全自动运行系统地铁车辆关键技术

全自动运行(FAO)系统是城市轨道交通自动化的最高等级,其关键技术包括适用于全自动运行的土建和设备系统,其中全自动运行设备系统包括车辆、信号、通信、综合监控、站台门等关键技术。从国际电工委员会标准《铁路应用—城市轨道交通管理与控制系统》(IEC62290)对城市轨道交通全自动运行系统的功能需求出发,描述全自动运行系统功能需求及运营场景下的运营流程,针对完成此功能需求及运营流程的条件下,对适用于全自动运行系统的地铁车辆关键技术进行逐一论述。从监控轨道出发,列车需具备障碍物和脱轨检测功能,并具备将此信息上传至调度中心的功能;从监控乘客出发,列车需具备车门、站台门故障对位隔离功能,具备远程车辆广播、车门状态上报等功能;从监控列车出发,列车需增加自动唤醒、自动休眠装置。此外,列车关键子系统设备应采用多重冗余,以提升列车的可靠性、可用性、可维护性。     

基于全自动运行的智能站台门控制系统研究

站台门控制系统已在城市轨道交通线路中取得广泛应用，但随着城市轨道交通自动化运行水平的不断提高，国内全自动运行线路逐渐增多，既有站台门控制系统已难以满足全自动运行模式的运营需求。站台门控制系统既要实现与列车门的对位隔离，又要在可靠性和安全性方面满足SIL2的相关要求。针对全自动运行轨道交通线路，设计智能站台门控制系统，实现站台门与列车门的对位隔离，并采用“二取二”设计架构，提高站台门控制系统的可靠性和安全性；同时，支持多种车型混跑的运行场景，满足全自动运行轨道交通线路对站台门控制系统的要求。     

全自动运行线路间隙探测装置与行车相关系统联动方式优化方案

地铁站台门与列车门之间夹人、夹物事件偶有发生,对间隙探测装置的安全性提出了更高要求。为有效降低全自动运行线路中站台门与列车门之间间隙引发的安全问题,分析全自动运行线路间隙探测装置与行车相关系统之间的联动方式,结合天津地铁6号线二期线路工程实践,提出了间隙探测装置与行车相关系统联动方式优化方案。采用该方案对原有接口电路进行优化,增加“车门状态”硬线信号,改进控制流程并优化间隙探测启动时间,为全自动运行线路安全运营提供一种新的解决方案。     

基于多传感融合的地铁站台门与列车门间隙防夹探测系统研究

地铁站台门与列车门之间的间隙探测,是地铁交通行业的疑难问题。目前国内地铁主要采用激光对射、红外对射和车尾设置瞭望灯带的探测方案,但这些方案存在误报率高、定位精度低以及探测盲区等问题,从而降低地铁运行效率,且存在一定的安全隐患。针对目前间隙探测技术的局限性,以及未来全自动运行线路更高的安全需求,文章提出一种基于多传感融合的地铁站台门与列车门间隙防夹探测系统的方案。该方案可克服传统方案的局限性,实现障碍物的可靠、精准、智能识别,继而提高未来全自动运行线路的运营效率以及安全性。     

城市轨道交通全自动运营场景及功能需求分析

对城市轨道交通全自动运行系统进行介绍,对全自动运营场景进行梳理。以自动洗车和大客流2个典型运营场景为例进行分析,指出不同运营场景对通信、信号、车辆、综合监控、站台门、洗车机等关键装备的功能需求以及各设备专业之间的接口关系,为相关工程设计人员提供设计参考,提升城市轨道交通运行的可靠性、安全性、可用性和可维护性。     

全自动运行线路站台门 就地控制盒电路改进方案设计

为识别全自动运行线路接发车过程中站台门控制电路可能存在的安全风险,通过对控制自动接发车条件 的站台门控制系统相关外部接口控制电路、内部“门关闭并锁紧”状态安全回路、就地控制盒工作模式的分析, 同时结合站台门控制系统的结构和控制方式,剖析现有电路(特别是站台门就地控制盒电路)设计在全自动运行应 用中可能存在的风险,根据识别出的风险,提出全自动运行线路站台门就地控制盒既有电路的利弊分析和改进方 案设计,在兼顾安全和运营效率的前提下,给出适用于全自动运行线路的建议方案。     

城市轨道交通全自动运行模式下站台门相关问题研究

城市轨道交通全自动运行模式下,对站台门系统的可靠性和安全性提出了更高的要求.对于站台门与车门间隙有害空间问题,提出了在滑动门门体安装填充装置以从根源上消除有害空间;对于应急门设置中存在的问题,针对"当列车未在站台区域停准且无法再动车,需要工作人员登车处置"的运营需求,提出了相应的解决方案;针对车站站台门远程自检测试问题,提出了技术实现时需重点考虑的事项.     

珠三角城际轨道交通ATO系统车门与站台门联动优化设计研究

珠三角城际轨道交通采用CTCS-2+ATO列车运行控制系统，ATO最主要的功能之一是满足列车车门与站台门系统的联动控制，实现站台门的防护。介绍现有珠三角城际轨道交通动车组类型、站台门现状、车门与站台门系统的联动条件、接口原理。针对珠三角城际公交化运营开行4辆编组动车的需求，基于不同编组、不同车门类型、不同运行交路情况下对车门与站台门联动控制提出3种优化设计方案。从规范符合性、运营使用习惯、既有线改造可实施性等角度对3种方案进行深入比较分析，对新建和既有运营线路分别提出推荐方案。研究结论满足珠三角城际轨道交通开行4辆编组动车的需求，并为其他城际铁路、市域铁路提供参考。     

全自动驾驶模式车辆基地牵引供电系统方案

针对全自动驾驶模式,研究车辆基地的牵引供电系统方案。根据车辆基地布局及全自动驾驶典型运营场景,提出全自动驾驶模式下牵引供电系统开关应具备遥控、遥信和不停电倒闸等功能需求。通过对各种直流开关进行分析和比选,提出一套完整的牵引供电系统改进方案。分区级采用直流负荷开关替代原手动隔离开关,就地级采用以接触器为主要元件的防误操作检修开关替换原手动检修开关,同时牵引供电系统增加与门禁和信号系统的联锁功能。介绍改进方案中所应用的直流负荷开关及防误操作检修隔离开关,具有成熟产品和技术,能够满足系统的要求。     

轨道交通全自动无人驾驶场景的新功能需求

针对全自动无人驾驶场景,提出远程唤醒、远程限制驾驶模式、自动洗车、蠕动模式、车门/站台门对位隔离以及计轴故障复位确认等新功能需求,可为后续线路的建设、信号系统设计以及运营指导提供参考和借鉴。     

多种车型智能同步联动的站台门控制系统

针对站台门控制系统在高风压、多种车型、高密度行车及自动驾驶情况下高频开关控制的可靠性和安全性问题,基于热备冗余控制原理及多种车型自适应控制原理,构建多种车型智能同步联动的站台门控制系统,在此基础上,对该控制系统进行了试验验证。试验结果表明,站台门在160 km/h的列车风压作用下,一整侧滑动门开门同步误差≤0.2 s,且具有很强的自适应能力。该试验结果可为站台门控制系统在高速铁路的工程应用提供参考。     

城际铁路及高速铁路站台门系统无线监控设计

城际铁路及高速铁路的部分线路既有车型多样、运营模式复杂，其站台门系统无法实现与信号系统的联动控制，多采用人工控制的方式，这给运营人员带来不便。为解决该问题，在分析研究站台门控制模式的基础上，设计了基于无线通信技术及现场总线技术的智能控制系统，实现站台门的远程控制和状态监视。测试结果表明，该系统能够按照设定的优先级控制站台门开关及查看设备运行状态，满足运营需求，可在行业内推广使用。     

地铁曲线站台空隙异物自动检测预警系统研究

针对地铁司机在开车前无法独自完成曲线站台车门与屏蔽门间空隙异物检测而存在运营安全的隐患,提出一套地铁曲线站台空隙异物自动检测预警系统。通过在站台每扇屏蔽门上方安装微型摄像机来拍摄站台屏蔽门与车门间空隙图像,利用图像处理算法对所拍摄的图像进行车门检测并确定车门在图像中的区域（即感兴趣区域）,在乘客上下车完成后对感兴趣区域进行异物检测,并在存在异物的情况下发出预警,提醒司机延迟开车。实验证明,该系统能准确检测出空隙中存在的异物,可以辅助列车司机完成开车前对地铁曲线站台空隙异物的检测。     

上海地铁十号线屏蔽门与信号系统接口设计

上海地铁十号线是全国第一条按全自动无人驾驶设计的线路。在该线路中屏蔽门与信号系统接口设计中,需要充分考虑全自动驾驶的下可靠安全运营的需求。该接口含有两个创新的设计。增加了列车在占道情况下才能允许操作就地控制盘打开屏蔽门的功能以及与列车门间的"门对门"的功能。使得线路在全自动运营的情况下能更加安全可靠的为乘客提供服务。     

城市轨道交通屏蔽门监控系统的仿真研究

屏蔽门监控系统集屏蔽门、综合后备盘,列车等功能于一体,是地铁车站监控系统的重要组成部分。本文在基于Windows操作系统上,通过VC++编程开发综合后备盘仿真界面。通过3Ds Max、MultiGen Creator构建屏蔽门与列车三维模型,最终通过综合后备盘的开关按钮和信号指示灯来控制和显示屏幕门的开、关状态,实现屏蔽门与综合后备盘的联动。     

CBTC信号系统与屏蔽门联动关系的研究

结合西安地铁2号线实际,在屏蔽门系统与信号系统接口关系的基础上,从控制方式、控制过程、接口逻辑关系、控制时序等方面,详细研究了CBTC信号系统对屏蔽门的控制原理和实现方式。