基于广义优先关系网络的全自动运行系统故障应急处置方案研究

全自动运行系统是未来城市轨道交通的主流发展方向。出于安全和应急响应及时性等因素考虑,目前我国多数全自动运行线路仍在列车运行时安排人员值守,与行车相关的应急预案和现场处置方案仍沿袭传统处置经验,未能结合系统新功能特点建立与之匹配的“无人化”或“少人化”的应急预案体系。文章采用广义优先关系网络,对城市轨道交通运营的一般应急处置流程进行模块化建模和量化处理,为全自动运行系统应急处置方案的构建提供一种建模方法,同时以时效性、决策质量为评价目标,实现对应急处置方案的评价和优化,并以列车运行实际突发故障事件为案例,通过建模、分析、评价和方案优化,验证文章所提出的全自动运行模式下应急处置模式构建方法的合理性。

基于自主感知和车车通信技术的全自动运行系统

[目的]为了解决基于传统车地通信技术的全自动运行线路所面临的高峰期运能不足、系统设备繁多、故障影响范围广等问题。[方法]提出了基于自主感知和车车通信技术的全自动运行系统设计方案,介绍了该系统的架构及各子系统的功能,分析了该系统的优势。[结果及结论]基于自主感知和车车通信技术的全自动运行系统采用基于相对速度的安全防护模型,实现了列车追踪运行间隔的进一步缩短;采用车车通信方式结合自主感知技术,实现了系统架构的进一步精简,减少了运营维护工作量;构建了具备智能感知的后备系统,可保障系统故障下的列车运行安全,并提升了故障情况下的运营恢复效率。该系统已在北京地铁11号线示范工程中完成现场单车及多车调试、测试,取得了试运行授权。

一种针对全自动运行系统的测试用例生成方法

针对全自动运行系统测试指定路径覆盖的测试需求,基于时间自动机建模理论提出满足指定路径覆盖和边覆盖的全自动运行系统测试用例自动生成算法。研究时间自动机建模理论,建立全自动运行系统的时间自动机模型;为表征全自动运行系统指定路径覆盖的测试需求,提出基于时间自动机模型的标记变量建模方法;结合Yggdrasil的测试用例生成机制,提出全自动运行系统测试用例生成方法,同时满足全自动运行系统测试的指定路径覆盖和边覆盖准则;以全自动运行系统的模式转换功能为例,建立时间自动机模型并生成测试用例。结果表明,测试用例100%覆盖测试人员指定的测试需求和时间自动机模型所有的边,能够满足全自动运行系统指定路径覆盖的测试要求。

全自动运行系统线路车载综合监控视频联动功能设计方案

城市轨道交通全自动运行系统涉及车辆、信号、综合监控、通信、站台门、车辆基地等多个方面。与传统CBTC相比,运营控制模式从由司机、控制中心调度员和车站值班员共同参与控制,转变为由控制中心调度员直接对列车进行运营指挥。信号系统与车辆、综合监控、安防等多系统配合,实现对列车全自动运行的全面监控,其中车载视频监控增加车载视频自动联动到OCC功能,使调度更快速,并能有效应对运营过程中的扰动,为调度指挥决策提供详尽信息,提升运营行车调整能力。文章根据全自动运行场景的实际需求,阐述全自动运行车载视频联动功能的实现方式。

城市轨道交通全自动运行系统站台门与信号系统集成方案研究

城市轨道交通全自动运行模式下取消了传统的驾驶员,站台门与信号系统的联动控制发生了较大变化。为保障全自动运行系统安全、可靠地运行,进行全自动运行系统站台门与信号系统的联动控制方案研究意义重大。通过研究站台门的组成和控制方式、站台门与信号系统传统联动方案及全自动运行站台门和信号系统联动的运营需求,明确了全自动运行站台门与信号系统联动的运营场景,提出了站台门与信号系统联动控制集成方案,搭建了集成方案的系统架构,并分析了集成方案的优势,给出了集成方案的对位隔离方式和间隙探测方式,阐述了集成的站台门控制器主要组成设备的功能。为提高全自动运行系统的安全性、可靠性,更好地满足全自动运行线路对站台门与信号系统联动控制的运营需求提供了解决方案。

城市轨道交通全自动运行系统中安全相关系统的确定及安全保证模式探讨

城市轨道交通FAO (全自动运行)系统安全保证工作的内容为:依据系统功能、应用场景及其故障影响等因素,确认安全相关系统的范围及安全功能;对安全相关系统的安全功能展开系统化分析,分配和确定其SIL(安全完整性等级)。以某轨道交通线路FAO系统中综合监控系统为例,探讨充分、合理及可行的安全保证工作,研究安全相关系统满足其SIL需求的安全保证模式。

城市轨道交通全自动运行系统车辆基地分区隔离方案

目的:为保证作业人员人身安全,需研究FAO(全自动运行)系统车辆基地全自动运行区和非全自动运行区之间的隔离措施,以及全自动运行区内部的分区隔离措施。方法:介绍了FAO系统车辆基地相较于传统车辆基地的升级项目;分析了FAO系统车辆基地设置隔离分区的必要性及国内的实际现状;介绍了智能视频监控报警系统的关键技术和逻辑架构,以及基于该系统的分区隔离方案。结果及结论:在全自动运行区车库房内,采用物理围蔽进行分区隔离,在每个分区入库端门口处设置智能视频监控及声光报警装置;对于全自动运行区与非全自动运行区人行及车行道路,通过物理围蔽和门禁系统实施隔离,在转换轨区域通过信号系统控制的智能视频监控报警系统进行隔离。

灵活编组技术在城市轨道交通全自动运行系统中的应用

为实现城市轨道交通运输能力与运输效率的有机结合,使之在满足运营需求的条件下最大限度地降低运营成本。基于灵活编组技术的特点,详细介绍了灵活编组技术在城市轨道交通全自动运行系统中的应用方案,包括该技术对信号系统的要求、列车连挂/解编区域的选择、列车连挂/解编轨道区段长度的设置、列车连挂与解编场景等。重点介绍了连挂列车位置报告发送方案、连挂列车接口技术、近距离停车技术、车辆网络融合技术等列车灵活编组的关键技术。以北京地铁3号线列车灵活编组技术的应用为例,对其经济性进行了分析,证明该技术的合理性和可行性。

防夹检测装置在城市轨道交通全自动运行系统中的应用

城市轨道交通FAO(全自动运行)线路中,需通过在轨旁站台门设备上安装的防夹检测装置自动检测车站站台门与列车车门之间的间隙未滞留障碍物才授权列车离站,避免造成乘客伤亡安全事故。简要介绍了车站站台门和列车车门之间防夹装置的应用现状,对比分析了防夹检测装置互锁方案,提出了由信号系统自动控制防夹检测装置的启动和停止,确保间隙中无障碍物后才能授权列车离站的解决方案。该方案能有效地提升站台门和列车车门间间隙的防护安全,降低了防夹检测装置误报対运营的影响。

全自动运行系统培训体系建设的探索与实践

学校联合成都地铁运营有限公司认真总结全自动运行线路在筹备、建设、运营等方面的成果与经验,基于对城轨运营企业全自动运行系统人才的培训需求和培养目标的分析,从培训组织体系、培训课程体系、师资队伍建设、实践平台等维度建立了全自动运行系统人才培训体系。

基于场景的全自动运行系统安全分析方法

提出一种基于场景的全自动运行系统安全分析方法,对全自动运行系统每一个运行场景进行建模,识别该场景下的作用因素,以便快速识别出全自动运行系统每一个运行场景下可能存在的操作方面的风险及规避措施,根据剩余风险评估措施是否有效,从而得出一系列全自动系统各运行场景下应如何人为介入的防护措施,解决多家供应商提供的系统无法整体分析的问题,提升全自动运行系统的运营安全。

城轨交通全自动运行系统组合测试用例生成方法

为提高城轨全自动运行系统测试的全面性,结合时间自动机建模方法和组合测试理论,提出全自动运行系统组合测试用例生成方法。首先,以全自动运行系统运营场景为测试建模对象,基于时间自动机建模方法,描述全自动运行系统的运营场景,利用Yggdrasil生成100%满足运营场景时间自动机模型节点覆盖和边覆盖的测试路径;其次,采用输入域建模理论,提取测试路径反映的系统工况作为组合测试的输入参数,利用组合测试算法生成全自动运行系统的组合测试用例;最后,以全自动运行系统中的唤醒场景为例,采用UPPAAL从ATP、ATO、TCMS、AOM和车辆5个方面建立唤醒场景的时间自动机模型,以向前跳跃失败为例,采用2-维组合覆盖生成组合测试用例。结果表明,测试用例100%覆盖测试模型所有的边和节点,以及测试模型任意2个输入之间的组合,提升了全自动运行系统测试的完备性。

无人值守全自动运行系统远程控制方案研究

针对无人值守全自动运行系统中列车定位丢失或车载信号设备发生故障的场景,对远程限制驾驶模式及远程重启功能进行研究。通过分析列车定位丢失原因、RRM模式运行流程、RRM模式运行区域属性影响,以及RRM模式信息交互等,提出远程限制驾驶模式的具体实现过程及实现方式,采用远程限制驾驶模式,定位丢失的列车可在信号系统保证安全的情况下继续运行,以重新建立定位;描述远程重启流程及信息交互,远程重启功能可使故障的车载信号设备恢复正常,降低对运营的影响,并为后续信号系统设计及运营指导提供参考。

跨坐式单轨无人干预列车运行(GOA4)级全自动运行系统安全风险管控研究

在系统识别和分析跨坐式单轨GOA4(无人干预列车运行)级FAO(全自动运行)系统安全风险的基础上,建立该系统安全风险管理体系。运用LC(风险矩阵)评价方法,研究跨坐式单轨GOA4级FAO系统安全风险管控问题,开展跨坐式单轨GOA4级FAO系统安全风险识别、安全风险分析与评价、安全风险控制及持续监控等实践活动,使跨坐式单轨GOA4级FAO系统的安全风险处于可控状态。

跨坐式单轨全自动运行系统运营场景优化

介绍了跨坐式单轨FAO(全自动运行)系统运营场景优化的目的,提出了FAO系统运营场景优化思路。以芜湖轨道交通1号线、2号线跨坐式单轨FAO系统为研究对象,对其运营场景进行了合理优化,并对其对应的岗位职能和运营管理模式做出了相应变革。

城市轨道交通全自动运行系统综合联调方案

结合南宁轨道交通5号线一期工程,探索了FAO(全自动运行)系统综合联调的技术路线,重点研究了基于FAO场景的功能验证方案,提出了功能验证与场景验证相结合的方法,并对功能验证过程中的常见问题进行分析并提出解决方案。

全自动运行系统中联锁设备新增功能研究及优化设计

全自动运行系统(fully automatic operation system,FAO)是利用计算机、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城市轨道交通系统,信号系统由传统CBTC升级为FAO后,计算机联锁设备新增适配的FAO功能及接口,如人员防护开关(Staff Protection Key Switch,SPKS)防护、反向跳跃、站台清客确认、再关门控制、间隙探测、列车自动洗车和自动控制车库门。该文对联锁系统新增功能联锁逻辑控制及接口信息交互进行分析和说明,提出改进设计建议,为后续新建线路提供参考。

城市轨道交通全自动运行系统联调临时控制中心方案研究与实践

全自动运行系统是城市轨道交通列车运行控制系统的发展趋势,全世界新建城市轨道交通线路中将有75%采用全自动运行系统,改造线路中也将有40%采用全自动运行系统。相较于传统线路,全自动运行系统线路具有集成度高、功能设计复杂、各系统接口多、系统联动程度高、行车组织智能化等特点。多系统高度集成和联动控制自动化意味着线路建设期间联调任务的艰巨性。据统计,全自动运行系统线路的联调时间较传统线路增加半年左右。在线路建设工期没有显著增加的情况下,如何按期完成联调任务成为新建城市轨道交通项目面临的重大难题。文章以深圳地铁14号线为背景,提出采用搭建样板段和临时控制中心相结合的联调方案,以提前进行全自动运行系统的测试和试验,同时对临时控制中心2种方案进行探讨和分析,提出优选方案,并通过实践验证方案的可行性。

城市轨道交通全自动运行系统工程设计联络要点分析

轨道交通全自动运行系统是综合性极强的大平台系统,也是轨道交通当前最前沿的技术创新。做好新技术的落地实施,工程设计联络是关键环节。针对全自动运行系统,以运营单位的视角探讨工程设计联络的重要性,并阐述分析全自动运行系统工程设计中,运营单位要着重关注的要点。

全自动运行系统火灾联动功能的设计方案研究

火灾场景是城市轨道交通全自动运行系统中一个重要场景,深入分析不同情况下的火灾场景(列车火灾、区间火灾及车站火灾),以很好地满足实际运营需求。火灾联动功能通过系统的自动响应,多系统联动报警至控制中心调度工作站界面,并推送CCTV视频画面至客户端来实现;运营人员可快速定位火灾故障点,及时响应故障处理机制,这对应急事件的处置具有重要意义。