FAO信号系统测试方案的探讨与研究

针对城市轨道交通FAO信号系统技术要求高、接口关系复杂等特点,结合FAO信号系统上云等最新技术发展趋势,对标欧标,采用“V”模型周期控制方法,提出FAO信号系统的测试方案,分析各阶段的测试目的、测试平台及测试内容,为FAO项目如期全功能开通提供一种测试方法的指导和借鉴。

城轨交通FAO虚拟仿真实训室的设计与实现

为响应全自动运行系统(FAO)进军国际市场且市占率稳步提升的浪潮,满足轨道交通行业对FAO专业技术人才的需求,设计并成功搭建城轨交通FAO虚拟仿真实训室。实训室规划多类教学区域,配套FAO列车运行控制系统,引入模拟驾驶功能,同时提供数据传输系统(DCS)与基础信号实训设备,实现各区域设备联动,构成完整的信号联动系统。实训室的成功设计与实现,既提高专业师资队伍实训指导水平,又为培养专业FAO人才打下坚实基础。

FAO核心子系统安全完整性等级评价方法研究

为探究如何更加实际地评价全自动运行(FAO)系统核心子系统功能的安全完整性等级(SIL),通过研究欧洲电工标准化委员会(CENELEC)标准中风险模型的构造,给出风险降低因素(RRF)的定义;通过定义的风险降低因素,建立可容忍事故率(TAR)与可容忍危害率(THR)的换算关系,进而评估出FAO系统核心子系统功能次级危害的可容忍危害率;最后通过其与安全完整性等级的对应关系,得到核心子系统功能的安全完整性等级。应用结果表明:结合实际的FAO工程项目应用成果,给出风险降低因素中各要素的具体示例,可供借鉴;与直接采用可容忍事故率保守估计安全完整性等级的方法相比,在考虑风险降低因素后评估得到的安全完整性等级更接近实际情况。

2023年中国内地城市轨道交通运营线路概况

截至2023年底,中国内地共有28个省份的59个城市开通城轨交通运营线路338条,运营线路总规模达11 232.65 km,其中,地铁线路8 547.67 km,占比76.10%,全自动运营线路1 052.43 km,占已投运线路总里程的9.37%。2023年当年共新增城轨交通运营线路53条(段),新投运线路总长度884.55 km,其中,新增地铁线路539.50 km,新增全自动运行线路252.79 km。新增运营线路共涉及7种系统制式,分布在30座城市中,其中有3座城市为2023年首次运营城轨交通。2023年全年完成客运量再创历史新高,日均客运量首次突破8 000万人次。

城市轨道交通全自动运行车辆移动值乘辅助系统研究与应用

针对全自动运行车辆值乘岗位责任重大,但配套设备智能化、数字化水平不高的现状,基于全自动运行车辆、列控等专业系统关键设备运行状态数据,研究全自动运行车辆移动值乘辅助系统构建方案,以提升全自动运行车辆值乘水平和应急故障排除效率。通过分析全自动运行线路车辆值乘人员的核心需求,研究实时数据库、故障智能诊断等关键技术,最终依托LTE综合承载网,实现全自动运行车辆移动化实时监督、故障智能分析和故障排查指导等功能。实际应用表明:该方案可有效提高车辆值乘人员应急故障排查效率,进一步保障和提升全自动运行线路的运营安全,为城市轨道交通数字化、智能化运营提供参考。

全自动运行线路智能运控系统设计方案

[目的]随着城市轨道交通装备产业技术的快速发展和应用的不断成熟,城市轨道交通运营自动化程度不断提升。全自动运行系统因其具有高安全、高可靠、高效率的优势正被很多城市采用。全自动运行系统在提升运营安全与效率的同时,对行车调度员在融合分析与智能决策、应对复杂运营场景能力、扩展段场管理职责等方面提出了全新要求。为辅助行车调度员更快速、更高效地获取信息并作出决策,需对ATS(列车自动监控)系统进行智能化功能扩展。[方法]基于全自动运行线路安全智慧化运营、智能应急决策、智能应急处置等运营需求,提出了全自动运行线路智能运控系统。介绍了智能运控系统的方案构建,系统架构及系统外部接口,并对行车融合信息拓展、供电臂行车卡控、全自动运行图编辑、客流分析与行车评估、故障及应急指挥以及段场智能协同等功能模块的性能优化设计进行了深入分析。[结果及结论]深圳地铁16号线智能运控系统运用实践表明,对全自动运行线路ATS系统进行智能化功能扩展后,不仅提升了线路运营效率,更增强了全自动运行系统的安全性和可靠性,显著提升了运营管理智能化水平、系统对复杂运营环境的适应能力和对突发事件的快速反应能力。

基于情景融合的全自动运行系统危害分析技术

为提高城市轨道交通全自动运行(fully automatic operation,FAO)系统的安全性,本文从FAO系统运维的角度,提出一种基于情景融合的FAO系统危害分析技术。该技术通过场景要素识别,融合生成FAO应用场景后,综合选取等比例分配法、先验信息分配法或组合逻辑分配法,采用半定量安全完整性等级(safety integrity level,SIL)分配技术完成核心子系统功能安全指标分配,解决传统功能故障模式影响及危害性分析(failure mode,effect and criticality analysis,FMECA)对多系统功能SIL分配存在局限性的问题,为后续FAO系统线路的危害分析及SIL分配工作提供参考。

城轨全自动运行线路ATS自动洗车功能设计与实现

自动洗车是城市轨道交通全自动运行线路的一项必备功能。为提高全自动运行项目自动洗车设计效率,减少软件开发成本,提出一种基于序列化动作的自动洗车设计方案。通过分析不同项目自动洗车需求,识别项目之间的共性和区别;设计一套ATS系统洗车流程数据配置模板,通过修改数据配置即可实现新项目的洗车功能需求;软件采用状态设计模式开发实现,仅需进行一次开发,即可根据数据配置和设备状态自动执行洗车流程。该方案在成都、上海、深圳、郑州等多条全自动运行线路的成功实践,可为类似的全自动功能设计提供思路。

城轨全自动运行线路中心ATS系统智能提升方案研究

城市轨道交通全自动运行线路将列车司机的职能交由列车自动控制系统和控制中心相关系统共同完成,而运营控制模式也由传统的司机、控制中心调度员、车站值班员共同参与控制,转变为控制中心调度员直接面向列车运行进行控制。通过分析运营调度需求及既有运营调度痛点问题,针对新建线路和既有改造线路,分别提出控制中心ATS系统智能提升架构;从供电分区行车数量卡控、行车关键信息融合、全自动编图及行车评估、运维联动、故障及应急指挥等方面,提出具体实施方案,旨在提高全自动运行线路运营效率和故障处理能力。

全自动运行列车远程开关门设计方案研究

全自动运行列车由于不设置司机,一些行车相关命令需要远程下达。既有的远程控制命令主要用于列车的休眠、唤醒、照明、空调、断路器复位等,而随着全自动运行线路的普及,运营方对于列车人员的高效疏散、车场人员的灵活上下车等有着迫切的需求。为此提出远程开关列车门设计方案,针对站台和区间远程开关门、存车线和车辆段远程开关门等场景,设计疏散防护区域和门使能区域,阐述列车在站台精确停车、列车在区间停车、列车在存车线或车辆段等情况下的远程控制开关门流程,在确保安全的前提下,最大程度提升运营组织效率。该方案可供后续全自动运行项目的远程开关门设计参考。

全自动运行信号系统自动疏散方案研究

由于全自动运行(FAO)列车上无司机值守,若遇故障需进行乘客疏散时,要求FAO系统具备自动疏散功能。基于FAO相关子系统功能分配方案,分析全自动运行信号系统自动疏散信息交互原理;定义疏散请求区和疏散防护区,阐述其设计原则;重点针对驶向相邻区域控制器(ZC)边界的列车因相邻ZC故障触发疏散导致无法折返或者停靠站台的情况,提出在ATS界面增加ZC边界疏散旁路功能;提出区分站台和站间、不区分站台和站间2种自动疏散配置方案,可供用户根据需求进行选择;最后在集成测试平台上对自动疏散功能进行场景分析和测试用例设计。自动疏散设计和室内仿真测试方案已成功应用于上海、深圳、苏州等城市的轨道交通全自动运行信号系统中,可为后续全自动运行系统设计提供一定的指导。

基于互联互通的全自动运行系统全局调度技术研究

在《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》引导下,互联互通、全自动运行以及智能交通运输组织已成为我国城市轨道交通未来发展趋势。文章通过对全自动运行系统互联互通技术进行分析,针对线网运营后运营成本增加和乘客出行换乘不便等日益突出的问题,提出一种基于互联互通的全自动运行系统全局调度技术方案,并以云平台为基础构建线网全局调度系统。其首先对全自动运行系统互联互通关键技术路线进行梳理,然后提出基于线网的全局调度技术(包括相关的系统构架和多目标优化模型),最后以某城市的线网运营和客流数据为基础,通过遗传算法对线网调度技术的多目标优化模型进行了仿真验证。仿真结果表明,采用文中所提技术方案,可降低城市轨道交通社会消耗总成本10.8%,缩短乘客出行时间12%。

无人驾驶中远程限制驾驶模式的应用

在全自动运行模式(FAM)下,信号系统的远程控制功能是保证运行效率和解决突发情况的重要手段。针对FAM模式列车发生丢失定位或通信故障无法继续以FAM模式运行的问题,本文介绍了信号系统的远程限制驾驶模式的应用:当控制中心收到设置远程限制模式(简称RRM)请求时,区域控制器通过之前记录的CC定位报告并结合次级检测设备的占用情况,赋予请求RRM运行的列车初始定位,使故障列车在获得中心授权后以RRM模式继续运行,解决了对区间失位无人驾驶列车的启动问题,并在具备条件后自动重新升级为FAM模式,避免了无人驾驶模式下的司机登车,提高了线路运行效率和应急处理能力,降低了运营期间列车重启或故障失位对运营存在较大影响的问题。

中国城市轨道交通全自动运行系统技术及应用

全自动运行(Fully Automatic Operation,FAO)系统是一种基于现代计算机、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轨道交通控制系统,近年来世界范围内的城市轨道交通系统开始应用全自动运行系统技术.本文在阐述全自动运行系统技术发展和应用现状的基础上,以北京燕房线为例,从FAO系统集成体系、列车无人驾驶技术、综合自动化调度管控技术、基于全生命周期的RAMS综合保障技术等各方面全面介绍了具有完全自主知识产权的中国版全自动运行技术,并对未来该技术的发展方向进行了展望.

自主化全自动运行系统研究与应用

介绍全自动运行系统项目的研究目的及研究内容,提出具有普遍借鉴意义的新技术研发、应用思路,形成产学研用、科研攻关、工程推广相结合的技术路线;详细说明自主化全自动运行系统的研究思路,阐述场景和运营规则的研究主线,注重科研与工程相互支撑的理念;在项目组织实施过程中,采用国内调研、国外调研、联合攻关、专家咨询的工作思路,取得丰硕的研究成果;阐述全自动运行系统的架构、创新点及解决的关键问题,论述FAO系统在减少工作重复性、降低损失成本、降低维护成本等方面所起的关键作用;描述系统的测试手段、测试过程及测试方法,测试中按照地铁实际运营线路中的几个场景分别验证,包括室内测试、停车场测试、样板段测试、全线测试;通过完善的系统测试验证,证明系统设计的合理性、技术的先进性及项目管理的科学性,为全自动运行系统的推广和发展提供借鉴。

城市轨道交通列车全自动运行系统的列车唤醒休眠方法研究

以提高城市轨道交通列车运营管理自动化水平、降低列车使用能耗为主要目标的列车远程唤醒休眠功能,主要包含休眠后的列车位置持续获取及监督、列车唤醒命令获取等。在分析现存系统实现方式的优缺点基础上,提出一种全新的列车唤醒休眠系统的实现方案。利用此系统可以代替既有应答器传输单元、车载测速单元实现休眠时车辆位置的持续获取与实时监督,并借助此系统的双向通信机制代替WLAN(无线局域网)或LTE(长期演进)接收来自控制中心的ATS(列车自动监控)唤醒命令。本系统可适用于既有轨道交通列车全自动运行改造项目及新建列车全自动运行项目,在实现列车远程唤醒功能的同时,简化了列车休眠的车地设备设计,提高了休眠列车的定位精度,降低了列车休眠时的功耗。

基于模拟机实验的全自动驾驶人因可靠性分析

介绍地铁全自动驾驶系统中人因可靠性分析的应用,选取适于全自动驾驶(FAO)系统人因可靠性分析的方法,应用THERP+HCR方法分析人因失误概率。针对人误数据来源不足的问题,应用模拟机实验的方法,通过建立人误分析系统模拟运营场景中人员的行为,获取事故场景中人误数据。分析全自动驾驶人误分析系统的设计方案并详细描述各组成模块功能需求,结合典型的英国地铁事故实例,分析事故中的人误率。针对人的失误,提出改进措施,降低事故的人误率,提高控制中心人员的可靠性。

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。

城轨交通全自动运行列车车辆段设计研究

首先总结城市轨道交通全自动运行列车对车辆段设计带来的主要变化,并分析不同段型的车辆段总平面布置的设计特点与注意事项;然后研究车辆段停车列检库、转换轨、洗车库的主要设计参数变化,并给出设计建议;最后分析全自动运行列车对车辆段设计带来的其他影响。此研究结论和建议可为车辆段总平面设计和工艺设计提供参考和依据。

全自动驾驶背景下南京地铁运营管理人才培养实践研究

南京地铁全自动驾驶地铁线路即将运营,南京地铁全自动驾驶线路运营管理人才培养迫在眉睫。文章从全自动驾驶对运营管理人才的需求出发,分析研究目前我国全自动驾驶背景下城市轨道交通运营管理人员存在的问题,为南京地铁接下来的人才培养给出应对建议和措施,旨在帮助南京地铁更快更好地完成对全自动驾驶线路运营管理人才的培养。