全自動運行軌道交通線路的綜合監(jiān)控運營場景功能設(shè)計概論

楊毅

摘 要 為實現(xiàn)無人值守的全自動運行（UTO）運營模式下各系統(tǒng)的功能，對地鐵運營場景中的綜合監(jiān)控功能進(jìn)行分析。針對全自動運行運營線路的運營、功能、接口等需求，介紹綜合監(jiān)控系統(tǒng)參與的運營場景的觸發(fā)及聯(lián)動功能。選擇部分主要運營場景對綜合監(jiān)控詳細(xì)功能的設(shè)計方案進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞 城市軌道交通;全自動運行;綜合監(jiān)控系統(tǒng);運營場景;功能

全自動運行模式包括有人值守的全自動運行（DTO）和無人值守的全自動運行（UTO）兩種模式。本文以武漢某在建全自動線路為例，對全自動運行系統(tǒng)中綜合監(jiān)控系統(tǒng)場景聯(lián)動功能設(shè)計、觸發(fā)條件及聯(lián)動過程等功能進(jìn)行研究。

1系統(tǒng)概述

ISCS系統(tǒng)的中央級系統(tǒng)部署于OCC（運行控制中心），中央級系統(tǒng)主要為本工程中央調(diào)度人員（主要包括行調(diào)、電調(diào)、環(huán)調(diào)、維調(diào)等）服務(wù)。系統(tǒng)中央級通過與通信、信號、列車監(jiān)控子系統(tǒng)、電力監(jiān)控等系統(tǒng)集成、互聯(lián)，從而實現(xiàn)OCC調(diào)度人員對全自動運行線路的行車調(diào)度、防災(zāi)救災(zāi)、乘客信息、維修調(diào)度等內(nèi)容的集中監(jiān)視或控制。

車站級ISCS系統(tǒng)主要為車站運營人員服務(wù)。通過與相關(guān)系統(tǒng)集成、互聯(lián)，從而實現(xiàn)控制中心調(diào)度人員及車站值班指揮人員對本站的集中控制。車載ISCS系統(tǒng)設(shè)置于運行的列車上，作用是完成車輛信息的采集及各車載系統(tǒng)間的聯(lián)動。

2功能概述

傳統(tǒng)DTO線路在OCC設(shè)置行車調(diào)度員、電力調(diào)度員、環(huán)控調(diào)度員、維修調(diào)度員等崗位。其中，行車調(diào)度員主要負(fù)責(zé)行車調(diào)度指揮、列車救援等;電力調(diào)度員及環(huán)控調(diào)度員分別負(fù)責(zé)電力、環(huán)控設(shè)備管理;維修調(diào)度員負(fù)責(zé)維修組織、工單派發(fā)等。

與DTO相比，UTO線路OCC在工作內(nèi)容、運作模式、應(yīng)急處置方式等方面均有所區(qū)別。全自動運行指的是完全沒有司機參與[1]，列車在OCC的統(tǒng)一控制下實現(xiàn)實現(xiàn)列車自動運行、故障恢復(fù)等功能，實現(xiàn)這類功能的關(guān)鍵，在于綜合監(jiān)控、列車監(jiān)控子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、通信及信號等主要系統(tǒng)間的信息集成以及調(diào)度員崗位職責(zé)集成等。

UTO線路的運營調(diào)度員崗位，在傳統(tǒng)DTO線路調(diào)度員基礎(chǔ)上，增設(shè)車輛調(diào)度崗（車輛調(diào)）、乘客信息調(diào)度崗（乘客調(diào)）。其中，車輛調(diào)承擔(dān)司機原有的部分職能，負(fù)責(zé)常見故障的處置等;乘客調(diào)負(fù)責(zé)處理客運服務(wù)事務(wù)。

關(guān)于集成模式，以武漢某在建全自動運行線路為例，ISCS與ATS系統(tǒng)相互獨立，各系統(tǒng)設(shè)置相互獨立的服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫，軟件平臺也由各系統(tǒng)獨立開發(fā)、設(shè)置，只是在傳統(tǒng)的互傳信息基礎(chǔ)上增加了接口內(nèi)容，增大了系統(tǒng)容量。這樣做的優(yōu)勢在于可以利用既有的軟件和硬件系統(tǒng)，系統(tǒng)可靠性高，不存在重新開發(fā)新軟件平臺的問題。弊端在于系統(tǒng)集成度不夠、人機界面（HMI）不統(tǒng)一。為了彌補短板，ISCS增設(shè)車輛調(diào)和乘客信息調(diào)輔助工作站及輔助軟件，以方便調(diào)度員及時高效的進(jìn)行操作。

3運營場景詳述

無論采用哪種自動化等級的軌道交通線路，其設(shè)計功能均細(xì)化為運營場景來進(jìn)行設(shè)計、實施、調(diào)試及驗收。

全自動運行運營場景，包括早間送電、緊急制動緩解、區(qū)間疏散、區(qū)間火災(zāi)、列車火災(zāi)等等。現(xiàn)選擇部分綜合監(jiān)控系統(tǒng)重點參與的運營場景對其設(shè)計方案進(jìn)行分析。

3.1 喚醒自檢

喚醒自檢是指車輛設(shè)備、車載CCTV、車載PIS、車載ISCS等系統(tǒng)設(shè)備在列車送電后自動開機啟動進(jìn)入工作狀態(tài)的過程。

列車送電喚醒成功后，車載ISCS向TCMS發(fā)送空調(diào)/電熱配置參數(shù)，由TCMS執(zhí)行，綜合監(jiān)控將執(zhí)行后的實時參數(shù)發(fā)送至控制中心環(huán)調(diào)工作站顯示[2]。

3.2 再關(guān)車門/站臺門控制

當(dāng)車門夾人或者夾物后無法關(guān)閉時，車載CCTV收到車門告警信息后向車載ISCS發(fā)送提前設(shè)置好格式的系統(tǒng)間聯(lián)動關(guān)系式，ISCS根據(jù)聯(lián)動關(guān)系式將故障區(qū)域的畫面推送到OCC車輛調(diào)工作站和乘客調(diào)工作站，由調(diào)度員查看開關(guān)門狀態(tài)，確認(rèn)是否可以關(guān)門。

3.3 區(qū)間火災(zāi)/阻塞

ISCS收到火災(zāi)報警系統(tǒng)上報的區(qū)間火災(zāi)報警后，OCC調(diào)度員確認(rèn)火災(zāi)報警信息是否真實，將火災(zāi)地點信息發(fā)送至列車監(jiān)控子系統(tǒng)，并將報警信息顯示在OCC車輛調(diào)、行調(diào)工作站的報警列表內(nèi)。OCC乘客調(diào)根據(jù)運營相關(guān)章程選擇通過操作終端向車載PIS 發(fā)出播放緊急消息，車內(nèi)PIS顯示屏向乘客說明區(qū)間火災(zāi)情況，或者提醒乘客注意安全，及時疏散。

3.4 車門故障隔離站臺門

車載CCTV接收車門故障的信息后向車載ISCS發(fā)送聯(lián)動指令，ISCS根據(jù)指令推送故障車門的視頻監(jiān)控圖像到控制中心車輛調(diào)、行調(diào)、乘客調(diào)工作站，由調(diào)度員查看發(fā)生故障的車門的狀態(tài)。

維調(diào)工作站顯示車門故障信息并在報警頁面中報警，調(diào)度員根據(jù)報警信息安排維修作業(yè)，及時排除故障，保障運營恢復(fù)。

3.5 列車廣播

當(dāng)載客的列車遇到緊急狀況并需要及時告知乘客時，車載PA接收車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)的指令，進(jìn)行列車緊急廣播。廣播的內(nèi)容提前錄制好并儲存在PA服務(wù)器內(nèi)[3]。

控制中心的調(diào)度員也可通過乘客調(diào)終端發(fā)起人工廣播。

3.6 障礙物檢測

當(dāng)列車檢測到障礙物后，由TCMS發(fā)送報警信息至控制中心，同時通知運營維保人員到事發(fā)地點處理。

車載CCTV 收到告警信息后，向車載ISCS發(fā)送指令，后者推送監(jiān)視列車前方軌道的視頻監(jiān)控圖像到中心行調(diào)、乘客調(diào)和車輛調(diào)界面。

如果列車停在區(qū)間無法前行，由OCC環(huán)調(diào)判斷是否進(jìn)入阻塞工況，按規(guī)定策略人工啟動區(qū)間通風(fēng)等。

4結(jié)束語

本文研究分析了綜合監(jiān)控參與的主要運營場景的功能設(shè)計。全自動運行系統(tǒng)中綜合監(jiān)控系統(tǒng)增加大量的聯(lián)動和遠(yuǎn)程操作功能，用以滿足全自動運行的功能要求。因全自動運營技術(shù)仍在不斷發(fā)展中，本文所研究的全自動運行下綜合監(jiān)控系統(tǒng)的功能在運營中的表現(xiàn)仍需作跟進(jìn)研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 饒東.全自動運行系統(tǒng)地鐵車輛技術(shù)[J].鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2015（4）： 13-17.

[2] 李蘇雯，王浩.全自動無人駕駛模式下對通信系統(tǒng)的需求分析[J]. 鐵路計算機應(yīng)用，2015，24（7）：57-60.

[3] 蔣衛(wèi)中.軌道交通車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].城市快軌交通，2012 （4）：116118，122.