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摘要：随着城市现代化建设进程有序推进，公众对交通出行方面的要求不断提升，新形势下对于城市轨道交通建设而言，提出了更高的要求，面临着更大的挑战，现代科技水平不断提升，进一步推动了城市轨道交通向着半自动、全自动化运行模式转变，由于整体运行体系相对复杂，且受到各方面的影响，所以需要加强全自动运行监测，才能更好地满足安全稳定运行需求。本文对城市轨道交通全自动运行系统进行了深入分析，结合实际提出了具体的安全需求运行建议，以期为不断推动城市轨道交通全自动运行水平不断提升提供一定的理论借鉴。
关键词：城市轨道交通；安全运行；全自动设计；系统；需求；对策
时代不断向前发展，公众生活质量也在不断提升，伴随城市化进程加速推进，城市居住人口不断增长，城市交通运输压力也在持续加大，如何有效的缓解交通压力，保障市民出行更加安全，成为目前城市建设者需要认真统筹思考的问题。作为便捷的交通工具，城市轨道是有效缓解城市拥堵的重要手段和方式，尤其是随着现代科技水平不断提升，越来越多的新技术、新设备融入到城市轨道建设和运营管理中来，城市轨道交通全自动化运行成为时代发展的必然趋势。由于我们国家城市轨道交通全自动运行系统建设起步相对较晚，与国外发达国家相比尚有很多不成熟的地方，应用全自动系统代替人工操作，一定程度上能够极大地提升运营效率，也有效地改善了乘坐环境，但是安全方面的问题始终是需要高度重视的问题，只有在保证安全运营的基础上进行不断创新，为乘客提供更多的个性化服务，才能更好地促进城市轨道交通持续健康运营。加强城市轨道交通全自动运行系统及安全需求分析，具有重要的现实意义。
一、城市轨道交通全自动运行系统基本内涵和原理分析
全自动运行是城市轨道交通列车运行水平最高端的体现，实现全自动化运行，能够有效地将现代通信技术、计算机王网络技术以及相应的软件系统控制体系和集成系统进行有机整合，从而构建全自动一体化城市轨道交通管理体系。目前全自动运行体系在国外城市轨道交通方面应用非常广泛，全球很多国家都已经开设了相应的全自动城市轨道运营体系，且取得了较好的成效。
全自动运行系统将自动化控制技术、人因工程技术以及通信技术等进行了有机整合，从而打造成一体化自动化管理体系。不仅可以在常规运行服务方面能够实现基本的功能，同时还能够实现降级蠕动运行、雨雪恶劣天气运行以及突发中断运行等，通过设置一定的参数，配置相应的技术软件，从而实现高度集成、分工协作和综合监控，无论是否配置值守人员，都可以解决和处理运行过程中遇到的各类问题或者突发事故。
全自动化运行系统从出现到应用经历了多个阶段，是从国外开始逐渐探索、应用和发展起来的，国外有比较成熟的城市轨道交通全自动运行系统管理经验，随着城市发展服务要求不断提升，全自动运行系统也在不断优化。我们国家全自动运行系统在城市轨道交通领域方面的探索目前相对较少，目前比较典型的主要有北京机场线、上海地铁十号线等。
城市轨道交通全自动运行系统整体是基于
（1）系统结构
全自动运行系统是一种建立在通信列车自动控制系统基础上而不断进行优化升级的一种新体系，在整体运行过程中可以不需要人工来进行操作，需要对信号系统正常运行进行全面监控，还要加强全面安全自动化防护，才能更好地保证安全稳定运行。目前全自动运行系统的基本构成如下图1所示：
从全自动运行系统模型构造中可以看出，整体架构可以分成四个主要方面，分别为控制中心核心设备、车站控制设备、轨旁设备、车载设备。四部分结构独立运行又互相联系，共同形成了整体的运行模式，实现互相联通，进而切实保障城市轨道交通实现全自动安全稳定运行。其中控制中心核心设备，主要是实现自动监控和统计调度以及综合控制功能的，可以实现和各个环节之间的衔接，将接收的信号进行统一发送和集成处理，从而确保各个环节衔接顺畅，相当于中枢枢纽。车站控制设备主要是为了确保车站内核乘客乘降相关的设备能够稳定运行的一种保护装置，主要包括车站广播、乘客信息以及车站站台门等运行系统，能够实现车站内各类信息的紧急处理。轨旁设备主要是进行辅助定位和实现自动防护联锁而设置的运营检测装配。车载设备主要是为了保障车辆安全运行，根据指令快速实施牵引制动、辅助测速等，还可以根据运营需求增加视频监控、障碍物检测等装置，从而切实做到和控制中心的有效衔接和联通，发现问题接到指令立即进行处置，最大限度保障人身安全。
二、城市轨道交通全自动运行系统需求分析及安全运营建议探讨
对于城市轨道交通运营体系而言，设置全自动运行系统，需要不断进行检验分析和运营监控，随时根据环境和其他条件的变化做出应急反应。在全自动运行系统探索过程中，功能不断完善，除了可以实现不需要配置人员家是以外，还增加了行车高度集成信号系统、综合监控系统，实现自动化运营，根据运行指令有效处理各类故障和突发情况，避免突发问题的发生。为了切实提高城市轨道交通全自动运行系统安全稳定性能，整体运行系统功能需求应当包括以下几个方面：
1.根据国家相关运行配置标准，合理划分具体的自动化运行等级，并根据标准配置相应的系统，确保符合基本的运营功能需要。目前IEC62267—2009标准中对城市轨道交通运行系统自动化等级做出了明确的标准等级划分，目前在GoA3和GoA4等级运行系统中，由于对系统运行功能要求更高，所以需要增加列车全运营周期自动监控、轨道障碍物监控以及乘客乘降监控设备配置。为了更好地达到全自动化要求，在最新的GoA4等级运行系统中需要设置相应的检测设备和工具，从而来代替人工操作，所以应当配置突发事故监控和处理设备，还需要对各个系统的配置进行协同化检验，确保性能互相匹配衔接。所以一方面需要配置能够提高运营人员防护性能的设备系统，不断提高对流动乘客以及车内乘客的安全防护能力，最大限度扩大防护范围，对近远距离障碍物能够实现自动化检测，还要对各类突发天气情况进行准确判断，按照相应的程序指令确保发现问题时及时进行内部广播，提高应急处置能力。另一方面需要不断提升中央枢纽控制体系性能。需要有一个控制中心实现对各个端口的系统监控和有效连接，所以需要加强全过程自动化监控，对各个节点所有的设备体系等进行全面监督，实现自动化调度运行，配置相应的远程操控模型，从而实现远程监督，对车辆、车内状态、乘客服务等情况进行全面调度，确保供电、信号、车辆、机电等各个环节有效调度、全面贯通。
2.根据系统运行安全基本需求，需要构建相应的模型，进行功能检验和分析，从而为具体运行保驾护航。一方面需要对系统功能进行全面分析，找出存在的不足，不断完善，从而为后期建模和应用奠定基础。另一方面构建相应的模型，进行检验分析和模拟，并根据实际情况进行反复调试，最终确保全自动系统构建和实施能够达到预期目标。以FAM/CAM相关模式互相转换情况进行模拟分析，在车载VOBC与列车对象方面需要控制列车速度，还要完成不同模式的互相转换，所以需要借助司机，对整个列车和人员操作交互系统进行模型，对命令传输过程进行分析，从而设置相应的匹配点位和具体的操作规程，确保城市轨道列车运行时严格按照指令进行操作，模型的构建需要设置多个参数，并对函数计算等进行分析研究，最终保证模型构建和参数配置的一致性，进而更好地为具体运营提供指导。
3.安全需求分析及保障建议。为了更好地实现无人操作的安全运行目标，需要完善相应的安全防护体系。一方面需要不断优化乘客乘降监控体系。所以针对列车突然启动车门却没有及时关闭、乘客身体被卡在某个部位而导致伤亡等情形需要进行安全防护和全面监控。另一方面需要考虑列车没有列车运营人员时如何对滞留在即将退出运营的列车上乘客将危险降到最低方面的安全需求。此外还需要对由于意外故障或者事件可能导致乘客伤亡的安全风险进行全面排查分析，进而分析风险发生概率，有效科学划分相应的安全风险等级，通过法律、制度和人员队伍建设等方面不断完善相应的措施，从而保障系统安全稳定运行，保障乘客出行安全顺畅。
总之，城市轨道交通全自动运行系统需要不断优化和完善，并根据实际运行需求加强全自动化检测，优化功能配置，制定全面的安全防护措施，动态进行调整，才能切实提高整体运行的安全性和稳定性，更好地满足城市发展需要。
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