城市轨道交通全自动运行车辆司机室区域技术方案分析

城市轨道交通全自动运行车辆司机室区
域技术方案分析
摘要：随着现代计算机、通信、控制、系统集成等技术的发展，列车运行全过程自动化已成为城市轨道交通技术的发展方向，是定性衡量城市轨道交通系统功能和性能先进水平的标尺。

基于传统的列车运行控制系统，在信号、车辆、通信、综合监控、站台门等子系统中新增部分功能，协同联动地完成列车运行全过程的全自动控制，便是轨道交通全自动运行系统。

本文从全自动运行的角度，对城市轨道交通全自动运行车辆司机室区域技术方案进行深入探讨。

关键词：城市；轨道交通；全自动；司机室
引言
FAO(全自动运行)系统是未来城市轨道交通发展的主流方向，其运行模式包括DTO(有人值守的全自动运行)和UTO(无人值守的全自动运行)。

司机室是实现列车FAO功能的重要组件。

其中，列车端头疏散门、司机室侧门、司机室隔断作为司机室中的关键部件，在应急疏散、行车作业组织等方面发挥着重要作用。

目前，国内不少城市对FAO列车是否需要设置疏散门和司机室侧门还存在争议，对司机室隔断方式的配置还有待建立适用的标准。

对此，本文结合FAO场景和FAO 车辆的运行特点，讨论上述关键部件在不同设置方式上的优缺点，旨在为后续FAO车辆司机室的设计提供参考。

1全自动运行系统
城市轨道交通列车全自动运行系统，是基于现代计算机、通信、控制和系统集成等技术，由信号、车辆、综合监控、通信、站台门等与列车运行相关的设备组成，实现列车运行全过程自动化的系统。

全自动运行系统的优势主要体现在安全可靠性更高、车辆可用性更高、人员强度降低、服务水平提升。

全自动运行系统是建立在列车运行相关的多专业可靠性、自动化、智能监控提升基础上的系统
工程。

根据全自动驾驶运营场景以及规则，增加既有系统的远程监控功能，实现
自动化、智能化控制;强化系统关键设备冗余配置，提升系统的可靠性;增加系统
间接口关系，实现高集成、联系密切、自动化、信息化的控制系统。

2FAO车辆系统的特点
与非FAO车辆相比，FAO车辆在系统架构、系统接口、系统功能和性能等方
面均有所完善和提高。

具体体现在:（1）在系统架构方面，最显著的特点是车厢
内司机室的变化，即取消司机室或隐藏司机室座椅，取消后端墙，对司机台进行
全封闭，取消了司机的驾驶行为，实现无人驾驶。

从车底架构进行比较，FAO车
辆系统均设置了障碍物检测装置、车辆脱轨检测装置和走行部在线检测系统。

在
车辆行驶过程中，实时检测走行部关键部位状态信息并将其上传至TCMS(列车控
制和管理系统)及控制中心。

在车辆行驶发生异常时接收到障碍物检测和脱轨检
测信息后，触发紧急制动，同时将此信息发送至TCMS，起到了监控轨道并减少损
失的作用。

（2）在系统功能和接口方面，智能化的系统控制和联动功能，能够
实现列车从全自动的唤醒自检到回库休眠的投入/退出运营流程，提高了列车的
运行控制水平。

在关键设备出现故障时，TCMS可以处置相关故障信息并将其上传
控制中心，以实现远程人工处置，增强了安全监控和应急管理能力。

（3）在车
辆系统性能方面，对紧急疏散门、紧急制动、常用制动及牵引系统等关键功能的
安全完整性等级，以及关键设备的可靠性有了更高的要求，从而使故障导向安全
的设计理念不断增强。

因此，随着FAO功能的不断智能化和集成化，对其功能的
安全需求进行全面的识别和分析变得非常重要。

3城市轨道交通全自动运行车辆司机室区域技术方案
3.1司机室疏散门设计方案
线路道床是乘客区间疏散的主要通道，而疏散平台一般作为检修和应急人员
进入区间的通道。

当列车车门设置侧向疏散方式时，在疏散平台不连续的情况下，乘客最终还是由疏散平台步行至道床并撤离至安全区域;设置端头疏散方式时，
可以让乘客直接由端头疏散门步行至道床进行快速疏散。

FAO系统下的列车客车
门设计与有人驾驶系统不同，正常情况下当列车在区间运行或临时停在区间时，
信号系统会禁止车门解锁以防止乘客自行进入区间。

端头疏散门的控制回路可独
立于车门进行设计，以增加疏散情况下设计的容错性，即当中央授权车门解锁失
效或某些疏散场景下，端头疏散门将为疏散逃生提供新的选择方式，同时疏散门
的增设将大大提高紧急情况下的疏散能力。

因此，建议FAO车辆设计时，应同时
保留车门侧向疏散与端头疏散门的设计方案。

3.2司机室侧门设置方案
FAO线路远期运营目标的定位均是实现GOA4级下的UTO模式，故从UTO角度
来讲，无设置司机室侧门的必要。

目前，FAO线路列车均采用司机室与客室一体
化设计的方式，取消司机室侧门单元。

此种设置方式能取得较好的运用效果，具
备如下优势:（1）外观及内装视觉上较为美观，司机室区域的电气柜设计方案更
为灵活。

（2）避免由于侧门及其门锁故障引起的列车无法牵引动车的隐患。

（3）不同运营模式下，外部登乘平台设计方案与登乘管理要求统一。

通过两种方案的
对比，建议不设置司机室侧门，但需保留司机室侧窗，便于在列车降级运行、应
急救援等事件中，多职能人员通过侧窗瞭望列车侧方信号机位置以及获取站台设
备的状态信息。

3.3司机室隔断方案
3.3.1全封闭半永久式隔断
全封闭半永久式隔断是统筹考虑有人驾驶和FAO两种运营模式需求的隔断方案。

在运营初期有人驾驶模式下，使用全封闭硬隔断可保持完整、独立的司机室
区域，且多职能人员可在司机室内值守。

待FAO线路后期实现UTO模式后，可适
时卸除全封闭隔断，驾驶台通过盖板锁闭，司机室区域完全对乘客开放。

需注意，半永久隔断应方便安装和拆卸，且拆卸后仅需对地板做简单整改，不需对客室其
他内饰做任何改动，就能实现客室与司机室的统一。

3.3.2半开放式简易隔断
半开放式简易隔断，通过预埋临时的透光遮挡隔断设备形成司机室封闭的效果。

半开放式简易隔断同样能满足FAO线路运营初期DTO模式下司机室的封闭、
后期UTO模式下司机室开放的运营需求。

该隔断方式的优点是司机室通透，线路
开通初期乘客就能感受到全新的运行视角，乘车体验较好;但该隔断方式留给司
机室电气柜的空间较小，后续需对司机室的电气设备布局做优化调整。

3.3.3全开放式临时隔断
司机室区域采用开放式结构，即取消传统的固定隔断，将原司机室区域变成
乘客站立区，只设置临时隔断，在特殊情况下需多职能人员登车处置操作时，为
其提供相对独立的区域。

通过司机台、座椅、紧急隔离带的合理设计，实现FAO
模式与有人驾驶模式的灵活切换，既保证运营功能，又能使乘客充分享受通透明
亮的车内空间，提升乘车体验。

结束语
对于FAO列车，建议司机室隔断设计时应综合考虑线路运营目标与定位、美
观通透、乘客干扰，以及FAO模式下列车故障发生时需要工作人员上车降级操作
等各方面因素。

对于存在多阶段运营模式过渡的线路，可采用全封闭半永久隔断。

对于一次性开通的GOA4级FAO线路，车辆司机室可直接采用全开放式临时隔断。

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