全自动运行系统正线运营相关安全问题分析

摘 要：目前国内多条轨道交通线路已经采用了全自动运行系统，相较于传统列车控制系统，全自动运行系统是在信号系统基础上的功能拓展，具有更高的可靠性和安全性。车辆系统也采用了更多的监测和防护功能。由于轨道交通运行环境的复杂性，运营过程中还存在一定的风险因素。本文就运营过程中的相关安全问题进行简要分析，并提出应对建议。

关键词：全自动;运营;安全

轨道交通列车控制系统，从有人监护的自动驾驶到全自动运行系统，是行业装备技术水平的一次大的提升。由于轨道交通运行环境的复杂性，完全由系统代替人工操作，还存在一定的风险。需要通过技术和管理手段降低运营风险。同时，不同的系统提供商，在系统功能设计上，还存在一些差别，須由运营方结合运营实际在相关安全功能上提出相应需求。

1 全自动运行系统概述

（1）系统主要功能。全自动运行系统是一种基于信号系统，集成多个专业系统的全自动化的、高度集中控制的列车运行控制系统。具备列车自动唤醒启动和休眠、自动出入库、自动清洗、自动行驶、自动停车、自动开关车门等功能，并具有常规运行、降级运行等多种运行模式。

（2）系统主要接口。①系统与通信无线系统接口实现中心对列车广播，控制中心调度员与乘客紧急对讲等。②系统与车载视频系统接口，实现中心调度员可以通过视频监控掌握车厢内及列车前方线路情况。③系统与车站广播的接口，可实现列车预告及到站自动广播等。④系统与站台门接口，实现与站台门的联动及故障隔离等。⑤信号与车辆接口，信号系统通过电气接口和通信接口实现对列车的运行控制。⑥系统与洗车库、停车库相应设施接口，实现列车自动清洗、自动出入库等。

（3）列车自检和远程检测。相对于传统地铁列车，全自动运行系统列车具有上电自检、列车静态测试和动态测试功能。同时，列车还具有远程检测功能，可以通过车辆信息管理系统将列车状态信息上传中心。

2 全自动运行系统主要安全措施

全自动运行系统具有较高的自动化运行等级，在《轨道交通自动化的城市轨道交通安全要求》等规范中对安全保障措施都做了相应要求，以确保列车在全自动运行模式下，最大限度保障运营安全。

（1）障碍物、脱轨检测。列车检测到障碍物或者检测到脱轨后实施紧急制动、切断牵引，并将障碍物或者脱轨信息传向控制中心。

（2）人员防护开关（SPKS）。运营线路设置人员防护开关，与信号系统联锁，当防护开关激活时，信号系统封锁相应防护区域，防止列车进入，对区域人员作业或者紧急事件处置提供防护。

（3）站台防夹功能。站台门与列车轮廓之间设置人员探测装置，并与信号系统联锁。用于防止间隙过宽，乘客滞留其间造成人身伤害。

（4）紧急通话装置。列车通过通信接口，在车厢设置紧急通话按钮，列车上出现异常情况，乘客可直接与控制中心调度进行紧急通话。

（5）车载紧急制动手柄。列车车厢内设置紧急制动手柄，在突发事件情况下，乘客可拉动手柄，列车实施紧急制动。

（6）蠕动模式。信号系统与车辆系统通信故障情况下，列车无法收到信号系统控制指令，列车具备限速继续运行的能力。

（7）雨雪模式。在雨、雪等恶劣天气条件下，开启雨雪模式，列车在限制最大牵引力和制动力情况下，低速运行。

（8）列车火灾报警。列车在运行过程中发生火灾，系统将报警信息发送控制中心，并继续运行到站台，打开车门和站台门。

3 正线运营相关安全问题

全自动运行系统虽然具备很多安全防护措施，但是由于轨道交通运行环境复杂，影响安全运营的因素很多，需要通过技术和管理手段将安全风险降至最低。

（1）侵限问题。轨道交通涉及专业多，线路内电缆、桥架、管线和电气箱体较多，特别是地下线路还设有人防设施，在活塞风、震动等影响下，一旦侵入限界，对运营安全带来较大威胁。建议在系统障碍物检测、脱轨检测的基础上，将人防门与信号系统联锁，同时，列车上设置限界探测功能，采用计算机视觉识别或者激光雷达等，及时发现侵限物体。

（2）降级运行问题。蠕动模式是全自动运行系统信号与车辆通信故障情况下的降级运行模式。降级运行对于客流大、行车间隔小的线路，会造成后续列车的积压。蠕动模式应具备列车前进和退行功能，以便于列车在线路两端及时折返下线，或者在中间线路将故障列车就近运行至临时存车线，降低对后续列车的影响。

（3）区间疏散问题。全自动运行系统在无人值守情况下，列车在区间受阻无法继续运行时，需及时进行人员疏散。为便于人员疏散和防护人身安全，在线路设计时除特殊情况，应尽量避免超长区间。线路在供电方式选择上宜选用接触网供电，最大程度缩短疏散时间。

（4）车载制动手柄问题。车载制动手柄是为了确保运行安全而设置的紧急设施。但是存在被人为误操作的可能，因此在系统设计时，控制中心应具有最高权限的制动缓解和强制启动功能，确认为误操作后，继续启动列车运行。降低对运营造成的影响。

（5）线路突发情况处置。为避免占用线路施工遗留物品对线路运营带来影响，建议每日运营前安排有人值守列车轧道。

高架线路，大风天气两侧声屏障、广告牌等脱落物容易侵限，特别是高温和严寒天气容易造成线路胀轨或断轨，从而影响安全运营。建议安排有人值守运行。另外，客流高峰时段，建议采用有人值守运行模式。

（6）牵引供电故障问题。牵引供电一般具有双路电源并具有双边供电功能，具有较高的可靠性。但是火灾情况或者供电一旦故障列车迫停区间，对乘客人身安全具有较高的风险。建议车辆设置备用牵引电源，供电系统故障时，能继续维持列车运行到前方站台。

4 结语

目前全自动运行系统虽然得到了快速推广，但是还处于起步阶段。无人值守运行还存在一定风险。需要通过技术手段进一步加强系统运行的安全性。同时，运营单位也要对涉及运营安全的各个环节进行全过程控制，最大限度保障线路运行条件，充分发挥全自动运行功能，提高运营效率。

参考文献：

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作者简介：周留运，高级工程师。