院有限公司工程师510010广卅 收稿日期:2018-03-06

靠性.增加与全自动运行系统相关的驾驶模式,增

76RAILWAY SIGNALLING & COMMUNICATION Vol. 55 No. 3 2019强与综合监控、站台门等系统的接口,增加车辆段 (SPKS)的接口。洗车机自动洗车功能。其信号系统具有以下优势:

优化人力资源配置.降低运营人员劳动强度;提升 2信号系统新增功能运营组织灵活性;减少人为误操作,提升系统安全 全自动运行系统中信号系统的新增功能主要包

性;提高轨道交通的先进性;进一步提高系统可靠

括:早间送电提示、列车休眠和唤醒、自动出库及 性,提升运营能力。全自动运行系统中信号系统增 段内运行、自动洗车、空调/照明灯车辆控制管理、

加的设备配置如下。站台自动进出站、障碍物检测、自动折返换端、自

1) 在备用控制中心配置了热备冗余的服务器 动回库、库内静态定位、蠕动运行,以及站台门/

及所需接口设备,车站级增加专门的接口服务器与

车门故障、系统故障、异常事件联动、恶劣天气等 站台门接口;同时,需要在站台门两端门附近、车

紧急情况下系统必备的紧急处置等功能。部分内容

站控制室1BP盘上增加关门按钮.实现清客确认 简要介绍如下。和车门关闭功能。1)列车的休眠和唤醒。ATS应根据计划自动

2) 正线停车线,车辆段/场停车列检库增加用 或人工向停车库线/正线停车线上的列车车载设备 于精确停车的应答器/信标,在停车线上设置定位

下发休眠控制命令,并监测休眠状态。当判断列车 应答器或者相关定位设备,用于列车休眠或唤醒。具备休眠条件后,ATS自动或提示人工向列车发

3) 车载信号设备增加休眠、唤醒模块.同时

送休眠命令。ATS对列车的休眠状态进行管理,

还需增加车载信号与车辆之间的冗余接口。休眠不成功时应具备报警提示功能。4) 车辆段/场增加轨旁控制设备.段/场自动

ATS应根据计划自动或人工向停车库线/正线

化区域增加车-地无线通信设备。停车线上的列车车载设备下发唤醒控制命令,并监 5) 信号系统增设与车辆段/场洗车机的接口. 测唤醒状态;能比发车计划提前一定时间下发唤醒 以及与正线、车辆段/场等区域的人员防护开关指令,并应能够对列车的唤醒状态进行管理,唤醒

77铁道通信信号2019年第55卷第3期状态信息需在中心工作站上显示;能远程对多列或 全部列车同时发送唤醒指令。2) 自动洗车。联锁与洗车机采用硬线接口,

用于实现洗车机状态采集及列车停稳等相关信息传

递.使车辆以设定的模式和速度通过洗车机,完成

洗车作业。3) 对位隔离。系统应能实现车门/站台门故障

隔离功能,即当列车/车站个别车门/站台门故障

后,系统应对其进行故障隔离,列车停站时对应的 车门/站台门应能保持关闭且处于锁闭状态。4) 与人员作业防护开关联动。联锁系统应与

车站轨行区及车辆段/停车场自动化区域内设置的

人员作业防护开关接口,采集人员防护开关的状 态,并驱动人员防护开关表示灯,人员防护开关的 状态纳入联锁进路检查条件。工作人员通过人员防 护开关实施封闭区域后,联锁不允许办理经由该封

锁区域的列车及调车进路;对于已办理的进路应立 即关闭相应信号,并将封锁区域的信息发送至轨旁

ATP设备及ATS设备。5) 与车辆的联动。车载信号设备实时监督车

辆相关设备的工作状态,对车辆制动力丢失、检测

到障碍物、车辆紧急手柄拉下、火灾等影响列车运 行安全的异常情况进行防护。ATP/ATO信号设

备对于列车运行过程中的不同紧急情况,应采取相 应的处置措施,包括控制列车紧急制动或常用制动

停车;控制列车至相邻安全位置停车(站台或设定 的区间疏散平台)等。3信号系统新增驾驶模式信号系统新增驾驶模式主要包括全自动运行模 式(FAM)、蠕动驾驶模式(CAM)和雨雪模式。1) 全自动运行模式。在该模式下,系统实现

在正线、车辆段/停车场自动控制区域内的列车全

自动运行。FAM模式具备自动进/出站、自动开/ 关门、精确停车、唤醒、休眠、自动洗车、清扫、

投入/退出运营、对位调整等功能。2) 蠕动驾驶模式。在车辆自身的网络出现故 障或者车载信号设备与车辆接口故障的情况下,将

采用该模式。启动蠕动模式需要控制中心行车调度

员进行人工确认。蠕动模式下,列车仍是全自动运 行且需要ATP监控,运行速度不大于25 km/h 一 78 -(可设定);当列车驶入车站自动停车后,为保证列

车停稳且不能移动,ATP将输出紧急制动命令, 同时打开车门等待车站综合站务人员处理。3)雨雪模式。对于高架线路,雨雪等灾害天气

对列车的正常运行影响较大。此时,系统根据上线

运营列车在规定时间内不同区段出现转向架空转、 滑行的次数来确定是否启动雨雪模式,例如,当

40%(可设定)的运营列车3 min内在不同区域出现

多次转向架空转、滑行时,即可启动雨雪模式。信号系统自动判断启动雨雪模式的条件,在控

制中心行调工作站上给出“是否启用雨雪模式”的 提示,通过与现场综合站务员联系,确认现场情况

后设置雨雪模式运行。此外,行调人员还可以结合 天气因素为运营列车设置临时限速,保证全线列车

安全运行。在全自动运行模式下.车载信号设备收

到控制中心发送的雨雪模式信息指令时施加常用制 动停车,列车进入雨雪模式运行,此后车载设备输

出的牵引和制动力均会受到限制。在全线列车按照雨雪模式运行的过程中,若信

号系统判断列车还存在不同程度的转向架空转、滑

行,则根据行调工作站的相关提示,经行调人员确 认后转为人工驾驶模式。4结束语综上所述,采用全自动运行时,在CBTC系

统的基础上,新增列车休眠和唤醒功能;车辆段也 必须具备与正线信号系统相同的功能以及自动洗

车、车库门联动等;同时需要增强列车自动折返、 列车驾驶模式、停车对位自动调整、站台门/车门

对位隔离、应急运行模式、列车工况管理等功能。 此外,信号系统对土建专业的要求也需调整。参考文献[1]

闫宏伟,燕飞.城市轨道交通全自动运行系统及安全需

求[J].都市快轨交通.2017(03).[2] 宋传龙.基于CBTC控制的列车全自动驾驶系统FA0

的发展及应用[J1电子世界.2014(03).[3] 肖衍,苏立勇.全自动驾驶信号系统功能需求分析[J]. 铁道通信信号,2014(12).[4] 李晶.城轨全自动驾驶信号系统方案设计及运营场景

分析[J].铁道通信信号,2016(02).[5] 高春霞.全自动无人驾驶系统技术研究[J].中国高新技

术企业,2017(10).(责任编辑:张利)

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