城轨车辆驾驶模式切换研究

郝旭 张鑫

摘 要：随着城市轨道交通网络化运营的快速发展，对运营服务质量的要求越来越高，而城市轨道交通列车驾驶模式的正确建立和转换直接影响到行车安全与运营效率。一套规范化且符合“故障导向安全”设计理念的轨道交通列车驾驶模式切换流程，对提高城市轨道交通列车运行的安全系数和运营水平，以及城市轨道交通线路的互联互通具有重要意义。

关键词：城市轨道交通；驾驶模式

中图分类号：U284.48 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）11-0119-02

随着我国国民经济的不斷发展，各大城市的轨道交通建设均进入了快速发展期，而城市轨道交通在社会生活和社会经济中的重要地位决定了城市轨道交通行车安全的重要性。一套规范化且符合“故障导向安全”设计理念的轨道交通列车驾驶模式切换流程，对提高城市轨道交通列车运行的安全系数和运营水平，以及城市轨道交通线路的互联互通具有重要意义，同时也可以提高自动化水平，减少司机劳动强度。

1 城轨车辆驾驶模式

城市轨道交通列车主要的驾驶模式有：自动驾驶模式（ATO）、ATP监督下的人工驾驶模式（ATP）、限制人工驾驶模式（SR）、车辆基地调车模式（SH）、切除ATP驾驶模式（IS）。

1.1 自动驾驶模式（ATO）

ATO驾驶模式是正线上列车运行的正常模式，即用于正线上列车的正常运行。在这种驾驶模式下，车载ATO子系统根据ATP系统提供的地面速度限制信息、目标速度、目标距离、列车位置等信息，自动的控制列车启动、加速、惰行、制动，实现区间的列车停车后的自动启动、自动运行及车站定点停车。

在司机的监督下，ATO子系统依照时刻表或调度员的命令自动驾驶列车，列车在车站站台精确停车后自动打开车门或人工开门，目前，在ATO模式下一般采用人工关门方式，列车在停站结束后，发车计时器显示0s时，司机关闭车门，当车门全部关闭后，ATO发车指示灯点亮，司机按压ATO启动按钮，列车自动启动并驾驶。

ATO驾驶模式是运行等级最高的模式，在此模式下，列车的加速、惰行、制动、精确停车、开门及折返等由车载信号设备控制，列车完全在ATP的保护下运行。司机只负责对车载ATP/ATO设备的状态显示进行监督，并注意列车运行时状态、显示的变化，必要时可人工干预，以保证列车运行安全。

进入ATO驾驶模式后，若系统设备正常，没有人工干预，则此驾驶模式维持不变，若系统设备发生故障，ATP系统自动采取措施，保证列车运行安全。

1.2 ATP监督下的人工驾驶模式（ATP）

ATP驾驶模式是一种受保护的人工驾驶模式，在这种驾驶模式下，司机根据驾驶室中的指示手动驾驶列车，并监督ATP显示以及列车运行所要通过的轨道、道岔和信号的状态，列车的运行速度受到列车自动防护系统（ATP）的实时监督，一旦列车速度接近ATP的限制速度，系统将向司机发送声光报警以引起司机的注意，一旦列车速度接近ATP保护速度的限制速度，ATP系统将对列车实施制动，在列车速度超过保护速度时实施常用制动，在列车速度超过最大允许速度时实施紧急制动。

1.3 限制人工驾驶模式（SR）

SR驾驶模式是一种受约束的人工驾驶模式，必须“谨慎运行”，在这种模式下，司机根据地面信号或人工手信号指示，驾驶列车以不超过ATP限制速度运行，并随时准备停车。如列车运行速度超过ATP限制速度则产生紧急制动。

当安全门或屏蔽门故障、进路准备妥当但收不到速度码等特殊情况下，采用SR驾驶模式。在此模式运营情况下，根据不同的运营要求，由调度员指挥、车站值班员保证，列车按站间或联锁站间运行。司机对列车运行安全负责，必须时刻保持与调度员和车站值班员的联系。

1.4 调车模式（SH）

SH模式主要用于车辆段内的调车作业，当车载设备打开电源时将转入该模式，在该模式下，系统仅对列车的最高运行速度进行限制，当列车运行速度超过限制速度时输出制动。

SH模式是车辆基地内走行的模式，若列车以本模式在正线走行，当ATP车载设备通过地面应答器时，将输出紧急制动，因此严禁在正线使用SH模式行车。

1.5 无ATP监督的人工驾驶模式（IS）

在IS驾驶模式下ATP系统将不起任何作用，车载设备不能保证行车安全，列车的运行安全由地面联锁设备和司机保证。当联锁设备故障时，列车的运行安全由车站值班员和司机保证。

城轨车辆个驾驶模式的适用情况为：正常情况下采用ATO自动驾驶模式。当ATO车载设备故障，但ATP设备正常时，采用ATP驾驶模式。当安全门或屏蔽门故障、进路准备妥当但收不到速度码等特殊情况下，采用SR驾驶模式。列车在车辆段内调车时，采用SH驾驶模式。当列车反方向运行、担任救援列车或ATP设备故障时，采用IS驾驶模式按规定速度运行。

2 城轨车辆驾驶模式切换流程

城市轨道交通列车驾驶模式的切换关乎运营安全，统一规范的操作流程对实现运营线路的互联互通具有重要意义，以下从车辆段作业和正线作业两个方面分析城市轨道交通列车驾驶模式的切换方式。

2.1 车辆段作业

（1）段内作业

列车在车辆段内的作业按照地面信号机的显示行车，在出入库地方以及咽喉区设置有源应答器，实现列车的防误发功能，其作业均采用调车模式（SH）。车载ATP设备仅对列车的最大运行速度进行监督，不会根据地面信号机的显示调整其运行停车点，也不监督列车的运行方向。

（2）列车进段作业

正线车站相应列车信号机及进段信号机开放，列车按ATO自动驾驶模式或ATP驾驶模式运行，至进段信号机外放转换区段，按压SH按键，切换到SH驾驶模式，以不超过限制速度运行入库。

（3）列车出段作业

出段列车以规定速度进入转换轨区段，由SH驾驶模式转换为ATP驾驶模式或ATO自动驾驶模式，当出段信号机开放时，列车可按ATO自动驾驶模式或ATP驾驶模式出发。

2.2 正线作业

从车辆段到正线时，司机人工驾驶列车以SH模式行驶至转换区间，经过转换区间内的婺源地面应答器，列车通过无线向地面逻辑部发送在线位置。地面逻辑部根据列车在线位置计算停车点，并发送给车载设备。列车定位、通信建立、接收到停车点信息后自动切换到ATP模式，无需人工操作。在指定位置停车后，司机操作将模式切换到ATO驾驶模式。司机确认发车时机后，按下ATO发车按钮，列车以自动驾驶模式发车行驶至发车站台。车门与屏蔽门联动打开，乘客上车，司机确认发车时机后关门，按下ATO发车按钮，列车以自动驾驶模式开始运行。

列车按正常运行方向进行追踪作业时，以ATO驾驶模式为常用运行模式，当ATO设备故障或需要时，可改为ATP驾驶模式，这两种模式均为正常的正线运营模式。

3 结 语

规范化且符合“故障导向安全”设计理念的轨道交通列车驾驶模式切换流程，对提高城市轨道交通列车运行的安全系数和运营水平，以及城市轨道交通线路的互联互通具有重要意义。全自动驾驶系统是城市轨道交通的最佳化运行方式，代表未来城市轨道交通技术的发展方向，文章可为今后规范和统一全自动驾驶系统的各级驾驶模式及切换逻辑提供参考。

参考文献

[1]崔亦博，等.城市轨道交通列车驾驶模式切换研究.铁道运输与经济，2017，4.

[2]刘 涛.CBTC-RF信号系统下的驾驶模式及转换原则.铁道通信信号，2009，11.

[3]苗吉祥，姜大庆.城市轨道交通车辆驾驶与制动技术.机械工业出版社，2012，7.

收稿日期：2018-3-11

作者简介：郝 旭（1984-），男，工程师，大学本科，主要从事城市轨道交通列车运营安全管理方面工作。

张 鑫（1985-），女，工程师，大学本科，主要从事城市轨道交通列车检修管理方面的工作。