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摘 要：随着城市轨道交通的飞速发展，全自动运行系统以其先进的技术优势，以天津地铁6号线2期为研究对象，分析城市轨道交通全自动运行系统的运营场景，以提高城市轨道交通列车自动化水平。
关键词：城市轨道交通;面向全自动;运营场景
中图分类号：U284.48 文献标识码：A
0 导言
城市轨道交通由于其快捷、便利、高效等特点，成为现代城市公共交通系统重要组成部分，拥有较高自动化等级，更安全可靠的全自动运行系统成为全球城市轨道交通列车运行控制系统的发展趋势。
1 运营场景基本情况概述
全自动运行场景设计的重点需针对全自动运行系统特点，设计全自动运行系统特有作业场景，制定设备交互流程。特别是分析设备故障、突发事件等情况下的处理策略，保障行车安全及效率，降低故障影响，缩短系统恢复时间，最终形成全自动运行系统完整的、优化的运营场景。轨道交通协会在《城市轨道交通全自动运行建设指南白皮书》中提出了41种全自动运行运营场景。上海市隧道交通设计研究院针对天津地铁63种全自动运行运营场景。如下图所示：
（1）63种运营场景中除了基本覆盖轨交协41种场景外，分别从正常运营场景、故障运营场景以及应急运营场景部分补充了一些场景。针对运营准备部分进行场景细化，明确各了各专业的功能需求;增加运营调整部分多个场景，如运营计划调整、加开列车、提前发车等;增加部分检修场景，如ATC控制区域的检修;故障场景部分增加多个专业故障时的场景，如信号故障、供电故障等;应急处置场景部分补充了多个场景，如人员分发入侵轨行区、逃生门强求装置出发等。
（2）国内其他城市全自动运营场景情况分析。根据现有的资料，对北京燕房线、南京7号线以及南宁5号线的全自动运营场景进行对比分析，并与天津地铁6号线2期目前的63种运营场景进行比较。
北京燕房线建设运营时间比较早，总计设计了41种基本的大场景，与《城市轨道交通全自动运行建设指南白皮书》中的场景基本一致。总体的思路按照正常运营场景、故障运营场景以及应急运营场景分三部分。
南京7号线按照正常运营场景、故障运营场景以及应急运营场景设计了81种运营场景。
南宁5号线按照场景地点分为车辆基地场景、正线场景、控制中心场景、车站场景四个板块，其中每一个板块分别按照正常运营场景、故障运营场景以及应急运营场景进行设计，共计形成了77种运营场景。
下面分别从正常运营场景、故障运营场景以及应急运营场景三个方面分析以上各家场景的差异性。
其中南京7号线针对各专业的故障运营场景设计的更为细致，场景种类较多，值得借鉴。
应急场景中除燕房线外其他各家都增加了大客流、挤岔、脱轨、冲突等事故等场景。
2 结合天津地铁全自动运营场景建议
结合在目前63种运营场景基础上增加的部分场景：
（1）涉及功能增加的场景。1）雨雪模式。中心提供全线列车设置/取消雨雪模式的功能。若设置失败，应进行报警。中心系统根据雨雪模式的触发条件，自动在行调工作站提供进入雨雪模式提示，行调与现场综合站务员联系，明确情况后确认全线列车均采用雨雪模式。当全线列车进入雨雪模式后，车载V0BC收到车辆提供的转向架空转和滑行状态时将自动向行调工作站发出退出FAM模式运行提示信息弹出退出雨雪模式提示。FAM模式下，车载V0BC收到中心的取消雨雪模式指令时，待列车停车后，退出雨雪模式，转为正常控车模式。2）车上设备工作状态远程检测。中心应支持实时查看车辆和车载设备状态、报警等信息。车辆TCMS周期的将与列车远程控制相关的车辆状态信息经车载VOBC发送至中心。车辆周期的将其它车辆状态信息和报警信息直接经车地通信网络发送至中心。车辆状态信息和报警信息在车辆调界面显示，其中影响行车安全的信息在行调界面显示。检修按钮在检修位时，仅上传列车处于检修状态，不上传车辆状态和报警信息。3）其他远程控制功能。中心远程对列车照明、空调、受电弓、停放制动控制。4）全自动区域和非自动区域的转换。该场景一般用于进出非自动化车辆调或停车场，或自动化车辆段内自动化区域与非自动化区域间的模式转换。车辆在自动区和非自动区之间过渡运行时，能够有相应的识别和相关系统操作转换的功能。5）正线存车。根据运营需求，将库内或已完成当日运营工作的列车运行至正线指定位置进行收车待命。列车进入休眠状态（此状态下列车以下称为：过夜车），在次日根据运行图安排完成唤醒后进行次日正线运营工作。6）列车连挂作业。当列车在车辆基地无人区内、正线区域无动力时，故障車与救援车进行连挂作业的场景处理。
（2）未涉及功能增加的场景。1）运营时段下路轨抢修施工针对全自动驾驶线路中运营时段，轨行区设施设备抢修施工登记、实施以及注销的流程予以描述，确保抢修施工安全及效率，防止产生人车冲突的风险。2）应急处置、故障处置场景流程。应针对大客流、客伤及各设备故障场景应急场景设置一套统一的流程。
3 结语
随着城市化进程推进，城市群的不断发展壮大，对于轨道交通需求越来大，全自动驾驶系统集成自动控制、优化控制、人因工程等领域的最新技术，将进一步提升轨道交通的自动化程度。全自动驾驶系统作为城市轨道交通列车运行控制系统技术发展趋势，还有一些关键技术需要进一步研究，通过对国际标准安全功能与需求的研究，能够预先辨识分析其可能的场景，提出对系统运营场景需求，为全自动驾驶系统的安全运营保驾护航。
参考文献：
[1]杨晨.全自动运行系统多站间节能优化方法的研究[D].北京交通大学，2018.
[2]肖衍.城轨全自动运行系统车地通信制式研究[J].铁路技术创新，2016（06）：26-29.
关键词：城市轨道交通;面向全自动;运营场景
中图分类号：U284.48 文献标识码：A
0 导言
城市轨道交通由于其快捷、便利、高效等特点，成为现代城市公共交通系统重要组成部分，拥有较高自动化等级，更安全可靠的全自动运行系统成为全球城市轨道交通列车运行控制系统的发展趋势。
1 运营场景基本情况概述
全自动运行场景设计的重点需针对全自动运行系统特点，设计全自动运行系统特有作业场景，制定设备交互流程。特别是分析设备故障、突发事件等情况下的处理策略，保障行车安全及效率，降低故障影响，缩短系统恢复时间，最终形成全自动运行系统完整的、优化的运营场景。轨道交通协会在《城市轨道交通全自动运行建设指南白皮书》中提出了41种全自动运行运营场景。上海市隧道交通设计研究院针对天津地铁63种全自动运行运营场景。如下图所示：
（1）63种运营场景中除了基本覆盖轨交协41种场景外，分别从正常运营场景、故障运营场景以及应急运营场景部分补充了一些场景。针对运营准备部分进行场景细化，明确各了各专业的功能需求;增加运营调整部分多个场景，如运营计划调整、加开列车、提前发车等;增加部分检修场景，如ATC控制区域的检修;故障场景部分增加多个专业故障时的场景，如信号故障、供电故障等;应急处置场景部分补充了多个场景，如人员分发入侵轨行区、逃生门强求装置出发等。
（2）国内其他城市全自动运营场景情况分析。根据现有的资料，对北京燕房线、南京7号线以及南宁5号线的全自动运营场景进行对比分析，并与天津地铁6号线2期目前的63种运营场景进行比较。
北京燕房线建设运营时间比较早，总计设计了41种基本的大场景，与《城市轨道交通全自动运行建设指南白皮书》中的场景基本一致。总体的思路按照正常运营场景、故障运营场景以及应急运营场景分三部分。
南京7号线按照正常运营场景、故障运营场景以及应急运营场景设计了81种运营场景。
南宁5号线按照场景地点分为车辆基地场景、正线场景、控制中心场景、车站场景四个板块，其中每一个板块分别按照正常运营场景、故障运营场景以及应急运营场景进行设计，共计形成了77种运营场景。
下面分别从正常运营场景、故障运营场景以及应急运营场景三个方面分析以上各家场景的差异性。
其中南京7号线针对各专业的故障运营场景设计的更为细致，场景种类较多，值得借鉴。
应急场景中除燕房线外其他各家都增加了大客流、挤岔、脱轨、冲突等事故等场景。
2 结合天津地铁全自动运营场景建议
结合在目前63种运营场景基础上增加的部分场景：
（1）涉及功能增加的场景。1）雨雪模式。中心提供全线列车设置/取消雨雪模式的功能。若设置失败，应进行报警。中心系统根据雨雪模式的触发条件，自动在行调工作站提供进入雨雪模式提示，行调与现场综合站务员联系，明确情况后确认全线列车均采用雨雪模式。当全线列车进入雨雪模式后，车载V0BC收到车辆提供的转向架空转和滑行状态时将自动向行调工作站发出退出FAM模式运行提示信息弹出退出雨雪模式提示。FAM模式下，车载V0BC收到中心的取消雨雪模式指令时，待列车停车后，退出雨雪模式，转为正常控车模式。2）车上设备工作状态远程检测。中心应支持实时查看车辆和车载设备状态、报警等信息。车辆TCMS周期的将与列车远程控制相关的车辆状态信息经车载VOBC发送至中心。车辆周期的将其它车辆状态信息和报警信息直接经车地通信网络发送至中心。车辆状态信息和报警信息在车辆调界面显示，其中影响行车安全的信息在行调界面显示。检修按钮在检修位时，仅上传列车处于检修状态，不上传车辆状态和报警信息。3）其他远程控制功能。中心远程对列车照明、空调、受电弓、停放制动控制。4）全自动区域和非自动区域的转换。该场景一般用于进出非自动化车辆调或停车场，或自动化车辆段内自动化区域与非自动化区域间的模式转换。车辆在自动区和非自动区之间过渡运行时，能够有相应的识别和相关系统操作转换的功能。5）正线存车。根据运营需求，将库内或已完成当日运营工作的列车运行至正线指定位置进行收车待命。列车进入休眠状态（此状态下列车以下称为：过夜车），在次日根据运行图安排完成唤醒后进行次日正线运营工作。6）列车连挂作业。当列车在车辆基地无人区内、正线区域无动力时，故障車与救援车进行连挂作业的场景处理。
（2）未涉及功能增加的场景。1）运营时段下路轨抢修施工针对全自动驾驶线路中运营时段，轨行区设施设备抢修施工登记、实施以及注销的流程予以描述，确保抢修施工安全及效率，防止产生人车冲突的风险。2）应急处置、故障处置场景流程。应针对大客流、客伤及各设备故障场景应急场景设置一套统一的流程。
3 结语
随着城市化进程推进，城市群的不断发展壮大，对于轨道交通需求越来大，全自动驾驶系统集成自动控制、优化控制、人因工程等领域的最新技术，将进一步提升轨道交通的自动化程度。全自动驾驶系统作为城市轨道交通列车运行控制系统技术发展趋势，还有一些关键技术需要进一步研究，通过对国际标准安全功能与需求的研究，能够预先辨识分析其可能的场景，提出对系统运营场景需求，为全自动驾驶系统的安全运营保驾护航。
参考文献：
[1]杨晨.全自动运行系统多站间节能优化方法的研究[D].北京交通大学，2018.
[2]肖衍.城轨全自动运行系统车地通信制式研究[J].铁路技术创新，2016（06）：26-29.