摘要：本文以上海市轨道交通10号线为例，对列车以全自动驾驶模式在高架线路运行时，接触网异物侵限场景下的应对措施进行了研究。通过对列车设备的设计优化，配套对应的运营管理办法，解决了高架线路接触网异物侵限后，现有10号线列车无法快速应急处置的问题，规避了运营安全隐患。

关键词：全自动驾驶，接触网，异物侵限，应对措施

0 引言

上海市轨道交通10号线（以下简称10号线）是一条按全自动驾驶要求进行设计的地铁线路，一期工程于2010年4月10日以有人驾驶模式开通运营。2014年8月9日起，以全自动驾驶模式载客运营，期间列车保留驾驶室与客室间的隔墙及通道门，驾驶室操作台不封闭，在运营管理上，采取由多职能列控人员平峰时段在客室内进行巡检，高峰时段在驾驶室内进行运营监护，通过运营期间对设备不断进行优化设计，列车运营安全性、可靠性及运营效率均得到显著提高。

为进一步推进10号线全自动驾驶无人值守运营管理，上海地铁第一运营有限公司于2020年10月起，对列车驾驶室区域进行升级改造，取消了驾驶室与客室之间的隔墙和通道门，将原驾驶室区域做相应的内装优化，并在司机室操作台上设置全封闭锁闭盖板，改造后使原驾驶室区域与客室区域融为一体。

2020年12月26日，完成驾驶室区域升级改造的首列车上线载客运营，通过该列车运营，社会反响较好，但随着10号线二期工程的开通，高架线路运营工况，反映出有待优化改善的地方。由于改造后的列车无驾驶室，操作台设置全封闭锁闭盖板，原“紧急停车按钮”被隐藏在操纵台盖板下，若高架线路接触网上有异物侵限，按压该按钮前需要打开操纵台盖板，操作的及时性存在问题，需要对该场景采取应对措施，规避运营安全隐患。

1 应对措施研究与分析

有人驾驶模式运行的列车，通过列车司机对行进前方进行监护，当发现接触网有异物侵限时，通过按下驾驶室操作台上“紧急停车按钮”，使列车施加紧急制动，规避运营安全隐患。随着对接触网及受电弓安全运行的要求越来越高，近年来部分新车项目中，引入了弓网监测设备。该设备采用非接触性监测方式，能自动识别受电弓及羊角结构异常，监测受电弓异常燃弧，检测接触网拉出值、导高值、磨耗值及硬点，并对大量的弓网运行动态数据进行统计分析，为运营部门提供维修依据。

针对10号线列车以全自动驾驶模式在二期工程高架线路存在接触网异物侵限的运营场景，有两种解决方案，一是利用弓网监测技术，对弓网关系有无异常进行识别，识别结果与行车关联，自动触发紧急制动;二是将现有驾驶室操作台上“紧急停车按钮”外置，监护人员发现运行前方存在接触网异物侵限情况时，通过按下该按钮，施加紧急制动。

根据10号线列车现有设计，在驾驶室区域设置一个外置“紧急停车按钮”，来应对高架线路特殊情况下的应急停车，列车改造周期较短，改造费用可控。改造完成后，匹配相应的运营组织方案，当列车在地下线路运营时，多职能列控队员在车厢内值守和巡视;当列车在高架线路运营时，多职能列控队员在列车车厢的车头位置值守，发现运行前面有异常情况时可及时按下外置的“紧急停车按钮”停车，通过设备部分改造和对应运营管理的方式来应对触网异物侵限场景，该方案对于10号线设施设备现状及运营管理来说，可行性较高，易采纳。

2 改造方案

2.1 “紧急停车按钮”样式选型

外置“紧急停车按钮”的样式选型需要满足以下几个方面：触发按钮的方式应该让工作人员操作方便，而乘客不宜触碰;价格不宜过高，便于后续备件采购时的生产成本预算可控;选取的按钮为成熟应用产品，可靠性高;按钮电器触点数量应不少于与目前驾驶室操作台上已有的“紧急停车按钮”电器触点数量;外形尺寸不宜过大，便于选取现车位置安装。

根据以往项目列车电器原件样式选型，按钮样式主要有手拉式，连杆转换式，四角钥匙转换式，按压自锁式等，结合上述选型需要考虑的几个角度以及10号线列车现车空间，选取手拉式和连杆转换式按钮，安装按钮需要开孔的尺寸较大，使按钮可选择安装的布置区域范围变小;选取四角钥匙转换式按钮，工作人员在应急操作时，需随身携带专用工具，不够便利;选取按压自锁式按钮，便于按钮安装时配套完全封闭的防护保护，使乘客不宜触碰;同时按压式按钮也便于工作人员应急情况下的操作，无需另外佩戴专用工具，故选取按压自锁式适合10号线列车现车情况，具备应急操作时效性和便利性。

2.2 “紧急停车按钮”布置区域选择

外置“紧急停车按钮”的布置区域选择需要考虑以下几个主要因素：靠近工作人员瞭望站立区域;仅工作人员可用，且便于快速操作;避免乘客误碰误触发;便于张贴和查看警示提示标识;功能与驾驶室操作台处“紧急停车按钮”相同;便于现车改造。

现车初选可布置“紧急停车按钮”的位置有以下几个区域：a驾驶室操作台区域、b驾驶室右侧侧护板区域、c驾驶室顶板区域、d驾驶室操作台右侧侧墙区域。

各位置分析如下：

a 驾驶室操作台区域：操作台上部布置操作台盖板，盖板需方便拿取并保证密封性，若布置“紧急停车按钮”于盖板上，影响盖板密封性且“紧急停车按钮”接线、布线使得盖板无法取下;另操作台盖板整体需要轻量化设计，布置“紧急停车按钮”必将增重;

b 驾驶室右侧侧护板区域：该区域侧护板内部为驾驶室车体骨架和驾驶室线槽布置区域，选取的“紧急停车按钮”长度为109mm，无安装和布线空间;此外，若对此位置侧护板进行整改，需要拆除操作台盖板，才能拆除侧护板，改造工作量大，且对已装车设备拆除过程中存在线束磨损、设备碰撞损坏的风险;

c 驾驶室顶板区域：布置在顶板区域，应急操作时需要仰视，相关标识标志也需要仰视才能查看;

d 驾驶室操作台右侧侧墙区域：该区域可以直接利用拆除的侧门开、关门按钮的空间，安装和布线空间均满足改造条件;该区域高度适宜，可避免幼小儿童的误操作，利用罩板外壳可张贴标识，便于人员查看;同时该区域方便设置罩板，结构空间可灵活调整、设计，便于改造施工。

通过以上分析和现车人机模拟，布置在d驾驶室右侧侧墙区域位置为新增“紧急停车按钮”布置的最优位置。

2.3 “紧急停车按钮”加装后的配套改造

外置“紧急停车按钮”触点应接入原车“紧急停车按钮”的各电器控制回路中，主要包含以下控制回路：

1）在紧急制动回路中，串联新增的按钮常闭触点，使任意一端驾驶室按下该按钮后能触发紧急制动;

2）在降弓列车线及受电弓升降弓控制电路中，增加按钮的常客触点，使按下该按钮后受电弓能自动降下，并满足在未恢复该按钮时，受电弓无法升起;

3）在按钮监控回路中，并联该按钮的常开触点，便于操作后，对该按钮状态的实时监控，并将监控结果传输至控制中心。

3 结语

通过外置“紧急停车按钮”安装调试，解决了10号线以全自动驾驶模式运行在高架线路发生接触网异物侵限时，无法快速进行应急处置的问题。为其他全自动驾驶项目在地面及高架线路运行时，接触网发生异物侵限场景下的应对措施提供参考和帮助。

参考文献

[1] 刘铭，关金发，吴积钦.刚性接触网在线监测装置的研制与应用[J];城市轨道交通研究，2018（10）.

[2] 张梓民，浅析地铁车辆加装受电弓监测系统的必要性[J];科学时代，2015（11）.

[3] 陈威，全自动驾驶地铁车辆功能与优势研究[J];智能城市;2019年05期.