地铁无人驾驶系统及关注的主要问题

1、上海申通地铁集团 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题地铁无人驾驶系统及关注的主要问题 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 2 议题 1 简介P3-4 2 运营模式 P5-6 3 特定的功能 P7-14 4 待讨论的课题 P15-29 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 3 1. 简介简介 无人驾驶系统在世界上多个城市的轨道交通中得到了应用，并成功应 用于大运量轨道交通中。 哥本哈根、巴黎、温哥华、新加坡等城市的无人驾驶系统已投入运营， 目前国外也有越来越多的城市在建设无人驾驶系统，无人驾驶系统是 一项成熟的技术，在设计、施工、车

2、辆与机电设备及系统集成等方面 均已取得丰富经验。 无人驾驶系统代表了目前轨道交通现代化的最先进技术，它不仅提高 了列车运行的安全性能，而且与传统地铁相比，其系统的旅行速度大 约提高了10，在交通服务的供给方面具有很强的适应性和灵活性， 有效保证了运营的准点性和舒适性，极大地改善了交通系统的服务质 量。作为先进的客运交通系统，将引导现代城市轨道交通发展趋势。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 4 1. 简介简介 无人驾驶系统是将列车驾驶员执行的工作完全自动化、高度集 中控制的列车控制系统，需具备以下功能: 列车自动唤醒启动和休眠 自动出入停车场 自动清洗 自动

3、正线运行 自动停车 自动控制乘客上下车等 。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 5 2. 运营模式运营模式 基于CBTC的无人驾驶系统一般主要有以下运营模式： AM模式 - 无人驾驶模式：在正常运营条件下，所有列车将运行 在无人驾驶模式下； AMC模式 - 有人自动驾驶模式(即为传统的自动驾驶模式，同一 阶段AM和AMC只有一个有效)：该模式也是自动驾驶模式，但是 车上有司机，ATP和ATO完成与AM模式中相同的功能。唯一的 区别在于：当ATO收到发车命令准备出发时，ATO在DDU上显 示一个提示信息，通知司机按压列车启动按钮； 地铁无人驾驶系统及关注的主要

4、问题初探 - 7/11/2021 - P 6 2. 运营模式运营模式 人工驾驶模式 - ATPM、RM和BY旁路模式：由司机人工驾驶 列车运行，驾驶员根据DDU上提示信息执行相应的操作； 蠕动模式：在AM模式下，正在区间运行的列车，牵引/制动信号 控制均出现故障时, 列车停车后，经OCC操作员应确认并人工启 动蠕动模式，列车的运行速度小于20 kph 且牵引/制动通过列 车数据线控制，由ATP对蠕动模式下的列车运行速度进行监督并 在超速时应用紧急制动。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 7 3. 特定的功能特定的功能 唤醒唤醒 每天运营开始前或插入列车时，根

5、据时刻表，信号系统给每列列车自 动分配识别号，当两端的驾驶室都选择为AM模式（在其它模式下， 需人工触发唤醒程序），在即将接近列车发车时，ATS将自动给列车 发送唤醒指令，列车接收到唤醒指令后，将执行车载各子系统的启动、 自检和静态测试；所有唤醒程序结束，TMS将向信号系统报告列车 状态(唤醒成功或是故障代码序列)、列车的唤醒过程及唤醒工况，如 果唤醒不成功，OCC调度员将根据其故障信息进行人工干预，如果 列车唤醒成功，则列车可以插入运营，等待信号系统发送新的指令。 在任何时候，OCC调度员可远程人工唤醒列车。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 8 3. 特

6、定的功能特定的功能 休眠休眠 根据时刻表，列车服务行程结束后，列车驶入停车场库线或正线存车 线并停稳后，为了节省能源和保养设备，系统将自动启动休眠程序， 在休眠前，信号系统将给车辆维护系统发送提示信息，使其确认是否 需下载车辆维护信息 在给定时间内，车辆关闭相应的车载子系统，进入休眠状态，仅唤醒 部分相关设备保持持续工作。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 9 3. 特定的功能特定的功能 驾驶室的自动切换驾驶室的自动切换 在列车折返时，应根据移动授权的方向，自动确定运行方向，并自动 激活/关闭相应的驾驶端，实现驾驶室的转换。 驾驶室的转换不能引起任何数据的丢

7、失，如列车门的状态/控制数据， 列车的状态等。 列车在站台进行驾驶端转换时，车门和屏蔽门保持开启状态，列车在 折返线等非站台区进行驾驶端转换时，车门保持关闭状态。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 10 3. 特定的功能特定的功能 车门车门&屏蔽门控制功能屏蔽门控制功能 除了传统系统的车门&屏蔽门控制（如联动，开&关门外）， 还有以下应用于无人驾驶系统的故障应对功能和人工介入操作： 屏蔽门故障应对：对于个别的屏蔽门故障，应人工将故障屏蔽 门关闭并锁定，屏蔽门系统应向信号系统报告被锁定的屏蔽门 的位置（包括站台号或门编号），在列车到达该站台前，信号 系统将故障

8、屏蔽门的位置发送给列车，列车将电气隔离对应的 车门，使其在该站停站时不参与开、关门动作，同时通过车载 广播系统通知乘客； 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 11 3. 特定的功能特定的功能 车门车门&屏蔽门控制功能屏蔽门控制功能 列车门故障应对：对于个别车门开门故障，车辆应自动将故障车 门关闭并锁定；对于车门关门故障，应人工将故障车门关闭并锁 定；车辆应向信号系统报告被锁定的车门的位置（门编号）。在 门故障的列车到达每个车站前，信号系统向该站的屏蔽门系统发 送相关信息，由屏蔽门系统电气隔离相对应的屏蔽门，使其在该 列车停站时不参与开、关门动作。同时通过车载广

9、播系统通知乘 客； 人工开、关门：在列车停站期间，可通过ATS工作站、屏蔽门 站台控制盒内的开关，来人工开/关车门、屏蔽门（主要应对人 工清除车门或屏蔽门所夹物体，或是不明原因的车门、屏蔽门动 作不正常情况）。信号系统接收人工开/关车门、屏蔽门命令 （屏蔽门不直接接收该命令，与屏蔽门没有接口），并检查开、 关门条件成立后，才可向车辆（通过车载ATC）、屏蔽门发送 该命令。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 12 3. 特定的功能特定的功能 停车位置调整停车位置调整 信号系统将控制正线服务的列车执行预设的停站程序。除非信号 系统发出跳停的命令，否则列车会在每个

10、站都停车。 当列车未停在规定的停车点(500mm)内时，ATO将自动进行 站停位置调整。若列车没完全驶入站台停车，ATO系统将再次启 动列车缓慢跳跃式调整前进，直至对位。若列车越过了站台但不 超过5米的范围内，列车同样缓慢跳跃式调整后退来对位站台。 若列车越过站台超过5米限制或在给定次数缓慢跳跃式调整后退 还未停准，则列车将直接自动启动驶到下一个车站（如果前方进 路允许）而跳停本站。并生成一个警告发送至OCC，同时启动广 播向列车上的乘客广播。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 13 3. 特定的功能特定的功能 蠕动模式蠕动模式 当列车运行在正线区间时，通过

11、ATO发送的牵引/制动均故障， 将采用蠕动模式。控制中心的行车调度员将确认并人工启动蠕动 模式。 在蠕动模式下，列车以低于20km速度行使，牵引/制动通过列 车数据线控制。在蠕动模式下ATP将保持监督列车速度，超速时 将启动紧急制动，蠕动模式只能在列车停车后才会启动。 当列车行进过程中误启动蠕动模式，如果信号-车辆控制线控制 有效，车辆应不考虑蠕动模式控制，并向行车调度员发送告警。 当蠕动模式下的列车进入站台停车后，司机上车，人工驾驶列车 对位停车，引导乘客上下车。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 14 3. 特定的功能特定的功能 强制有人驾驶模式（强制有

12、人驾驶模式（ATPM） OCC调度员可以通过工作站设置对特定区段或特定列车强制执行 ATPM模式，取消其无人驾驶模式（AM）的授权。 特定的区段必须自站台边缘开始，列车停在该区段前的车站站台 时被强制进入ATPM模式。对于特定的列车，强制ATPM模式应 使列车保持停止状态。 对于强制的ATPM区段，OCC调度员可以要求复位，对于强制 ATPM的列车，需由司机人工复位。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 15 . 待讨论的课题待讨论的课题 全自动停车场全自动停车场 相比于传统的停车场，无人驾驶系统需要对停车场实现全自动停 车场的管理功能 为了实现全线无人驾驶的

13、需要，列车运行有ATP防护，在全自动 运行停车场区域列车能以AM方式运行。 整个停车场纳入信号系统监控。正线服务的列车自“唤醒”至 “休眠”须全部纳入时刻表管理与控制。 停车场ATC系统功能与正线一致。停车场区域列车限速为 20km/h，停车线停车时，保证列车间或列车至车挡的距离不大 于3m。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 16 . 待讨论的课题待讨论的课题 全自动停车场全自动停车场 全自动运行停车区域被分成若干防护分区，各防护分区入口须设 SPKS开关，停车场信号系统须为各分区建立逻辑防护，当SPKS 被激活时，该区域被封锁，禁止该分区的列车自动移动，

14、该分区 也不能接、发车或调车。 在正常情况下，在停车场全自动运行区域内，列车自动运行。 OCC调度员或本地调度员可人工介入指挥列车运行。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 17 . 待讨论的课题待讨论的课题 全自动停车场全自动停车场 停车场进路命令应由信号系统自动生成，调度人员通过停车场工 作站，为每一运营服务行程确定列车，建立列车与时刻表的对应 关系。根据对应的行程，时刻表应触发列车“唤醒”，同样时刻 表也将适时为该车触发出场进路。停车场信号系统根据进路命令， 为列车建立进路，并将移动授权传送到列车。信号系统将根据移 动授权和时刻表定义的出场时间触发列车启

15、动。 调度员将预先为停止正线服务的每一列车人工或是由ATS系统根 据下一个列车计划，自动确定列车的存放点，并存入列车车次号 与存放点对应表中，当处于“停止正线服务”工况的列车运行到 转换轨时，ATS根据目的地自动触发进路，列车将直接运行到指 定的存车点。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 18 . 待讨论的课题待讨论的课题 辅助系统辅助系统 应用于无人驾驶系统的综合监控系统ISCS，将所有影响到行车作 业或安全相关的子系统信息集成到OCC综合处理系统显示，方便OCC 操作员对于全线及各车站的调度指挥。 列车： 列车上配备有火/烟雾检测器； 车载乘客广播信息设

16、备： l 在AM模式下时，播放计划的乘客通知。 l 在人工模式下，驾驶员可以现场进行广播。 l OCC操作员也可从AV控制台进行人工广播。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 19 . 待讨论的课题待讨论的课题 辅助系统辅助系统 乘客对讲系统：对讲设备由乘客按下位于车门位置的乘客 呼叫按钮激活或由紧急手柄激活，允许乘客请求与OCC操 作员的通信。 车载CCTV摄像机：每节车厢内设24 台固定式摄像机， 监视车厢内的情况，车头/尾各设1 台固定式摄像机， 监 视车厢外的情况。提供轨道和隧道内的图像，为紧急疏散 或列车故障时提供隧道信息，视频图象信息通过专用的无

17、线通道送给OCC或备用OCC。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 20 . 待讨论的课题待讨论的课题 辅助系统辅助系统 列车紧急逃生门：每个驾驶室配备有紧急逃生门，以供在 紧急事件时乘客逃生，当列车因故障停在隧道里时，不能 通过另一列列车及时救援时，可通过列车紧急逃生门执行 乘客疏散。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 21 . 待讨论的课题待讨论的课题 辅助系统辅助系统 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 22 . 待讨论的课题待讨论的课题 辅助系统辅助系统 车站： 车站广播 ：运营信息

18、或紧急信息可以由OCC的操作员生 成或从预录的信息清单中选择。OCC操作员选择通过“选 择目的地”命令，可以向一个或多个车站广播该信息。 乘客导乘（PIS）：车站站台乘客指示信息可以显示后续 四辆列车的发车时间及后续列车的目的地，引导乘客。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 23 . 待讨论的课题待讨论的课题 辅助系统辅助系统 屏蔽门屏蔽门 ：根据需要站台每侧安装适量相对精确停车点的列 车各车门的屏蔽门，屏蔽门和列车车门的开关同步。当其 中一扇或几扇屏蔽门（极少会同时发生）故障而无法打开 时，故障信息通过信号系统送给车载系统，列车在进站停 车时可以将相对应的

19、列车门保持关闭。同样的，当列车门 故障而无法开启时，屏蔽门锁闭相对应的门，以避免给乘 客带来误导和伤害。 屏蔽门系统在站台的两头分别安装了手动控制设备，在紧 急情况时可以人工控制屏蔽门的开关、或隔离屏蔽门系统。 屏蔽门系统安装了紧急逃生门，从轨道侧可以人工推开， 从站台侧站台值班员使用专用钥匙可以人工开启。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 24 . 待讨论的课题待讨论的课题 辅助系统辅助系统 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 25 . 待讨论的课题待讨论的课题 辅助系统辅助系统 视频监控（CCTV）系统 ：车站监控采用基

20、于IP的数字视 频监控系统，监视站厅、站台信息，并将信息传送给OCC 或备用OCC系统操作员。 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 26 . 待讨论的课题待讨论的课题 区间列车救援模式区间列车救援模式 当列车因故障停在隧道里时，需采取相应的救援措施： 列车可移动 如果车上有多职能工作人员，由其人工驾驶列车到最近 站台，疏散乘客； 如果车上没有多职能工作人员，需派遣司机到车上，人 工驾驶列车到最近站台，疏散乘客； 地铁无人驾驶系统及关注的主要问题初探 - 7/11/2021 - P 27 . 待讨论的课题待讨论的课题 区间列车救援模式区间列车救援模式 列车不可移动列车不可移动 该故障列车可以通过与一列救援车辆或另一列列车联挂， 将故障列车拖到就近站台，疏散乘客后，将列车移动至 下一个存车线或停车场。 当不能通过另一列列车及时救援时