趙 凱
(天津一號線軌道交通運營有限公司,天津 300000)
國際標準按照軌道交通線路自動化程度定義了4層自動化等級(GoA)自動化程度,從低至高為GoA1至GoA4。表1為全自動運行等級及含義。
表1 全自動運行等級標準
截止2021年10月,全國全自動運行線路達到15條,在建全自動運行線路30條。規(guī)劃使用全自動運行的線路11條,全自動運行時代正式到來,很多全自動運行線路均以GoA4的標準開通運營,但實際開通采用GoA3等級開通。
雖然系統(tǒng)具備UTO等級能力,但運營方最關(guān)注的仍是運營安全問題。經(jīng)統(tǒng)計,國內(nèi)已運營15條UTO線路,都是采用列車內(nèi)安排值守人員(列控員)的方式來保障UTO模式下運營的安全。即使在這種情況下,運營方還是要考慮正常情況下如何對現(xiàn)有運營模式進行調(diào)整來保證安全,畢竟安全是第一位的。
國內(nèi)全自動運行線路的運營組織,特別是從企業(yè)成本管理、效率管理方面,在提升全自動運行模式下研究還是比較稀少,對調(diào)度指揮的合理性、調(diào)度模式的分析研究較少,需要從調(diào)度指揮正常和非正常工作流程進行細致研究,提升全自動運行線路調(diào)度的單兵應(yīng)能能力,從而真正發(fā)揮全自動線路的作用。
正常模式下,全自動運行列車無司機駕駛,列車運行進路觸發(fā)、開關(guān)門、列車折返、列車速度控制全是由信號系統(tǒng)控制。在正常運營模式下,對調(diào)度員盯控列車運行狀態(tài)的要求高,保證隨時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障或列車延誤事件。
全自動模式下,遇突發(fā)事件,行車調(diào)度員要負責(zé)扣車、跳停、列車目的地號賦予、遠程重新開關(guān)門、立即發(fā)車、重開信號等操作,調(diào)度操作的及時性、準確性、安全性要求比正常運營線路信號系統(tǒng)操作都要高。而且中控模式下,調(diào)度員同時面對20~40多個車站,操作點位和操作難度大幅增大。
全自動運行后,控制中心可通過對車載CCTV車內(nèi)畫面,車頭前畫面、區(qū)間畫面進行全方面監(jiān)控,可通過遠程MMI及TIMS系統(tǒng),對車輛的運行狀態(tài)進行監(jiān)控,還能對車輛故障進行遠程的復(fù)位操作。
全自動運行時,即使有列控員在車廂盯控,但一線崗位在工作中長時間處于非應(yīng)急工作狀態(tài),出現(xiàn)故障后,崗位人員到達處置點位、降級運行后的響應(yīng)比普通線路慢。此外,全自動運行線路雖然設(shè)備冗余度高,但由于接口多,發(fā)生接口故障后涉及的設(shè)備系統(tǒng)關(guān)系復(fù)雜,影響面較普通線路相對較大。
國內(nèi)主要城市全自動運行線路控制中心OCC每班運營人員配置情況見表2,從人員配置上,各城市全自動運行線路在人員配置上均為高標準配置,由于全自動運行下行車調(diào)整和操作的重要性,其配置人員數(shù)量,在不考慮線路長度的前提下,比正常線路人員配置要多出約50%??紤]到具體工作,行調(diào)和車輛調(diào)必不可少,必須配置,乘客調(diào)可由車輛調(diào)或其它維修調(diào)度員兼任。全自動運行線路調(diào)度員最少人員應(yīng)配置5人,視線路長度增加行車調(diào)度員人數(shù)。
表2 國內(nèi)主要線路全自動運行調(diào)度員配置情況表
全自動運行線路,制度規(guī)章編制與正常線路行車組織類制度和行車考核類制度區(qū)別較小,在制度編制時,需考慮到全自動運行線路設(shè)備特點、行車調(diào)整和應(yīng)急處置要求。在調(diào)度指揮方面,需根據(jù)整體行車組織規(guī)則要求,編制具體線路的行車組織細則。在運營前,各崗位應(yīng)對全自動運行場景說明書進行學(xué)習(xí),對正常運營場景、故障運營場景、應(yīng)急運營場景進行學(xué)習(xí),并通過試運行提升調(diào)度人員對設(shè)備系統(tǒng)的掌握。
行車調(diào)度員:負責(zé)完成日常列車運營監(jiān)督、行車調(diào)度指揮、客運組織、行車突發(fā)事件的應(yīng)急處置,完成施工檢修計劃等各項工作
車輛調(diào)度員:負責(zé)列車運行狀態(tài)的在線監(jiān)視與遠程控制操作,包括列車的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、喚醒、故障處置、救援、休眠等。
乘客調(diào)度員:主要負責(zé)遠程乘客服務(wù)、運營信息流轉(zhuǎn)業(yè)務(wù),同時負責(zé)線路故障全周期閉環(huán)管理及各專業(yè)設(shè)備維保計劃的執(zhí)行跟蹤。
電力及環(huán)控調(diào)度員:主要負責(zé)完成電力及環(huán)控系統(tǒng)日常運營監(jiān)督、調(diào)度指揮、突發(fā)事件的應(yīng)急處置、完成施工檢修計劃、設(shè)備故障接修,跟蹤、閉環(huán)等各項工作。
全自動模式下,列車自檢、列車出入段、列車自動駕駛、到站自動開關(guān)門、列車自動折返、列車自動調(diào)整運行時分,全部行車作業(yè),均由全自動系統(tǒng)自動下發(fā)執(zhí)行。
圖1 全自動運行線路正常調(diào)度指揮流程圖
(1)蠕動模式
全自動運行模式下當列車發(fā)生車輛網(wǎng)絡(luò)故障或車輛網(wǎng)絡(luò)與信號網(wǎng)絡(luò)之間通信故障等時,列車停車后,在無司乘人員干預(yù)下,由控制中心人工確認后,采用備用接口在信號系統(tǒng)的防護下直接控制車輛的牽引制動系統(tǒng)以規(guī)定速度運行至前方站臺以,此功能保證列車安全運行到前方站臺清客后下線。當車載VOBC在FAM模式下監(jiān)督到牽引或制動反饋異常,系統(tǒng)應(yīng)向中心申請進入蠕動模式運行。此前需要行車調(diào)度員給列車進行確認授權(quán)。
(2)車地通信中斷
當列車丟失定位或列車位置有效但移動授權(quán)無效時,車載設(shè)備應(yīng)立即實施緊急制動。中心調(diào)度員可授權(quán)列車緩解緊急制動,以遠程限制人工駕駛模式向前以不超過25 km/H的速度繼續(xù)運行至前方站。在運行過程中,如列車掃碼后定位恢復(fù)并獲得移動授權(quán)后,列車在運行過程中將自動升級CBTC模式。列車運行至前方站停車后,經(jīng)司機操作可升級至全自動駕駛模式。
(3)故障門對位隔離
故障門對位自動隔離,一般分為車站故障對位隔離站臺門和站臺門故障對位隔離車門兩類。發(fā)生站臺門或車門故障,在站臺區(qū)域,行車調(diào)度員可遠程開關(guān)門一次嘗試恢復(fù)。站臺門和車門的隔離操作,都由現(xiàn)地由人工進行操作。對于車門或屏蔽門在有效區(qū)位置發(fā)生的門鎖緊信號,列車可繼續(xù)運行至下一站。對于車站或屏蔽門發(fā)生的位置丟失信號,列車會產(chǎn)生緊急制動或無移動授權(quán)。
(4)列車火災(zāi)
列車在正線區(qū)間內(nèi)發(fā)生火災(zāi),系統(tǒng)會顯示車載FAS報警,CCTV自動切換自報警車廂顯示。系統(tǒng)優(yōu)先選擇運行或惰行至前方站臺進行后續(xù)處置。調(diào)度員可通過CCTV或與列控員確認列車火災(zāi)部位、起火源、火勢及影響等,判斷是否開啟相應(yīng)的火災(zāi)模式。列車在站臺發(fā)生火災(zāi)報警,系統(tǒng)會自動扣車,并打開車門和站臺門,讓乘客疏散。同時,乘客調(diào)度員可通過遠程車內(nèi)廣播安撫乘客和組織乘客有序疏散。
(5)障礙物檢測
車輛在碰撞障礙物或檢測到脫軌后緊急停車的,會進行相應(yīng)的防護及聯(lián)動處理功能。同時聯(lián)動列車廣播對乘客進行提示,聯(lián)動車載圖像至CCTV顯示終端。信號系統(tǒng)建立防護區(qū),防護區(qū)內(nèi)的列車實施緊急制動,防護區(qū)外的列車按移動授權(quán)正常運行。行調(diào)要確認是否有障礙物或脫軌,如為誤報,可通知現(xiàn)場緩解緊急制動后恢復(fù)運行。
以天津8線全自動線路突發(fā)運營事件舉例,某日13∶22分,215次列車在天大至景荔道下行區(qū)間發(fā)生異物侵限,列車障礙物脫軌檢測裝置被激活,司機無法處置。
調(diào)度指揮流程。
(1)車輛調(diào)度員發(fā)現(xiàn)215次障礙物脫軌檢測裝置激活報警,列車緊急制動。通知列控員確認列車沖撞和脫軌情況。
(2)行車調(diào)度員設(shè)置區(qū)域外列車扣車,防止列車進入?yún)^(qū)間停車。
(3)客運調(diào)度員發(fā)布列車廣播,同時通知全線車站列車晚點運行。
(4)行車調(diào)度員在得到現(xiàn)場搶險人員到達現(xiàn)場后,組織專業(yè)搶險隊下路軌搶險作業(yè),安排調(diào)整列車運行交路。同時客運調(diào)度員做好乘客安撫和廣播工作。
(5)搶險隊處置完畢后,車輛調(diào)通知列控員障礙物脫軌檢測裝置進行隔離,取消脫軌檢測包絡(luò)線。恢復(fù)正常交路運行。
除自動進行主動或被動檢測并報警外,在全自動駕駛模式下,控制中心可以對列車車門進行遠程開關(guān)、對受電弓進行遠程升降、遠程進行車輛故障復(fù)位、蓄電池牽引投入等操作,保證在全自動模式下一些故障的及時處理。雖然全自動駕駛有種種優(yōu)勢,但對調(diào)度指揮遠程控制的能力提出了更高的要求。
一是清客折返更為靈活,在清客完成前要及時的將列車運行目的地號進行更改,如未及時更改,列車在清客完成后將自動按原計劃運行。
二是道岔故障發(fā)生時,手搖道岔組織折返期間必須轉(zhuǎn)為人工駕駛模式,防止自動駕駛對人員造成傷害。
三是全自動運行線路遇突發(fā)情況應(yīng)及時扣車,防止列車進入?yún)^(qū)間,造成列車長時間區(qū)間停車恐慌。
全自動運行作為未來城市軌道交通運營組織的發(fā)展模式,未來將逐步過渡到GoA4的等級,隨之帶來的列車運行圖自動調(diào)整和突發(fā)事件自動調(diào)整,都會顛覆性的改變調(diào)度指揮的模式。關(guān)鍵是在建設(shè)前應(yīng)提前確定好運營管理模式,運營場景要結(jié)合運營單位需求逐項確定后,開發(fā)訂制系統(tǒng)。運營方必須對如何運營有一個清晰的認識,才能更好的參與到系統(tǒng)的建設(shè)過程中,提出合理、適合未來運營的用戶需求。運營前運營方要高度介入,未來的運營工作人員是即要會開電客車、又要會處理車站設(shè)備故障的全能型工作人員。運營前做好每類設(shè)備故障和突發(fā)事件的預(yù)案非常重要,并在運營中加強演練,保證調(diào)度指揮有序。