城市軌道交通全自動無人駕駛信號系統(tǒng)分析

隨著城市發(fā)展速度的加快，城市軌道交通已經(jīng)成為城市交通的重要組成部分，而全自動無人駕駛列車無疑是下一步發(fā)展的重點(diǎn)。通過對國外無人駕駛技術(shù)的簡要分析，總結(jié)出無人駕駛技術(shù)的優(yōu)勢和主要技術(shù)規(guī)則，并結(jié)合國內(nèi)的應(yīng)用情況，提出一些國內(nèi)發(fā)展全自動無人駕駛技術(shù)的意見和建議。

城市軌道交通無人駕駛系統(tǒng)是一種代替司機(jī)行使列車控制和駕駛功能的信號系統(tǒng).分析了無人駕駛技術(shù)在成本和節(jié)能方面的優(yōu)勢,就無人駕駛系統(tǒng)對車載子系統(tǒng)、軌旁子系統(tǒng)、停車場、日常運(yùn)營服務(wù)的設(shè)計需求進(jìn)行了分析.從設(shè)計層面看,cbtc(基于通信的列車控制)系統(tǒng)是最接近無人駕駛系統(tǒng)的信號系統(tǒng),以cbtc系統(tǒng)為基礎(chǔ)設(shè)計的無人駕駛系統(tǒng)或直接由cbtc改造升級為無人駕駛系統(tǒng)的方案是最為合理也最經(jīng)濟(jì)的選擇.

相比于軌道交通傳統(tǒng)信號系統(tǒng),無人駕駛信號系統(tǒng)與運(yùn)營和維護(hù)有著更為密切的聯(lián)系。從運(yùn)營和維護(hù)兩個方面對軌道交通無人駕駛信號系統(tǒng)的需求進(jìn)行了簡要分析,描述了不同運(yùn)營情況下的關(guān)鍵功能,并對部分維護(hù)相關(guān)的功能進(jìn)行了分析和闡述。這可為無人駕駛信號系統(tǒng)的設(shè)計提供參考。

近年來，全自動無人駕駛系統(tǒng)在全球軌道交通領(lǐng)域日漸升溫。早在1998年，法國巴黎、新加坡等城市全自動無人駕駛地鐵就已正式投入運(yùn)營，德國柏林等城市也在不斷將原有的傳統(tǒng)地鐵改造為全自動化地鐵。據(jù)世界鐵路研究所相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，實現(xiàn)全自動無人駕駛系統(tǒng)在軌道交通的廣泛運(yùn)用，將有效解決軌道交通網(wǎng)絡(luò)飽和的問題，同時有效地提高城市運(yùn)輸能力，打造智能軌道交通。

介紹了城市軌道交通無人駕駛系統(tǒng)中,為實現(xiàn)無人駕駛功能所需的信號與車輛接口。介紹了無人駕駛系統(tǒng)中車載信號設(shè)備的變化和與有人駕駛列車設(shè)備的區(qū)別,以及無人駕駛系統(tǒng)與車輛接口相關(guān)聯(lián)的核心及非核心功能。

介紹了全自動無人駕駛系統(tǒng)的現(xiàn)狀、優(yōu)越性,分析了無人駕駛系統(tǒng)與傳統(tǒng)的城市軌道交通系統(tǒng)的差異,總結(jié)了全自動無人駕駛系統(tǒng)的特點(diǎn),提出了需要研究的主要技術(shù)。全自動無人駕駛系統(tǒng)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,是成熟、可靠、安全的系統(tǒng),適用于小編組、高密度、中小運(yùn)量直至大運(yùn)量的城市軌道交通系統(tǒng)。全自動無人駕駛系統(tǒng)是城市軌道交通系統(tǒng)集成技術(shù)的一次質(zhì)的飛躍,它將引導(dǎo)現(xiàn)代城市軌道交通的發(fā)展趨勢。

1.國、內(nèi)外城市軌道交通全自動無人駕駛系統(tǒng)概況\n創(chuàng)新發(fā)展是城市軌道交通發(fā)展的驅(qū)動因素,是新時期我國城市軌道交通技術(shù)與管理的根本支撐.城市軌道交通行業(yè)要以全自動無人駕駛智能交通系統(tǒng)的研發(fā)與推廣,引領(lǐng)我國城市軌道交通裝備的全面升級.全自動運(yùn)行系統(tǒng)是基于現(xiàn)代計算機(jī)、通信、控制和系統(tǒng)集成等技術(shù)實現(xiàn)列車全過程自動化的新一代城市軌道交通智能系統(tǒng).\niec62290標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了城市軌道交通線路和網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度、控制和管理系統(tǒng)的功能、系統(tǒng)和接口需求.

1.國、內(nèi)外城市軌道交通全自動無人駕駛系統(tǒng)概況創(chuàng)新發(fā)展是城市軌道交通發(fā)展的驅(qū)動因素，是新時期我國城市軌道交通技術(shù)與管理的根本支撐。城市軌道交通行業(yè)要以全自動無人駕駛智能交通系統(tǒng)的研發(fā)與推廣，引領(lǐng)我國城市軌道交通裝備的全面升級。全自動運(yùn)行系統(tǒng)是基于現(xiàn)代計算機(jī)、通信、控制和系統(tǒng)集成等技術(shù)實現(xiàn)列車全過程自動化的新一代城市軌道交通智能系統(tǒng)。

軌道交通領(lǐng)域中全自動運(yùn)行技術(shù)日漸成熟,我國發(fā)達(dá)城市也引進(jìn)了城市軌道交通無人駕駛技術(shù).隨著成熟的發(fā)展以及技術(shù)的不斷完善,城市軌道交通無人駕駛技術(shù)也將逐漸在我國大中型城市推廣開來.因此本文將從無人駕駛技術(shù)的概念入手,分析城市軌道無人駕駛技術(shù)的應(yīng)用效益,提出城市軌道無人駕駛技術(shù)的應(yīng)用建議.

在全自動無人駕駛軌道交通中,實時、精確地確定列車在線路中的位置是保證安全、發(fā)揮效率、提供最佳服務(wù)的前提。經(jīng)對國內(nèi)外軌道交通中的多種定位技術(shù)進(jìn)行比較后,建議選用gps列車定位技術(shù)中常用的差分gps定位技術(shù),作為全自動無人駕駛軌道交通列車定位技術(shù)。

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,城市軌道交通無人駕駛系統(tǒng)受到了廣泛關(guān)注,作為一種替代司機(jī)行駛列車控制和駕駛功能的信號處理系統(tǒng),其能有效提升工作效率,節(jié)省人工,且整體性能較好.本文簡要分析了城市軌道交通無人駕駛系統(tǒng)車輛段的設(shè)計要求,并集中闡釋了系統(tǒng)的功能需求和相關(guān)技術(shù)要點(diǎn),僅供參考.

介紹了城市軌道交通無人駕駛系統(tǒng)的特點(diǎn),分析了無人駕駛系統(tǒng)在設(shè)計、應(yīng)用中需重點(diǎn)關(guān)注的關(guān)鍵問題.無人駕駛系統(tǒng)全面提升了城市軌道交通控制系統(tǒng)的自動化、集成化水平,是未來現(xiàn)代城市軌道交通的發(fā)展趨勢.

介紹了無人駕駛技術(shù)的定義,闡述了運(yùn)營駕駛所有環(huán)節(jié)全面自動化、減少信號系統(tǒng)后備模式和轉(zhuǎn)移列車司機(jī)職能,以及無人駕駛技術(shù)的核心理念等.還從各類接口、停車場設(shè)計、全方位視頻監(jiān)控及分析、通信系統(tǒng)等介紹了無人駕駛的關(guān)鍵技術(shù),并提出無人駕駛的難點(diǎn)和挑戰(zhàn).

微電子技術(shù)、信息技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)徹底改變了軌道交通信號技術(shù)的現(xiàn)狀,產(chǎn)生了城市軌道交通信號系統(tǒng)。其在軌道交通安全運(yùn)行和通行能力方面發(fā)揮了巨大作用,不但使運(yùn)行效率大幅提高,而且實現(xiàn)了列車運(yùn)行的自動化。

隨著科學(xué)技術(shù)的大發(fā)展大繁榮,尤其是微電子技術(shù)和信息技術(shù)提供的技術(shù)支持,讓城市交通能力得到了根本上的提升。尤其是城市軌道交通信息系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展在很大程度上減輕了城市與城市之間以及城市內(nèi)部之間的交通壓力。這項技術(shù)的開發(fā)和完善大的貢獻(xiàn)還在于保證了城際交通的安全性和大幅度提升城際交通的安全性?？傮w來說高度自動化的通信信號系統(tǒng)正是當(dāng)代交通體系的發(fā)展趨勢。

在我國城市軌道交通建設(shè)的高潮中，如何選擇安全、可靠、適用、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的信號系統(tǒng)，以充分發(fā)揮投資效益是一個重要課題。根據(jù)實際需要，選擇atc和計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，盡快建立城市軌道交通信號標(biāo)準(zhǔn)體系，盡量避免信號系統(tǒng)的復(fù)雜性，促進(jìn)信號系統(tǒng)的本土化。在城市軌道交通快速發(fā)展的過程中，為了促進(jìn)通信與信號技術(shù)的融合，適應(yīng)高科技設(shè)備的發(fā)展，還必須培養(yǎng)高素質(zhì)的人才隊伍。

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升以及社會的不斷發(fā)展進(jìn)步,交通問題已經(jīng)成為影響我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,維系我國社會穩(wěn)定的主要因素,加強(qiáng)城市軌道交通建設(shè)就顯得尤為重要。通信信號系統(tǒng)的建立有利于為城市軌道交通提供穩(wěn)定便捷的服務(wù),有利于減少城市軌道交通運(yùn)行過程耗費(fèi)的成本,強(qiáng)化管理力度,方便交通系統(tǒng)的運(yùn)行合理性,有利于強(qiáng)化城市軌道交通的聯(lián)系,從而促進(jìn)我國城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展。本文將針對城市軌道交通與通信信號系統(tǒng)展開論述。

闡述了國內(nèi)外軌道交通無人駕駛發(fā)展的現(xiàn)狀和優(yōu)勢。介紹了駕駛自動化的分級和無人駕駛的自動化要求,從自動化程度、故障自處理等多個方面描述了無人駕駛技術(shù)的特點(diǎn)；從應(yīng)用、技術(shù)升級和資源配置的角度分析了無人駕駛的發(fā)展趨勢。

本文在介紹了城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)的任務(wù)、監(jiān)控對象和功能的基礎(chǔ)上，分析了傳統(tǒng)的分立監(jiān)控系統(tǒng)和集成化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)間的差異，闡明了在今后軌道交通建設(shè)中應(yīng)考慮采用建設(shè)共享信息平臺的綜合監(jiān)控系統(tǒng)的觀點(diǎn)。

城市軌道交通車輛無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)

atc(automatictraincontrol)系統(tǒng)為列車自動控制系統(tǒng),包括ats(auto-matictrainsupervision,列車自動監(jiān)控)、atp(automatictrainprotection,列車自動防護(hù))和ato(automatictrainoperation,列車自動駕駛)三個子系統(tǒng),廣泛應(yīng)用于城市軌道交通中。本文在介紹ato系統(tǒng)的工作環(huán)境、南京地鐵設(shè)備組成和控制方式的基礎(chǔ)上,分析ato系統(tǒng)仿真平臺的功能和結(jié)構(gòu),以便于系統(tǒng)技術(shù)的推廣,便于教學(xué)、研究。

目前國內(nèi)城市軌道交通信號系統(tǒng)一直致力于智能化、自動化運(yùn)行技術(shù)研究開發(fā),希望構(gòu)建相對開放的、功能應(yīng)用廣泛的智能化系統(tǒng),囊括包括ats、ato、atp、dcs、mss這5個重要子系統(tǒng),構(gòu)建完整的、功能齊全的自主化信號系統(tǒng).為此本文全面分析了城市軌道交通自主化信號系統(tǒng)的基本創(chuàng)新思路,并結(jié)合案例探討了某城市軌道交通的自主化信息系統(tǒng)整體技術(shù)解決方案.