城市轨道交通全自动运行线路调度指挥工作研究
2022-09-08赵凯
赵 凯
(天津一号线轨道交通运营有限公司,天津 300000)
1 全自动运行发展
1.1 全自动运行等级
国际标准按照轨道交通线路自动化程度定义了4层自动化等级(GoA)自动化程度,从低至高为GoA1至GoA4。表1为全自动运行等级及含义。
表1 全自动运行等级标准
1.2 开通线路情况
截止2021年10月,全国全自动运行线路达到15条,在建全自动运行线路30条。规划使用全自动运行的线路11条,全自动运行时代正式到来,很多全自动运行线路均以GoA4的标准开通运营,但实际开通采用GoA3等级开通。
1.3 运营模式
虽然系统具备UTO等级能力,但运营方最关注的仍是运营安全问题。经统计,国内已运营15条UTO线路,都是采用列车内安排值守人员(列控员)的方式来保障UTO模式下运营的安全。即使在这种情况下,运营方还是要考虑正常情况下如何对现有运营模式进行调整来保证安全,毕竟安全是第一位的。
1.4 运营现状
国内全自动运行线路的运营组织,特别是从企业成本管理、效率管理方面,在提升全自动运行模式下研究还是比较稀少,对调度指挥的合理性、调度模式的分析研究较少,需要从调度指挥正常和非正常工作流程进行细致研究,提升全自动运行线路调度的单兵应能能力,从而真正发挥全自动线路的作用。
2 调度指挥特点
2.1 正常运营自动化程度高
正常模式下,全自动运行列车无司机驾驶,列车运行进路触发、开关门、列车折返、列车速度控制全是由信号系统控制。在正常运营模式下,对调度员盯控列车运行状态的要求高,保证随时发现设备故障或列车延误事件。
2.2 非正常调度员调整作用突显
全自动模式下,遇突发事件,行车调度员要负责扣车、跳停、列车目的地号赋予、远程重新开关门、立即发车、重开信号等操作,调度操作的及时性、准确性、安全性要求比正常运营线路信号系统操作都要高。而且中控模式下,调度员同时面对20~40多个车站,操作点位和操作难度大幅增大。
2.3 监控方式多样化
全自动运行后,控制中心可通过对车载CCTV车内画面,车头前画面、区间画面进行全方面监控,可通过远程MMI及TIMS系统,对车辆的运行状态进行监控,还能对车辆故障进行远程的复位操作。
2.4 系统接口多,故障后影响大
全自动运行时,即使有列控员在车厢盯控,但一线岗位在工作中长时间处于非应急工作状态,出现故障后,岗位人员到达处置点位、降级运行后的响应比普通线路慢。此外,全自动运行线路虽然设备冗余度高,但由于接口多,发生接口故障后涉及的设备系统关系复杂,影响面较普通线路相对较大。
3 调度指挥模式
3.1 调度员配置
国内主要城市全自动运行线路控制中心OCC每班运营人员配置情况见表2,从人员配置上,各城市全自动运行线路在人员配置上均为高标准配置,由于全自动运行下行车调整和操作的重要性,其配置人员数量,在不考虑线路长度的前提下,比正常线路人员配置要多出约50%。考虑到具体工作,行调和车辆调必不可少,必须配置,乘客调可由车辆调或其它维修调度员兼任。全自动运行线路调度员最少人员应配置5人,视线路长度增加行车调度员人数。
表2 国内主要线路全自动运行调度员配置情况表
3.2 制度编制
全自动运行线路,制度规章编制与正常线路行车组织类制度和行车考核类制度区别较小,在制度编制时,需考虑到全自动运行线路设备特点、行车调整和应急处置要求。在调度指挥方面,需根据整体行车组织规则要求,编制具体线路的行车组织细则。在运营前,各岗位应对全自动运行场景说明书进行学习,对正常运营场景、故障运营场景、应急运营场景进行学习,并通过试运行提升调度人员对设备系统的掌握。
3.3 岗位职责
行车调度员:负责完成日常列车运营监督、行车调度指挥、客运组织、行车突发事件的应急处置,完成施工检修计划等各项工作
车辆调度员:负责列车运行状态的在线监视与远程控制操作,包括列车的设备状态监控、唤醒、故障处置、救援、休眠等。
乘客调度员:主要负责远程乘客服务、运营信息流转业务,同时负责线路故障全周期闭环管理及各专业设备维保计划的执行跟踪。
电力及环控调度员:主要负责完成电力及环控系统日常运营监督、调度指挥、突发事件的应急处置、完成施工检修计划、设备故障接修,跟踪、闭环等各项工作。
3.4 正常调度指挥流程
全自动模式下,列车自检、列车出入段、列车自动驾驶、到站自动开关门、列车自动折返、列车自动调整运行时分,全部行车作业,均由全自动系统自动下发执行。
图1 全自动运行线路正常调度指挥流程图
3.5 应急处置流程
(1)蠕动模式
全自动运行模式下当列车发生车辆网络故障或车辆网络与信号网络之间通信故障等时,列车停车后,在无司乘人员干预下,由控制中心人工确认后,采用备用接口在信号系统的防护下直接控制车辆的牵引制动系统以规定速度运行至前方站台以,此功能保证列车安全运行到前方站台清客后下线。当车载VOBC在FAM模式下监督到牵引或制动反馈异常,系统应向中心申请进入蠕动模式运行。此前需要行车调度员给列车进行确认授权。
(2)车地通信中断
当列车丢失定位或列车位置有效但移动授权无效时,车载设备应立即实施紧急制动。中心调度员可授权列车缓解紧急制动,以远程限制人工驾驶模式向前以不超过25 km/H的速度继续运行至前方站。在运行过程中,如列车扫码后定位恢复并获得移动授权后,列车在运行过程中将自动升级CBTC模式。列车运行至前方站停车后,经司机操作可升级至全自动驾驶模式。
(3)故障门对位隔离
故障门对位自动隔离,一般分为车站故障对位隔离站台门和站台门故障对位隔离车门两类。发生站台门或车门故障,在站台区域,行车调度员可远程开关门一次尝试恢复。站台门和车门的隔离操作,都由现地由人工进行操作。对于车门或屏蔽门在有效区位置发生的门锁紧信号,列车可继续运行至下一站。对于车站或屏蔽门发生的位置丢失信号,列车会产生紧急制动或无移动授权。
(4)列车火灾
列车在正线区间内发生火灾,系统会显示车载FAS报警,CCTV自动切换自报警车厢显示。系统优先选择运行或惰行至前方站台进行后续处置。调度员可通过CCTV或与列控员确认列车火灾部位、起火源、火势及影响等,判断是否开启相应的火灾模式。列车在站台发生火灾报警,系统会自动扣车,并打开车门和站台门,让乘客疏散。同时,乘客调度员可通过远程车内广播安抚乘客和组织乘客有序疏散。
(5)障碍物检测
车辆在碰撞障碍物或检测到脱轨后紧急停车的,会进行相应的防护及联动处理功能。同时联动列车广播对乘客进行提示,联动车载图像至CCTV显示终端。信号系统建立防护区,防护区内的列车实施紧急制动,防护区外的列车按移动授权正常运行。行调要确认是否有障碍物或脱轨,如为误报,可通知现场缓解紧急制动后恢复运行。
4 非正常调度指挥应用举例
4.1 天津8#线调度处置事例
以天津8线全自动线路突发运营事件举例,某日13∶22分,215次列车在天大至景荔道下行区间发生异物侵限,列车障碍物脱轨检测装置被激活,司机无法处置。
调度指挥流程。
(1)车辆调度员发现215次障碍物脱轨检测装置激活报警,列车紧急制动。通知列控员确认列车冲撞和脱轨情况。
(2)行车调度员设置区域外列车扣车,防止列车进入区间停车。
(3)客运调度员发布列车广播,同时通知全线车站列车晚点运行。
(4)行车调度员在得到现场抢险人员到达现场后,组织专业抢险队下路轨抢险作业,安排调整列车运行交路。同时客运调度员做好乘客安抚和广播工作。
(5)抢险队处置完毕后,车辆调通知列控员障碍物脱轨检测装置进行隔离,取消脱轨检测包络线。恢复正常交路运行。
4.2 调度指挥安全事项
除自动进行主动或被动检测并报警外,在全自动驾驶模式下,控制中心可以对列车车门进行远程开关、对受电弓进行远程升降、远程进行车辆故障复位、蓄电池牵引投入等操作,保证在全自动模式下一些故障的及时处理。虽然全自动驾驶有种种优势,但对调度指挥远程控制的能力提出了更高的要求。
一是清客折返更为灵活,在清客完成前要及时的将列车运行目的地号进行更改,如未及时更改,列车在清客完成后将自动按原计划运行。
二是道岔故障发生时,手摇道岔组织折返期间必须转为人工驾驶模式,防止自动驾驶对人员造成伤害。
三是全自动运行线路遇突发情况应及时扣车,防止列车进入区间,造成列车长时间区间停车恐慌。
5 小 结
全自动运行作为未来城市轨道交通运营组织的发展模式,未来将逐步过渡到GoA4的等级,随之带来的列车运行图自动调整和突发事件自动调整,都会颠覆性的改变调度指挥的模式。关键是在建设前应提前确定好运营管理模式,运营场景要结合运营单位需求逐项确定后,开发订制系统。运营方必须对如何运营有一个清晰的认识,才能更好的参与到系统的建设过程中,提出合理、适合未来运营的用户需求。运营前运营方要高度介入,未来的运营工作人员是即要会开电客车、又要会处理车站设备故障的全能型工作人员。运营前做好每类设备故障和突发事件的预案非常重要,并在运营中加强演练,保证调度指挥有序。