城市轨道交通全自动运行综合监控系统关键技术

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3、以行车指挥为核心的综合监控系统方案
行车综合自动化系统构成
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3、以行车指挥为核心的综合监控系统方案
接口示意图
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3、以行车指挥为核心的综合监控系统方案
车站工艺
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3、以行车指挥为核心的综合监控系统方案
控制中心工艺
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3、以行车指挥为核心的综合监控系统方案
以行车指挥为核心的综合监控系统的优势 ❖ TIAS系统以统一的平台综合处理ATS和ISCS信息
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2、全自动运行系统关键技术介绍
通信系统 通信系统是辅助全自动运行系统的，通信系统在实现公安政务、商用、专用的基础
下，还需要进行各专业的协调配合。 1 车地无线综合承载技术，实现车辆多专业多业务一网承载。
2 区间的沿线监控、车辆的乘客服务、辅助清客操作、列车乘客紧急呼叫、紧急 情况 的协调，提高对乘客的服务质量。
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三、以行车指挥为核心的综合监控系统方案
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3、以行车指挥为核心的综合监控系统方案
行车综合自动化系统概念 行车综合自动化系统TIAS（ Traffic Control Integrated Automation System ）通过建
立统一的数据库、应用软件及人机界面平台，将各专业间的数据高度融合，减少了命令 至执行的中间环节，高效实现对轨道交通信号、供电、机电、车辆、站台门、乘客服务 等设备的全面监控，实现系统间快速联动和非正常情况下的应急处置，为用户后期扩展 联动功能和决策支持提供技术支撑。其特点：
驾驶的功能需求，优化控制中心行调、 电调、乘客调度、车辆调度工作站等的 设置，保证中心调度员的操作的有效便 捷； 增加对车辆信息显示及收集——对全自 动驾驶提供全面信息服务； 实现远程乘客服务——建立直接面向乘 客的统一平台，实现对列车紧急手柄、 应急呼叫、远程广播、车内状况监视等 响应及处置。
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GOA4/UTO 运输管理和命令/控制系统）规定了城市轨
GOA3/DTO
道交通线路和网络的调度、控制和管理系
GOA2/STO
统的功能、系统和接口需求，从全人工驾 驶（GOA1）到全自动驾驶（GOA4）。
DTO (Driverless Train Operation): 有人值守的全自动运行方式
➢ 乘务员可为旅客提供服务，典型的操作是管理门的关闭 ➢ 列车在车站之间自动行驶，常常自动折返 ➢ 乘务员或控制中心与乘客交流
城市轨道交通全自动运行 综合监控系统关键技术
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交流大纲
R EPO RT C O N TEN TS
一、全自动运行系统的定义 二、全自动运行系统关键技术介绍 三、以行车指挥为核心的综合监控系统方案 四、全自动运行综合监控系统发展展望
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— 、 全 自 动 运 行 系 统 的 定义
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1、全自动运行系统的定义
2、全自动运行系统关键技术介绍
车辆段 为实现全自动运行，车辆基地的配置和功能定位都将转变为全自动运行系统下车辆
基地的运营组织方式。将车辆基地物理分割为全自动运行区和非自动运行区，全自动运 行区和非全自动运行区设置隔离措施，且分区控制，通过对大库门、闭路电视、广播、 人员出入通道、接触网等联锁控制，实现车辆基地人员的安全防误。全自动运行区包括 停车列检库、洗车库、出入段线、试车线，可实现自动送电、列车自动唤醒、自动洗车 等功能，联合检修库、轮镟库、工程车库等设于非全自动运行区，实现其他配套功能。
的集成和互联系统的管理和监控范围进
行扩充，从而满足全线监控功能；
➢ 优化控制中心调度设置——根据全自动
减少人为误操作，提升系统安全性
不仅考虑运行中列车的安全（防止追尾、正面相撞、
侧冲、脱轨、与障碍物相撞），而且考虑乘客及运 营人员的安全（上下车乘客、车厢内乘客、站台上
➢ 乘客、维护人员）； 实现列车运行全过程（除正线外，还包括车辆段、 停车场）、各种运行工况（正常和异常）的自动安 ➢ 全防护，有效的防止人为误操作引起的事故； 增强列车上的视频监控和紧急对讲功能，提高了应 急处置及反恐能力。
客
场景总计：41个 正常场景：18个 异常场景：23个
早列 间车 出 上唤 库 电醒
10
进入 正线 服务
停止 正线 服务
列 车 休 眠
自 动 调 车
日
洗 车
检 与 维
清 扫
回 库
修
*
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2、全自动运行系统关键技术介绍
车辆系统
全自动运行成功应用的关键是车辆自身可靠和如何可靠控制车辆，需车辆各系统及车辆
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2、全自动运行系统关键技术介绍
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2、全自动运行系统关键技术介绍
信号系统 在全自动运行系统中，信号系统在没有司机参与的情况下，根据运行图在控制中心
的统一控制下实现全自动运营。 （1）列车的唤醒、准备、自检、休眠、自动运行、停车和远程开关车门、自动洗车、
列车与与车库门的自动联动、站间自动运行、站内自动跳跃对标、自动折返，实现列车 在车辆段及正线运营的全自动化控制。
全自动运行系统(Fully Automatic Operation, 简称FAO )：基于现代计算机、通信、控 制和系统集成等技术实现列车运行全过程自动化的新一代城市轨道交通系统。
国际公共交通协会(UITP)将列车运行的自动化等级（GoA）划分5级：
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1、全自动运行系统的定义
IEC 62290标准（铁路应用设施.城市指导
基于云计算平台构建行车综合自动化系统的智能化 随着以智能制造、智能生产、智能工厂和智能产品为特征的工业4.0的 到来，结合我国《中国制造2025》的发展方针，城市轨道交通行车综合自 动化必将朝着信息化和工业化深度融合后的智能化方向发展。
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4、全自动运行综合监控系统发展展望
未来，行车综合自动化的发展方向将会是基于云计算、物联网和大数 据平台构建集成度更高的轨道交通智能化的行车综合自动化系统，该系统的 定位将不仅服务于全自动运行列车的调度指挥、供电系统的停送电、车站及 区间机电设备系统运转等，以实现列车安全稳定运行、运营效率的大幅提 高、机电设备良好运转和高质量的乘客信息服务，更要求横向拉通目前行 调、电调、环调、防灾调度、维调和总调的信息，真正的实现信息的高效互 通，实现全自动运行列车运行计划与调整的智能化管理，实现海量地铁运维 生产大数据（视频数据、票务数据、设备状态监测数据）的挖掘与分析，引 入人工智能和专家经验支持，实现轨道交通设备系统运行状态的控制和优 化，实现调度指挥系统的实时预测、智能调度和智能管理，整体提升轨道交 通的智能化运营、管理和维护水平。
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GOA 4（UTO） S S S S S S S S S S S
S/OCC Staff
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二、全自动运行系统关键技术介 绍
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2、全自动运行系统关键技术介绍
全自动运行系统通过高度集成化、信息化以及智能化列控系统来替代司机需要完成的 各项工作，其核心设备系统主要包括全自动运行的行车综合自动化系统、信号系统、车 辆段系统、通信系统及车地无线综合承载系统。与传统地铁运行系统相比，控制中心增 加乘客调和车辆调，全自动运行区域增加区间视频监控和工作人员防护开关，列车增加 车头摄像头、乘客紧急呼叫和障碍物检测等。
统筹车辆、 信号、车辆基地、 通信、供电、综 合监控等多专业 系统，形成全自 动运行场景文件， 整个全自动运行 系统严格按照场 景文件进行设计 开发，确保系统 功能全面性和正 确性。
2、全自动运行系统关键技术介绍
站
扣跳
台
车停
发
车
折 返 换 端
10
进 站 停 车
轧 道 车 运 行
全 自 动
运
行
场
清
景
8
正线正常运行 运行列车到下一站
评
估瞭
调
列望呼整
车运唤运
运行应行
行线答速
状路
度
态
停车
停
准 备 进 站
车 至 指 定 位
置
确认：观察信号显示屏、 列车状态的工作状态、 时刻瞭望线路 操作：列车启动、牵引、 制动、开关车门、发车。
确认：进站信号 操作：控制速度、 对标停车
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2、全自动运行系统关键技术介绍
➢ 统一的软硬件平台； ➢ 统一的内部通信机制； ➢ 统一的数据库平台； ➢ 统一的外部接口； ➢ 统一的人机界面。
列车自动监控系统 电力监控系统 环境与设备监控系统
广播系统
CCTV系统
站台门监控系统
SIG系统 门禁系统 时钟系统
火灾自动报警系统 自动售检票系统 通信集中告警系统
乘客信息系统 无线系统 TCC 车辆TCMS
UTO (Unattended Train Operation):无人值守的全自动运行方式
➢ 列车上无需配备人员 ➢ 列车自动运行，并管理车门的开关 ➢ 中心与乘客交流
1、全自动运行系统的定义
GOA3（ DTO ）与GOA4（ UTO ）的配置差异：
运输管理基本功能
GOA 3（DTO）
安全进路
S
列车安
全运行
列车间隔控制
S
速减速
S
轨道监测
障碍物监测
S
避免与轨道上的人员碰撞
S
乘客门控制
X
乘客换乘
乘客跌落车厢间或跌落轨道上
X
列车安全启动条件
X
列车进入、退出运营
X
其它
监测列车状态
X
列车诊断,烟火,脱轨,紧急情况处理(电话,
危险检测与处理 疏散监督)
X
X -人工保证实现 S-系统保证实现
四、全自动运行综合监控系统发展展望
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4、全自动运行综合监控系统发展展望
智慧将是下一代轨道交通自动化系统的主题，也是下一代全自动运行 系统核心技术关键。智慧的全自动运行将在现有车辆、信号、通信、行车综 合自动化等先进系统技术基础上，采用更先进的信息技术、传感器技术、电 子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等，将实现人、车的更完美 协同，实现更安全、高效、节能、环保的综合运输和智慧的运维，以下是对 全自动运行系统未来功能需求的展望：
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2、全自动运行系统关键技术介绍
综合监控系统 基于全自动运行、以行车指挥为核心的综合监控系统，集成ATS、PSCADA和BAS，
互联PSD、PIS、CCTV、PA、FAS、TETRA、ALAM等系统，实现信号系统与综合监控 系统的融合，通过建立统一的硬件、软件及网络平台，从更高和更宽的层面将轨道交通 各个专业系统进行信息综合、专业融合和功能整合，高效实现对信号、车辆、供电、机 电、乘客服务等设备的全面监控及系统间快速联动，为轨道交通以行车指挥为核心的综 合运营指挥、应急处置及决策支持提供技术支撑。
电力 数据单元
信通号用命H令MI
执行火 灾联动
联动执行
信号 数据单元
联动执行
人工确 认为火 灾
机电 数据单元
实时数据库 历史数据库
电力设备
立信即号扣发设车 车备
火FA灾S设信备息
现场设备
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3、以行车指挥为核心的综合监控系统方案
有力支撑全自动运行
➢ 完善集成、互联范围——车辆段、停车
场纳入正线统一控制后，综合监控系统
！
综合的设备监控显示界面
统一的报警显示、处理机制
❖ 扁平化结构，减少信息处理中间环节
丰富的联动、导航机制
以电调环调为核心的综合监控系统
以行车指挥为核心的综合监控系统
3、以行车指挥为核心的综合监控系统方案
以行车指挥为核心的综合监控系统的优势 ❖ 传统分立的ATS与综合监控系统的局限
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传统的ATS和ISCS是 两个完全独立的系统， 各自独立完成对信号 和机电、电力系统的 监控，不同的用户只 能查看本专业的信息， 信息共享存在严重不 足。
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2、全自动运行系统关键技术介绍
（2）增强车载关键设备、ATO关键设备和车辆接口的冗余配置，提高系统的可靠性、 可用性、可维护性及安全性。
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2、全自动运行系统关键技术介绍
3 在全自动运行区域设置工作人员防护开关，保证工作人员的安全。 4 在故障情况下实现告警、自动恢复、与站台门对位隔离，提高乘客安全。
与调度、信号等系统之间完美协作。
车载视频、 广播监控
自动唤醒、自检 和休眠
驾驶模式
列车全自动控制
自动开关车门， 车门、站台门
对位隔离
车辆信息、走 行部信息监测
障碍物检测、 脱轨检测
关键设备冗余
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全自动运行系统关键技术介绍
全自动车钩，自动连挂， 自动解钩
障碍物/脱轨检测系统
车载摄像头，全覆盖
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2、全自动运行系统关键技术介绍
司机驾驶操作任务模式
使命
在全自动运行 系统中，司机的职 责被系统自身和控 制中心承担，因此 通过对司机作业任 务的分析，将司机 作业任务充分分解 到各个核心设备系 统和控制中心中。
过程 功能 任务
发车
确 认 发发 启 车车 动 提准 列 示备 车 信 息
确认：列车无故障 状态、发车灯亮， 发车音响响、出站 信号灯绿、车库门 打开 操作：列车试闸、 鸣笛、启动列车
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行调和电调/环 调间以电话沟通 为主，系统间缺 乏有效地联动、 导航机制，影响 突发状况下的响 应速度。
❖ 实现以行车为核心的联动控制，提高响应速度
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分立的系统无法向综 合调度发展。
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3、以行车指挥为核心的综合监控系统方案
以行车指挥为核心的综合监控系统的优势 ❖ 实现以行车为核心的联动控制（站台火灾）