城市轨道交通全自动运行系统的运营实践
高杰 张钰 金靓怡
[摘 要]随着现代科技的发展，城市轨道交通系统的运行逐渐实现智慧化、自动化，其中全自动运行系统的应用就是目前最突出的成就。在技术层面，全自动运行系统集成了多项先进技术，而在实践中，全自动运行系统更需要配套全新的运营管理模式。因此结合实践对城市轨道交通全自动运行系统的运营进行研究更有助于找到一条全新的发展道路。文章主要对城市轨道交通全自动运行系统及其优势进行了分析，并结合国内某城市轨道交通无人驾驶线路中全自动运行系统的运营实践对其实际应用进行了探讨。
[关键词]全自动运行系统;城市轨道交通;运营管理
[中图分类号]U284.48 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）05–0–02
Operation Practice of Fully Automatic Operation System of Urban Rail Transit
Gao Jie，Zhang Yu，Jin Liang-yi
[Abstract]With the development of modern science and technology， the operation of urban rail transit systems has gradually realized intelligence and automation， and the application of fully automatic operation systems is currently the most prominent achievement. At the technical level， the fully automatic operation system integrates a number of advanced technologies， and in practice， the fully automatic operation system needs a new operation and management model. Therefore， combining practice to study the operation of the urban rail transit fully automatic operation system is more helpful for us to find a new development path. This article mainly analyzes the automatic operation system of urban rail transit and its advantages， and discusses its practical application in combination with the operation practice of the automatic operation system in an unmanned driving line of a certain urban rail transit in China.
[Keywords]fully automatic operation system;urban rail transit;operation management
随着城镇化进程的推进，城市轨道交通的建设需求越来越旺盛。目前，我国城市轨道交通运营总历程已超过7 000 km，且仍有许多城市的轨道交通项目正在建设，其总运营里程在未来一段时期内仍将持续增加。但在城市轨道交通的发展过程中，交通系统的安全可靠性也经受着巨大考验，在里程增加、速度提升、自动化运行水平不断提高的情况下，如何最大程度地保证轨道交通运行的安全性成为该领域热议的课题。全自动运行系统是城市轨道交通的核心与中枢，其帮助轨道交通系统实现智能化的自动运行，让“无人驾驶模式”成为轨道交通的发展趋势。同时也借助现代技术让轨道交通的运行更加安全可靠，为出行者提供更优质的交通服务。随着全自动运行系统应用的日渐增多，对其运营进行研究分析，结合实践不断摸索，更有益于打造出符合时代需求的轨道交通系统，进而为现代城市发展提供助力。
1 城市轨道交通全自动运行系统概述
城市轨道交通全自动运行系统是建立在现代计算机通信、控制与系统集成等技术之上的，其对这些技术进行了综合应用，最终构建出一套可以实现列车运行全过程自动化的现代化系统。而根据当前IEC和UITP对列车运行自动化水平的分级情况看，在现有五个等级的自动化系统中，GoA3与GoA4都属于全自动运行系统。其区别在于GoA4在干擾事件下的运行也能够实现自动化。
轨道交通全自动运行系统主要具有自动化程度高、管理控制集中化以及多重可靠冗余设计等特点。根据IEC和UITP对列车运行自动化水平分级所参照的指标就可以看出，全自动运行系统在列车休眠、唤醒、准备、自检、运行、停车以及开关车门等各环节各步骤中均可以实现自动化控制，同时也能够进行一些故障的自动修复，如此就使得列车的整个运行过程均无需人的参与。此外，在管理控制方面，全自动运行系统将列车运行控制、故障报警与处理、车厢内监视以及远程求助等多项控制内容都进行了集成，使得工作人员在控制中心内可以对多个事项进行集中控制。而在系统的整体设计上，全自动运行系统则采用了冗余设计思路，在车辆、信号与通信系统等方面的设计上都应用了多重可靠冗余设计，使得主备系统可以无缝切换，如此就极大保障了整个系统的安全可靠性。
2 城市轨道交通全自动运行系统的优势分析
正是由于全自动运行系统的自动化、管理控制集中化以及多重可靠冗余设计特点，使得其相较传统的轨道交通运行系统在多个方面都具有显著优势。
（1）全自动运行系统具有更高的安全可靠性与灵活性。传统轨道交通系统运行中对人力的依赖性较大，但人工操作难免会出现各种失误或疏忽，如此就为轨道交通的运行带来安全隐患。根据相关统计显示，传统轨道交通系统运行意外中因人为因素引发的超过一半。为解决这一问题，城市轨道交通开始探索全自动运行系统的建设，力求通过减少人工参与来提升系统运行的安全可靠性。这一目标显然在现在的全自动运行系统中得以实现。现阶段所采用的全自动运行系统通过多重可靠冗余设计以及集中化控制，将许多以往需要人力来完成的工作交给计算机，如此就在极大程度上将人为因素导致的隐患规避掉。同时自动化的监控、故障诊断与处理以及集中控制，使得系统整体运行效率大幅提升，各种安全隐患可以及时被排除，进一步提高了整个轨道交通系统的安全性。
（2）全自动运行系统能够提供更优质的交通服务。全自动运行系统对人力的依赖性大幅降低，这也使得其运行时间得以进一步延长。目前，依托全自动运行系统的城市轨道交通基本可以实现24h不间断运输服务，这就为人们的出行提供了更大便利。此外，全自动运行系统由于采用了无线通信技术中的移动闭塞系统，使得其在运行过程中可以对列车运行位置进行精准定位，即使在高速运行中仍可以实现较高精度的定位，这就使得列车运行速度有了进一步提升的空间。再者，其实时跟踪与自动折返功能也有助于进一步缩短车辆运行间隔，从而增加了城市轨道交通的整体运力，让更多出行者可以及时享受到轨道交通的运输服务。
（3）全自动运行系统能够进一步降低运营成本。自动化程度的提升，最直接的利好就是减少了大量人力物力的投入，如此就在一定程度上降低了轨道交通的运营成本。不仅如此，由于全自动运行系统提升了轨道交通的运行密度，城市轨道交通场站内的站台乘降等作业时间也大幅减少，加之系统可以根据场站内工况实时调节照明与通风等模式，这就使得轨道交通运行中的整体能耗大幅缩减，进一步减少了运营成本。而新的系统的应用，使得轨道交通企业相应的对人力配置进行优化，提高人力利用率，这也有助于其运营成本的进一步压缩。
3 城市轨道交通全自动运行系统的运营实践
为进一步了解全自动运行系统的特点和以之为支撑的城市轨道交通运营模式，此处就结合国内某城市的轨道交通全自动运行系统的运营实践进行分析。
3.1 某城市轨道交通全自动运行系统的基本情况
该城市轨道交通全自动运行线路是国内第一条实现无人驾驶的轨道交通线路，从中可以看到大量新技术、新材料的应用。同时这一线路也在运营管理模式上进行了大胆突破，让车站无人值守的运行理念开始被轨道交通行业所接受。
该城市的全自动运行线路于2010年11月正式开通运营，其长度达3.94 km，全程共9个站台，一端与该城市最拥挤的线路平行设置，两线距离间隔300 m。该线路内的多个站点都可以进行客流交换。自该线路开通之后，帮助该城市有效缓解了其他线路的运行压力，起到了重要的疏导作用。
该无人驾驶线路位于该城市的中心轴上，沿途有多个客流大站。由于无人驾驶模式为列车提供了更通透的视野，使得其本身又具有了观光旅游的功能，受到众多年轻人的青睐。
3.2 无人驾驶线路的日常列车运行组织
该无人驾驶线路采用大交路运行，一端采用站后折返模式，另一端采用站前折返模式。其折返示意图具体如图1所示。此外，线路列车的组织采用等间隔行车方式，实际行车参照具体的运行计划，并根据每天的客流情况分成高、中、低峰期。
3.3 运营管理模式分析
作为一条应用了全自动运行系统的轨道交通线路，该城市轨道交通企业也专门针对其在运营管理模式上进行了大胆创新，充分结合全自动运行系统的特点和设计思路构建出一套独具特色的管理模式。如企业将该线路的运营管理完全交与一个部门，然后对这一部门的组织架构进行了重新调整（图2）。调整后的部门下设一个综合职能室和4个生产分布组织（中心站、调度分部、信号检修分部、综合检修分部）。
3.4 运维管理系统分析
在无人驾驶线路的运维管理系统搭建上，其采用的是一套全新的LMIS系统平台。该平台由后台管理网站与手持终端两部分组成，然后结合无人驾驶线路的运营业务情况又进一步细分出维修管理、资产管理、施工管理三个模块，用以为这三方面工作提供管理服务。与传统Maximo系统相比，LMIS系统在多个方面都具有先进性。如预防性维护工单的填报上，LMIS系统可以按照“车站单体可维修设备”维度进行填报，如此就提高了工单信息的可参考性;在工单填报方式上，LMIS系统支持手持终端填报，而无需再利用电脑端进行填报，如此就使得工单的填报更加便捷，时效性更高;工单关闭操作上，Maximo系统需要人工手动关闭，而LMIS系统则会在工单填报完毕的7天后自动关闭，如此就减少了大量人力劳动;在维修系统的登录方式上，LMIS是以个人账号来登录手持设备，这与以往系统的以班组账号登录相比最大的好处在于可以掌握每个人的登录信息，使每个维修记录都可以定位到个人，从而在后续调查时方便责任的准确追查，有利于规范维修管理工作;在检修记录与设备履历的呈现与存储方式上，LMIS系统是以电子形态进行记录，这便于工作人员随时进行查
阅，有助于提高工作效率;在人员工时的统计上，LMIS系统采用系统自动统计方式，相较于以往线下人工统计，准确性更高，能够规避各种弄虚作假行为;在报表的应用上，LMIS系统拥有更强的适用性，其允许工作人员结合实际工作需求自定义报表，如此也为管理工作的开展提供了便利。
4 结语
综上所述，全自动运行系统对于现代城市轨道交通的发展优化无疑有着重要作用，由于其应用了多项现代科技，使得城市轨道交通在运行效率、管理效率、服务质量以及成本控制等多方面都取得较大进步。而根据上述城市轨道交通无人驾驶线路中全自动运行系统的运营实践可以看到，其在实践中的应用并不单单是对列车组织运行的优化，更能够推动轨道交通企业在运维管理方面进行创新，让无人驾驶运营理念渗透到每个员工的心中，从而全面提升我国城市轨道交通的整体运营与服务水平。
参考文献
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