城市轨道交通全自动运行线路调度指挥工作研究

摘要：城市轨道交通行业是高科技创新发展行业的代表。全自动运行系统（FAO）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。全自动运营场景是指在一定时间、空间内全自动运行系统中各专业系统的交互行为，是对用户需求的直观体现，是各专业确定系统配置的直接依据。本文针对全自动运行线路调度指挥问题，深入分析全自动运行线路调度指挥特点，并提出合理的调度指挥模式，其研究内容对全自动运行线路调度指挥工作效用最大化具有指导作用。

关键词：城市轨道交通；全自动运行；调度指挥

引言

运营规章制度是城市轨道交通线路运营过程中不可或缺的法则。非全自动运行线路基于固有业务已经形成了成熟完整的运营规章制度体系及内容，线路间可相互参照借鉴。全自动运行线路的发展，带来了运行方式的变革，引起了运营管理模式的变化，进而引发运营业务的调整。这些变革和调整几乎涉及运营现场的所有岗位和大多数运营场景，从运营规则、各场所作业程序到岗位操作都需重新梳理。基于现代计算机、通信、控制和系统集成等技术的全自动运行系统是新一代的城市轨道交通系统，可通过高度自动化的手段减少重复性劳动，降低成本。

1全自动运行

随着轨道交通全自动化运行工程技术的发展，通过结合轨道交通工程建设和运营经验，全自动运行标准化不断实现，逐步制定出GB/T 32590.1—2016标准，标准定义了适用于城市轨道交通的不同自动化等级。根据从列车运行过程所需完成各项功能下的人和设备职责划分的角度，自动化等级划分为GoA0、GoA1、GoA2、GoA3和GoA4。全自动运行场景包括有人值守下列车自动运行和无人值守下的列车自动运行，两者区别为运行异常时处理方式。无人值守下的列车自动运行场景中，所有的轨道交通信号系统功能均由系统负责实现；有人值守下列车自动运行场景中，则是在部分设备故障或应急情况下，由人员介入控制系统，解决问题，恢复系统正常运行。列车运行包括列车唤醒/休眠、库内发车、场内运行、站台停车、站台发车、站台清客、折返、回库、洗车等正常运营作业，以及车辆火灾、站台火灾、障碍物检测激活等异常运营事件，全自动运行信号系统应能自动实现列车正常运营并能处理异常事件，实现列车全自动运行。

2全自动运行线路运营规章体系构建方法

2.1运营规章制度分类

从运营业务角度梳理，可将全自动运行线路运营规章制度分为行车组织与施工、客运组织与服务、设施设备管理、安全与应急管理四类。其中，行车组织与施工可进一步分为行车组织、施工组织;客运组织与服务可分为客运组织、客运服务;设施设备管理需对专业检修人员完成的设施设备检修工作、现场运营人员完成的设施设备运行操作和应急处置操作这几方面进行同时管控，以实现设施设备全寿命周期的科学管理;安全与应急管理可分为安全生产管理和应急管理。

2.2运营规章制度分级

运营规章制度包含方针目标、管理要求、作业程序、操作要求、作业步骤和标准等要素，将这些要素分级搭建起来，可形成自上而下的金字塔结构。上层文件是编制下层文件的依据，下层文件是对上层文件的细化和支撑。在金字塔的顶端，通过梳理各类业务的生产方针目标、管理要求，形成该业务适用全线范围的规则或规定，称为线路级规章制度;接下来制定该业务在各场所的作业程序以及相关的操作要求，形成该业务各场所的细则或规程，称为场所级规章制度;再据此制定各岗位的工作内容、作业步骤和标准，形成岗位工作手册，称为岗位级规章制度。在构建全自动运行线路运营规章制度时，首先应充分梳理线路运营业务特点，分析与非全自动运行线路运营业务的差异;而后完成规章分类分级结构搭建，以非全自动运行线路各类规章制度内容为依据，按照业务差异自上而下进行编制和修订;最后将各要素内容按照分类分级结构整合形成各种运营规章制度文件。

3城市轨道交通全自动运行线路调度指挥工作

3.1调度员配置

国内主要城市全自动运行线路控制中心从人员配置上，各城市全自动运行线路在人员配置上均为高标准配置，由于全自动运行下行车调整和操作的重要性，其配置人员数量，在不考虑线路长度的前提下，比正常线路人员配置要多出约50%。考虑到具体工作，行调和车辆调必不可少，必须配置，乘客调可由车辆调或其它维修调度员兼任。全自动运行线路调度员最少人员应配置5人，视线路长度增加行车调度员人数。

3.2制度编制

全自动运行线路，制度规章编制与正常线路行车组织类制度和行车考核类制度区别较小，在制度编制时，需考虑到全自动运行线路设备特点、行车调整和应急处置要求。在调度指挥方面，需根据整体行车组织规则要求，编制具体线路的行车组织细则。在运营前，各岗位应对全自动运行场景说明书进行学习，对正常运营场景、故障运营场景、应急运营场景进行学习，并通过试运行提升调度人员对设备系统的掌握。

3.3岗位职责

行车调度员：负责完成日常列车运营监督、行车调度指挥、客运组织、行车突发事件的应急处置，完成施工检修计划等各项工作车辆调度员：负责列车运行状态的在线监视与远程控制操作，包括列车的设备状态监控、唤醒、故障处置、救援、休眠等。乘客调度员：主要负责远程乘客服务、运营信息流转业务，同时负责线路故障全周期闭环管理及各专业设备维保计划的执行跟踪。电力及环控调度员：主要负责完成电力及环控系统日常运营监督、调度指挥、突发事件的应急处置、完成施工检修计划、设备故障接修，跟踪、闭环等各项工作。

3.4正常调度指挥流程

全自动模式下，列车自检、列车出入段、列车自动驾驶、到站自动开关门、列车自动折返、列车自动调整运行时分，全部行车作业，均由全自动系统自动下发执行。

3.5辅助防撞系统

正常情况下，列车运行安全由ATP（列车自动防护）系统予以保证。ATP失效后降级运行情况下，常规列车主要依赖降级运行的规章制度及司机经验保证行车安全，缺乏设备层面的安全保证。辅助防撞系统主要通过二次雷达通信技术对地铁列车之间距离、相对速度进行实时监控，实现ATP切除或故障等工况下，提示前车距离和报警，必要时可输出紧急制动。

3.6脱轨检测

目前脱轨检测方式较为多样，有压敏电阻式、振动分析式及轨道检测式，其中振动分析式应用较多。列车正常运行状态下，轮对只与钢轨发生接触，当列车轮对脱离钢轨时，会最先与扣件或轨枕发生正面碰撞并产生强烈的、有规律的冲击及振动信息；通过对安装在转向架轴箱处的传感器信号同步连续采样，采用步进式进行一次脱轨诊断，当左右轮对同时检测到连续多个强冲击且间隔满足轨枕间距对应的采样点数时，便能确认轮对已经脱轨，系统将触发列车施加紧急制动，同时迅速报警并将报警信息持续输出到TCMS，系统状态数据可通过车地无线传输通道实时传输到OCC。

结束语

车辆作为轨道交通的最终实现载体，为满足全自动运行系统要求，需不断完善自身的自感知功能，其根本目的始终是更安全、更高效、更智能。目前全自动运行车辆配置已接近标准化，接下来需不断精简车辆控制系统构架，降低全生命周期成本并通过多传感器及人工智能技术，使列车具备更强的环境感知及决策能力。

参考文献

[1]公吉鹏.全自动运行系统中信号系统新增配置和功能[J].铁道通信信号，2019（3）：76-78.

[2]谭文举.轨道交通全自动运行条件下运营场景设计及智能运维研究[D].北京：北京交通大学，2020.

[3]高嵘华.全自动运行系统对CBTC功能需求的研究[J].西安铁路职业技术学院学报，2017（4）：11-14.