第一章城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)第一節(jié)

全自動運行系統(tǒng)概述

在20世紀60~80年代期間，英國、德國等國家對列車的城市軌道交通全自動駕駛進行了不同程度的探索與嘗試，但未達到GOA4的運行等級；1981年，日本開通了神戶（Kobe）首條真正意義上的GOA4的運行等級線路（PortIslandLine）；隨后，法國（1983年法國里爾的1號線--世界第二條全自動無人駕駛線路）、加拿大等國對全自動運行技術(shù)進行多次革新和應(yīng)用；2003年，新加坡開通運營了首條全自動駕駛線路；2008年，德國開通了國內(nèi)首條全自動無人駕駛線路。2008年以前，城市軌道交通全自動運行技術(shù)推廣比較慢，且多用于小運量或機場線等特殊需求的線路。2008年后，隨著CBTC技術(shù)的迅猛發(fā)展，各地對地鐵能力和運營需求的急劇增加，結(jié)合2003年第一條大運量全自動運行線路新加坡東北線成功建成運營，全自動運行技術(shù)開始在中、高運量地鐵廣泛運用。其中，包括中國、新加坡、韓國在內(nèi)的亞洲國家尤其重視該技術(shù)。第一節(jié)

全自動運行系統(tǒng)概述

國際公共交通協(xié)會UTP調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，截止2018年初，全球39個城市開通運營62條，996km的全自動運行線路。根據(jù)國際公共交通協(xié)會(internationalassociationofpublictransport，UITP)估計，到2020年國際上75%新線將采用FAO技術(shù)，40%的既有線改造時將采用FAO技術(shù)，2025年FAO系統(tǒng)的總里程將達到2200km。

國內(nèi)軌道交通規(guī)劃線路中，北京、深圳、廣州、蘇州、武漢、南京、成都、西安等地均按照全自動運行的標準進行建設(shè)，陸續(xù)開通運營。截止到2024年9月26日，我國現(xiàn)在無人駕駛線路有：北京地鐵首條無人駕駛燕房線、大興機場線；上海地鐵首條無人駕駛APM浦江線和上海10、14、15、18號線；廣州首條無人駕駛地鐵APM珠江新城線、22號線首通段；成都地鐵9號線；深圳地鐵20號線；太原地鐵2號線；香港地鐵南港島線；西安地鐵16、10、8號線，等等，都已實現(xiàn)無人駕駛。第一節(jié)

全自動運行系統(tǒng)概述

2019年，由中國城市軌道交通協(xié)會正在編制的中國城市軌道交通協(xié)會團體標準--《城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)》，在GB/T325901的基礎(chǔ)上，對全自動運行系統(tǒng)進行了重新定義：全自動運行系統(tǒng)是基于現(xiàn)代計算機、通信、控制和系統(tǒng)集成等技術(shù)，由信號、車輛、綜合監(jiān)控、通信站臺門等與列車運行相關(guān)的設(shè)備組成，實現(xiàn)列車運行全過程自動化運行的新一代城市軌道交通系統(tǒng)，由控制中心通過大型計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視和控制整條線路的站際聯(lián)系、信號控制系統(tǒng)、列車運行、車輛調(diào)度等運營環(huán)節(jié)。

國際公共交通協(xié)會(UITP)將列車運行的自動化等級((GradeofAutomation，簡稱GOA)劃分為5級：

GOA0是無ATP的全目視司機駕駛；

GOA1是有ATP的司機手動駕駛；

GOA2是帶司機的自動運行STO；

GOA3是有人值守的全自動無人駕駛DTO；

GOA4是無人值守的全自動無人駕駛UTO。第一節(jié)

全自動運行系統(tǒng)概述

根據(jù)我國《城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)建設(shè)指南》，以軌道交通線路自動化運營程度（根據(jù)運營工作人員和系統(tǒng)所承擔(dān)的列車運行基本功能的責(zé)任劃分確定的列車運行的自動化分級）定義了5個等級，從低至高依次為GOA0至GOA4。

GOA0：TOS（目視下行車模式）

在GOA0的自動化等級下，列車運行由司機全部負責(zé)，系統(tǒng)無法實現(xiàn)自動監(jiān)控和防護。線路上的道岔和軌道區(qū)段由系統(tǒng)控制。

GOA1：NTO（非自動列車運行）

在GOA1的自動化等級下，司機在ATP保護下駕駛列車，觀察線路軌道情況并在緊急情況下停車，司機遵循軌旁信號或車載信號來控制列車的牽引和制動，信號系統(tǒng)監(jiān)督司機的操作。這種非連續(xù)或連續(xù)的監(jiān)督只能在特定位置實現(xiàn)，特別是信號顯示和速度控制。

列車的啟動、停車、關(guān)閉車門，安全從站臺出發(fā)以及緊急情況或突然變更進路的處理，均由司機操作；且在該模式下有自動列車防護ATP裝置。第一節(jié)

全自動運行系統(tǒng)概述

GOA2：STO（半自動列車運行）

列車的啟停與區(qū)間運營都是自動控制的，部分需要司機確認列車啟動，車門開關(guān)可人工或自動實現(xiàn)，緊急情況需要人工介入。

換言之，在GOA2的自動化等級下，司機在列車駕駛室里，觀察線路軌道情況并在緊急情況下停車。系統(tǒng)將自動監(jiān)控列車的牽引和制動，提供連續(xù)的速度距離曲線列車安全從站臺出發(fā)，由司機操作，列車車門可自動關(guān)閉。目前，我國城市軌道交通運營最常用的運營模式，即ATO駕駛模式。

GOA3：DTO（有人值守下的自動化運行）

無需司機，但是需要乘務(wù)員干預(yù)車門開關(guān)，甚至處理緊急情況。在GOA3的自動化等級下，由于沒有司機在列車駕駛室觀察線路軌道情況和在緊急情況下停車，因此相較于GOA2級，系統(tǒng)必須增加輔助的檢測裝置。在GOA3的自動化等級下，需要一名運營人員在列車上。列車關(guān)閉車門，安全從站臺出發(fā)，可自動控制，也可人工控制。該等級也是全自動運行的一種模式。

GOA4：UTO（無人值守下的自動化運行）

所有運營場景和緊急處理場景全部實現(xiàn)自動化，無需人工干預(yù)。在GOA4的自動化等級下，由于沒有運營人員在列車上，因此相較于GOA3級，系統(tǒng)必須增加輔助的檢測裝置。列車關(guān)閉車門，安全從站臺出發(fā)，均為自動控制。其他如發(fā)生列車脫軌或檢測到煙霧或者火災(zāi)危險情況和緊急情況，需要運營人員介入處理。第一節(jié)

全自動運行系統(tǒng)概述

GOA4是全自動運行的最高等級，國內(nèi)已經(jīng)運營成熟的北京地鐵燕房線即是以GOA4等級標準建設(shè)的典范。全自動運行實現(xiàn)了列車從早間上電、庫內(nèi)喚醒、進入正線服務(wù)、自動運行、進站停車、開關(guān)門、自動折返、清客、停止正線服務(wù)、回庫、自動調(diào)車、洗車、列車休眠等一整套自動化的正常功能，并能夠?qū)崿F(xiàn)由控制中心遠程監(jiān)控的列車車輛制動故障、車門狀態(tài)丟失、站臺門狀態(tài)丟失、再關(guān)門控制、對位隔離、車輛火災(zāi)、乘客緊急呼叫、緊急手柄觸發(fā)、遠程廣播、遠程緊急制動、障礙物脫軌檢測等非正常運行功能。從運營組織規(guī)則分析，全自動運行場景可大致分為41個大場景，包括正常場景、非正常場景（故障場景）、應(yīng)急場景等。第一節(jié)

全自動運行系統(tǒng)概述4.降低運營成本3.提髙運營能力2.提升運營組織靈活性1.提升運營的安全性全自動運行系統(tǒng)優(yōu)勢第二節(jié)

城市軌道交通全自動運行線路與傳統(tǒng)線路的區(qū)別3)增強上傳能力--增加列車狀態(tài)、故障報警信息上傳功能；C2)增加自動檢測功能--障礙物檢測和脫軌檢測功能；B4)增強自動化功能--自動喚醒、自動休眠、自檢等功能；D1)關(guān)鍵設(shè)備均采用冗余--減少運行故障，完善的故障自診斷和自愈功能提高了整個系統(tǒng)的可用性和可靠性；A5)增加低壓系統(tǒng)恢復(fù)供電功能--快速充電。E技術(shù)層面的差異性--車輛方面:第二節(jié)

城市軌道交通全自動運行線路與傳統(tǒng)線路的區(qū)別技術(shù)層面的差異性--信號系統(tǒng)方面:1)關(guān)鍵設(shè)備均采用冗余--減少運行故障，完善的故障自診斷和自愈功能提高了整個系統(tǒng)的可用性和可靠性；012)增強控制中心配置級別--控制中心級核心設(shè)備熱備冗余，或是在車輛段異地災(zāi)備；023)為線路工作人員提供可靠安全防護--—車站/場段增加人員防護按鈕、與車門/站臺門實現(xiàn)故障對位隔離功能、站臺關(guān)門按鈕(PCB)；034)增強維護監(jiān)測功能--—信號車載設(shè)備和車輛設(shè)備的狀態(tài)需實時上傳維護監(jiān)測系統(tǒng)；045)采用自動化車輛段/停車場--—自動洗車控制、喚醒、休眠等。05第二節(jié)

城市軌道交通全自動運行線路與傳統(tǒng)線路的區(qū)別11)優(yōu)化關(guān)鍵設(shè)備配置，從系統(tǒng)軟件容量及處理功能、硬件冗余功能及處理能力等進行更新，達到系統(tǒng)實時性要求；22)增加對車輛信息顯示及收集功能--—對全自動運行提供信息服務(wù)；33)完善集成、互聯(lián)范圍優(yōu)化調(diào)整--—車輛段納入正線統(tǒng)一控制后，綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集成和互聯(lián)系統(tǒng)的管理和監(jiān)控范圍進行擴充，從而滿足全線監(jiān)控功能。技術(shù)層面的差異性--綜合監(jiān)控系統(tǒng)方面:第二節(jié)

城市軌道交通全自動運行線路與傳統(tǒng)線路的區(qū)別

1)建立可靠通信骨干網(wǎng)、專用無線系統(tǒng)可靠性要求增加；

2)增強與車輛接口--將車載無線通信設(shè)備狀態(tài)信息提供給車輛，使控制中心能隨時監(jiān)控列車設(shè)備的情況；

3)車載無線設(shè)備增加自檢功能--增強通信車載設(shè)備安全、穩(wěn)定性；

4)新增車載應(yīng)急電話--每節(jié)車廂在車門處新增車載應(yīng)急電話，通過無線通信系統(tǒng)實現(xiàn)乘客與控制中心的雙向通信；

5)完善視頻監(jiān)控--在列車司機室內(nèi)增加攝像機照射前方，增強列車前后方視頻監(jiān)控功能；

6)增強車內(nèi)視頻監(jiān)視聯(lián)動功能，發(fā)生情況時，可立即切換到相關(guān)畫面；區(qū)間視頻、廣播設(shè)置，滿足控制中心應(yīng)急工況下對區(qū)間有效監(jiān)控以及人員疏散指引；

7)優(yōu)化車地通信方案--增強、綜合考慮車地通信傳輸帶寬和質(zhì)量。技術(shù)層面的差異性--通信系統(tǒng)方面:第二節(jié)

城市軌道交通全自動運行線路與傳統(tǒng)線路的區(qū)別

1)自動化車輛段--在車場基地設(shè)置與正線一致的ATC控制系統(tǒng)，車輛洗車、試車、出入庫等均由信號系統(tǒng)控制，自動完成；

2)完善的人員防護措施--全自動運行區(qū)設(shè)隔離措施(門禁、柵欄等)，且分區(qū)控制，通過對大庫門、視頻監(jiān)控、廣播、人員出入通道、接觸網(wǎng)等聯(lián)鎖控制，實現(xiàn)運用設(shè)備、人員的安全防護。技術(shù)層面的差異性--車輛基地方面:第二節(jié)

城市軌道交通全自動運行線路與傳統(tǒng)線路的區(qū)別

1)優(yōu)化控制中心工藝布置--根據(jù)全自動運行的功能需求，優(yōu)化控制中心行調(diào)、設(shè)備調(diào)度、乘客調(diào)度、維修(車輛)調(diào)度等的工藝布置，保證中心調(diào)度員有效、便捷操作；

2)席位設(shè)置--控制中心將由對司機的調(diào)度關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯用嫦蜍囕v和乘客，在控制中心調(diào)度席位將做相應(yīng)調(diào)整；

3)預(yù)案系統(tǒng)--控制中心依托高效智能的綜合自動化系統(tǒng)，結(jié)合人工監(jiān)視和干預(yù)機制，建立健全應(yīng)急預(yù)案體系，當(dāng)列車由于某種原因在區(qū)間發(fā)生停車、火災(zāi)、車門無法關(guān)閉等情況，控制中心能夠通過報警信息迅速做出反應(yīng)，啟動應(yīng)急預(yù)案，及時響應(yīng)并采取措施，提高對災(zāi)害、事故等情況下的應(yīng)急處理能力。技術(shù)層面的差異性--控制中心方面:第二節(jié)

城市軌道交通全自動運行線路與傳統(tǒng)線路的區(qū)別運營層面差異性

運營層面主要指運營管理模式和維護保障兩部分內(nèi)容。

全自動運行線路運營管理模式與常規(guī)線路有共通之處，例如都采用控制中心和車站兩級管理，及控制中心、車站以及現(xiàn)場三級控制的模式。但是在管控范圍、崗位設(shè)置以及實現(xiàn)方式方面存在差異。對于全自動運行線路，其控制中心級管控范圍更大、集中化程度更高、應(yīng)急預(yù)案更豐富。與常規(guī)線路對比，車輛、站臺軌行區(qū)、車輛基地全自動區(qū)域均納入控制中心集中統(tǒng)一管控，車站涉及行車管控工作較弱化；人員方面控制中心級設(shè)置乘客調(diào)、車輛調(diào)或綜合維修調(diào)，替代原來由司機管控的車輛上各系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)信息和乘客服務(wù)工作。

全自動運行線路維護保障與有人駕駛線路存在較大差異，結(jié)合全自動運行線路的運營工況涉及多系統(tǒng)、綜合聯(lián)動處置，以及與系統(tǒng)設(shè)置相匹配的原則，宜采用綜合化維護團隊，設(shè)置多職能服務(wù)人員隊伍，多專業(yè)綜合處置正常、故障以及災(zāi)害運營工況。同樣對于多職能隊伍人員的基本能力以及綜合素質(zhì)要求較高，需要建立完善的培訓(xùn)以及預(yù)案體系。第三節(jié)

城市軌道交通全自動運行崗位職責(zé)或設(shè)置的變化1.乘務(wù)的變化

采用全自動運行之后，對傳統(tǒng)乘務(wù)崗位帶來的變化最大。傳統(tǒng)線路模式下，列車乘務(wù)雖然在一線工作，但基本被“束縛于”司機室，幾乎不直接面向乘客提供服務(wù)。當(dāng)采用全自動運行之后，特別是采用客室值守或無人值守方式時，列車乘務(wù)將“擺脫司機室束縛”，將有機會從單一的重復(fù)性勞動轉(zhuǎn)變到從事更具挑戰(zhàn)與價值的工作，即直接面向乘客提供客運服務(wù)和對相關(guān)設(shè)備進行巡檢。

在UTO運作模式下，列車乘務(wù)的大部分時間將用在為乘客提供服務(wù)以及巡檢相關(guān)設(shè)備上，僅在發(fā)生突發(fā)情況時，才介入進行手動駕駛列車。城市軌道交通全自動運行崗位職責(zé)或設(shè)置的變化2.控制中心（OCC）的變化

隨著傳統(tǒng)乘務(wù)的部分職責(zé)移交給OCC，OCC的部分崗位及其對應(yīng)職責(zé)均將產(chǎn)生一定變化，主要表現(xiàn)為OCC將增加車輛監(jiān)控以及乘客服務(wù)的職能，以實現(xiàn)遠程服務(wù)列車及站臺乘客和遠程監(jiān)視及控制車輛。與傳統(tǒng)線路調(diào)度相比，全自動運行下調(diào)度人員新增的崗位職責(zé)至少包括車輛監(jiān)控及乘客服務(wù)的職責(zé)，具體如下：

（1）車輛監(jiān)控職責(zé)包括：

全自動運行模式下的車輛遠程監(jiān)控。

列車的遠程休眠、喚醒等操作。

列車故障時應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象進行判斷，對于遠程無法判斷或處理的故障，應(yīng)盡快安排相關(guān)人員現(xiàn)場處置。

（2）乘客服務(wù)職責(zé)包括：

全自動運行模式下的車輛遠程乘客服務(wù)。

列車發(fā)生乘客報警、迫停區(qū)間等突發(fā)事件時與乘客緊急通話、進行遠程廣播。

通過CCTV監(jiān)視客流等。城市軌道交通全自動運行崗位職責(zé)或設(shè)置的變化3.段（場）控制中心（DCC）的變化傳統(tǒng)線路DCC一般由乘務(wù)和車輛專業(yè)人員聯(lián)合組成，其中運轉(zhuǎn)值班員（場調(diào)）、信號樓值班員、乘務(wù)派班員歸屬于乘務(wù)專業(yè)，車輛檢修調(diào)度隸屬于車輛專業(yè)。01采用全自動運行模式后，段場內(nèi)洗車、調(diào)車、發(fā)車、收車等許多業(yè)務(wù)可以通過全自動運行系統(tǒng)進行集中控制，而且段場內(nèi)的現(xiàn)場監(jiān)控和出入自動化區(qū)域的管理也可以通過遠程手段進行管控，因此DCC的業(yè)務(wù)模式也將發(fā)生深刻的變革。02傳統(tǒng)4-5個崗位的DCC崗位設(shè)置模式，在全自動運行模式下，根據(jù)不同的運營實際可以精簡到2-3個崗位即可完成。例如，有的運營線路就將負責(zé)段場內(nèi)行車調(diào)度作業(yè)的信號樓值班員交由OCC的行調(diào)予以兼任。03城市軌道交通全自動運行崗位職責(zé)或設(shè)置的變化4.培訓(xùn)的區(qū)別

全自動運行系統(tǒng)培訓(xùn)體系與傳統(tǒng)運營模式培訓(xùn)體系的主要差別體現(xiàn)在：培訓(xùn)課程設(shè)計、培訓(xùn)教材編寫、培訓(xùn)周期確定、培訓(xùn)考核要求等，尤其對于復(fù)合崗位人員勝任性培訓(xùn)方面，要制定針對性計劃，以達到全自動運行的要求。

培訓(xùn)的重點發(fā)生了變化。崗位復(fù)合及職責(zé)變化勢必給崗位培訓(xùn)周期帶來新的要求。與傳統(tǒng)運營模式人員崗位培訓(xùn)內(nèi)容較為單一，跨專業(yè)培訓(xùn)內(nèi)容較少有所不同，復(fù)合崗位人員不僅要接受某一專業(yè)的業(yè)務(wù)知識培訓(xùn)，同時還要對崗位復(fù)合后所涉及的多專業(yè)多技能接受針對性的培訓(xùn)，故培養(yǎng)周期就應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)技能的掌握深度與廣度的不同要求而變化。

同時因為崗位復(fù)合帶來的一專多能的要求，在運營生產(chǎn)過程中應(yīng)確保復(fù)合崗位人員的技能保持在一定的水平，避免操作技能日漸生疏、退化的情況。故運營單位應(yīng)充分考慮強化培訓(xùn)，制定并開展科學(xué)合理的培訓(xùn)計劃，確保崗位復(fù)合人員業(yè)務(wù)技能水平符合全自動運營模式的需要。第四節(jié)

城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)應(yīng)用及發(fā)展1.全自動運行系統(tǒng)全球建設(shè)情況

2002年，世界上第一條無人駕駛地鐵在丹麥首都哥本哈根投入使用。

2008年以前，全自動運行技術(shù)推廣比較慢，且多用于小運量或機場線等特殊需求的線路。2008年后，隨著CBTC技術(shù)的迅猛發(fā)展，各地對地鐵能力和運營需求的急劇增加，全自動運行技術(shù)開始在中、高運量地鐵廣泛運用。城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)應(yīng)用及發(fā)展2.國內(nèi)新線全自動建設(shè)情況

國內(nèi)軌道交通規(guī)劃和在建線路中，北京、深圳、廣州、蘇州、武漢、南京、成都、西安等地均按照全自動運行的標準進行建設(shè)，陸續(xù)開通運營。

目前，國內(nèi)已建或在建的全自動運行線路，均按照GOA4標準建設(shè)，運營方式大多計劃由有人值守的模式(DTO)逐步過渡到無人值守的模式(UTO)。城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)應(yīng)用及發(fā)展3.我國現(xiàn)有無人駕駛地鐵線路簡介

截止到2021年2月27日，我國現(xiàn)在無人駕駛線路有：

北京地鐵首條無人駕駛燕房線、大興機場線；

上海地鐵首條無人駕駛APM浦江線和上海10、14、15、18號線；

廣州首條無人駕駛地鐵APM珠江新城線、22號線首通段；

成都地鐵9號線；

深圳地鐵20號線；

太原地鐵2號線；

香港地鐵南港島線；

西安地鐵16、10、8號線，等等。城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)應(yīng)用及發(fā)展北京地鐵首條無人駕駛燕房線城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)應(yīng)用及發(fā)展北京地鐵大興機場線城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)應(yīng)用及發(fā)展上海地鐵10號線國內(nèi)首條采用全自動無人駕駛技術(shù)的線路城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)應(yīng)用及發(fā)展上海APM浦江軌交線城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)應(yīng)用及發(fā)展廣州首條無人駕駛地鐵APM珠江新城線城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)應(yīng)用及發(fā)展太原地鐵2號線全自動無人駕駛車輛城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)應(yīng)用及發(fā)展西安地鐵16號線、10號線和8號線第五節(jié)

城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)架構(gòu)

城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)是涉及多專業(yè)的綜合性系統(tǒng)工程，各專業(yè)聯(lián)系密切，深度集成，提升了軌道交通的整體自動化水平。其中，信號、車輛、綜合監(jiān)控、通信、站臺門系統(tǒng)稱為全自動運行的五大核心系統(tǒng)，各系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)線路在系統(tǒng)架構(gòu)、功能接口、設(shè)備配置方面均有所增強。城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)架構(gòu)信號系統(tǒng)在控制中心增設(shè)車輛調(diào)度和乘客調(diào)度，用于實現(xiàn)車輛和乘客的相關(guān)監(jiān)視、控制功能；設(shè)置備用控制中心，實現(xiàn)對控制中心的冗余備份；場段增設(shè)地面ATP/ATO設(shè)備，設(shè)置人員防護開關(guān)（SPKS）、休眠喚醒應(yīng)答器等；正線車站增設(shè)站臺門開/關(guān)門按鈕、清客確認按鈕及SPKS開關(guān)等。01車輛系統(tǒng)是全自動運行系統(tǒng)的載體，由于全自動運行列車一般不配置司機，因此需要高可靠性、高可用性車輛系統(tǒng)的支撐。全自動運行系統(tǒng)中，車輛司機室一般設(shè)置為開放式駕駛室，增加障礙物及脫軌檢測裝置，增加休眠喚醒功能，車輛關(guān)鍵設(shè)備冗余等。02綜合監(jiān)控通過集成和互聯(lián)的方式，將各分散孤立的設(shè)備系統(tǒng)形成統(tǒng)一的監(jiān)控層硬件和軟件平臺，實現(xiàn)對自動化系統(tǒng)設(shè)備的集中監(jiān)控和管理。綜合監(jiān)控系統(tǒng)在全自動運行線路中可單獨設(shè)置，也可與信號ATS子系統(tǒng)集成，構(gòu)建以行車指揮為核心的行車綜合自動化系統(tǒng)。03第五節(jié)

城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)架構(gòu)

04通信系統(tǒng)在全自動運行系統(tǒng)中需為調(diào)度人員提供車輛現(xiàn)場圖像、故障信息以及相關(guān)聯(lián)動指令的傳輸通道。由于在全自動運行中，車上不設(shè)置司機/乘務(wù)員，乘客遇到緊急情況需直接與中心調(diào)度人員聯(lián)系，因此主要涉及通信系統(tǒng)的無線通信、視頻監(jiān)視、廣播、乘客信息子系統(tǒng)等。

站臺門系統(tǒng)除了常規(guī)線路具有的功能外，增加與車門的對位隔離、站臺門/車門間隙探測等功能，為實現(xiàn)這些功能，在設(shè)備配置方面，增加與信號系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口，實現(xiàn)對位隔離信息互傳；增加間隙探測設(shè)備等。

除上述五大核心系統(tǒng)外，全自動運行系統(tǒng)還涉及車輛段/停車場等在內(nèi)的配套系統(tǒng)，各系統(tǒng)密切聯(lián)動、高效協(xié)同，共同推動全自動運行的實現(xiàn)。第六節(jié)

城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)工作原理1.喚醒與休眠

（1）喚醒

每天早上投入運營前，OCC會根據(jù)運行時刻表提前對即將投入運營的車輛進行高、低壓上電，并進行喚醒操作；車載收到喚醒命令后，車輛和車載控制器（VOBC）首先進行上電自檢操作，車輛將通過列車監(jiān)控管理系統(tǒng)（TCMS）將車輛自檢結(jié)果發(fā)送給VOBC，VOBC會將自身的自檢結(jié)果和車輛的自檢結(jié)果匯總報告給OCC。

如果自檢成功，列車滿足靜、動態(tài)測試條件，VOBC向軌旁區(qū)域控制器（ZC）申請列車靜態(tài)測試和動態(tài)測試授權(quán)，獲得授權(quán)后，由VOBC發(fā)起、車輛配合，進行列車靜、動態(tài)測試。如果測試成功，VOBC將向OCC匯報喚醒成功；如果自檢失敗或不滿足測試條件，將不進行列車靜、動態(tài)測試，則列車喚醒失敗。

如果列車靜態(tài)或動態(tài)測試過程中，某一項測試失敗，均將中止執(zhí)行下一步，并向OCC匯報列車喚醒失敗。如果列車喚醒失敗，則需要進行人工干預(yù)。

（2）休眠

列車退出正線運行，返回停車庫或正線存車線，OCC會根據(jù)VOBC實時發(fā)送的當(dāng)前列車狀態(tài)，判斷列車是否具備休眠條件，自動或人工向VOBC發(fā)送休眠命令；VOBC收到命令后，通過與車輛TCMS進行交互，最后將休眠結(jié)果反饋給OCC。同時，司機也可以按壓休眠按鈕人工進行休眠。當(dāng)TCMS和VOBC采集到休眠按鈕被按壓后，將分別執(zhí)行休眠操作，并將休眠結(jié)果反饋給OCC。

以下情況VOBC、TCMS不應(yīng)該執(zhí)行休眠操作：

①鑰匙有效時，應(yīng)先提示關(guān)閉鑰匙，鑰匙關(guān)閉前不執(zhí)行休眠；

②VOBC判斷自身發(fā)生重大故障時，將不能給出休眠允許；

③車輛通過TCMS向VOBC匯報車輛存在重大故障時，將不能給出休眠允許。城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)工作原理2.站臺區(qū)域控制--停站控制STEP4STEP3STEP2STEP1列車以無人駕駛模式滿足進站條件后，進行對標停車控制：①如果自動停在停車窗內(nèi)，VOBC向OCC匯報停穩(wěn)信息；②如果欠標超過5m時，VOBC向OCC報警，并繼續(xù)運行進行對標停車；③如果欠標或沖標未超過5m，VOBC向OCC匯報未停穩(wěn)信息，并以向前或向后跳躍方式進行對標調(diào)整，向前或向后可多次進行跳躍動作；④如果沖標超過5m時，VOBC直接越過本站運行至下一站，向OCC報警，并通過車載乘客信息系統(tǒng)（PIS）向列車乘客進行廣播。城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)工作原理2.站臺區(qū)域控制--車門和站臺門控制

如果列車有個別車門有故障現(xiàn)象，車輛TCMS會將故障信息報告給VOBC；VOBC將車門狀態(tài)信息發(fā)送給與之通信的計算機聯(lián)鎖（CBI）系統(tǒng)，同時匯報給OCC；CBI系統(tǒng)將信息發(fā)送給對應(yīng)站臺的站臺門系統(tǒng)，然后站臺門系統(tǒng)將對應(yīng)的站臺門進行對位隔離，列車停站開關(guān)門時，故障的車門和對應(yīng)站臺門將不參與開關(guān)門動作。

如果某個站臺有個別站臺門有故障現(xiàn)象，站臺門系統(tǒng)會將故障信息發(fā)送給CBI系統(tǒng)；CBI系統(tǒng)將站臺門信息發(fā)送給即將進站的VOBC，同時匯報給OCC；VOBC會將站臺門信息發(fā)送給車輛TCMS，然后車輛TCMS將對應(yīng)的車門進行對位隔離，列車停站開關(guān)門時，故障的站臺門和對應(yīng)車門將不參與開關(guān)門動作。城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)工作原理2.站臺區(qū)域控制--再關(guān)門控制

當(dāng)列車停站時，車輛進行關(guān)門操作，若開、關(guān)車門3次后仍未成功關(guān)閉，車輛將通過TCMS給VOBC反饋進入防夾狀態(tài)；站臺人員確認可以關(guān)門后，按壓站臺關(guān)門按鈕，由CBI系統(tǒng)通知VOBC輸出關(guān)車門和站臺門命令。城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)工作原理3.遠程控制功能1--遠程觸發(fā)緊急制動及制動緩解

為了應(yīng)對緊急情況，OCC應(yīng)該能夠?qū)θ詣訜o人駕駛列車發(fā)送緊急制動指令，使列車緊急停車；也可以遠程將導(dǎo)致緊急制動的條件恢復(fù)，遠程緩解緊急制動。城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)工作原理3.遠程控制功能2--視頻與廣播

列車每節(jié)車廂和司機室內(nèi)、外需安置攝像頭，用于監(jiān)控客室內(nèi)、司機室和前方隧道情況。一旦出現(xiàn)緊急情況，視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠即時將視頻切換至事發(fā)地點，為乘客和OCC工作人員提供即時的現(xiàn)場信息，便于相關(guān)緊急情況的處理。OCC通過地面無線中心將廣播信息發(fā)送給車載無線單元，列車廣播系統(tǒng)根據(jù)車載無線單元的廣播信息，實時進行列車廣播。城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)工作原理3.遠程控制功能3--其他功能OCC還具有遠程控制客室照明的打開與關(guān)閉、遠程監(jiān)測列車狀態(tài)等功能。城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)工作原理4.緊急情況處理1--緊急手柄與緊急呼叫

為了應(yīng)對客室中的緊急事件，在每個客室內(nèi)設(shè)置一個緊急手柄，乘客可以在緊急情況下拉下該手柄。一旦手柄被拉下，車輛TCMS和VOBC都將施加緊急制動命令，使列車停車。同時客室內(nèi)還設(shè)置緊急對講裝置，允許乘客請求與OCC進行實時通信。城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)工作原理4.緊急情況處理2--火災(zāi)報警系統(tǒng)

全自動無人駕駛列車配備火災(zāi)報警系統(tǒng),當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時車輛向VOBC提供火災(zāi)報警信息；VOBC將火災(zāi)報警信息上報至OCC，OCC通過CCTV確認現(xiàn)場火災(zāi)情況。當(dāng)車站發(fā)生火災(zāi)時，車站火災(zāi)報警系統(tǒng)將車站的火災(zāi)報警信息傳送給OCC，OCC進行火災(zāi)確認。當(dāng)火災(zāi)被確認后，將向乘客進行廣播，并采取相應(yīng)措施，對乘客進行救援和疏散。城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)工作原理4.緊急情況處理3--蠕動模式

當(dāng)VOBC與車輛TCMS網(wǎng)絡(luò)間或車輛網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，或者牽引制動反饋異常等情況但制動硬線未報故障時，列車將向OCC申請進入蠕動模式。蠕動模式是列車限速運行（如25km/h）的一種后備運行模式。當(dāng)OCC確認列車進入蠕動模式后，列車將在列車自動防護（ATP）系統(tǒng)的監(jiān)督下運行進入站臺停車，等待司機上車進行救援；如果VOBC與車輛TCMS間通信中斷且制動硬線上報故障時，VOBC將向OCC申請救援。城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)工作原理4.緊急情況處理4--雨雪模式

雨雪模式是指當(dāng)列車運行于雨雪等導(dǎo)致列車牽引力和制動力下降的工況下，信號系統(tǒng)采用的特殊控制模式。該模式下VOBC會限制最大牽引和最大制動的輸出，從而盡量防止空轉(zhuǎn)打滑及按照限制的牽引和制動進行列車運行控制。OCC可以對全自動無人駕駛列車設(shè)置雨雪模式，并根據(jù)天氣情況為全線設(shè)置臨時限速，從而更好地保證特殊天氣情況下列車的運行安全。第七節(jié)

城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)接口1.信號系統(tǒng)與車站廣播接口6.信號系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)接口2.信號系統(tǒng)與洗車機接口3.信號系統(tǒng)與停車列檢庫及洗車庫庫門接口4.信號系統(tǒng)與站臺門系統(tǒng)接口5.專用無線通信與車輛廣播接口第八節(jié)

城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)總體說明及模式轉(zhuǎn)換1.總體說明

全自動運行系統(tǒng)是一項多專業(yè)、綜合性工程，涉及車輛、信號、綜合監(jiān)控、通信、站臺門、場段（車庫門、洗車機）等系統(tǒng)。各系統(tǒng)應(yīng)增加或完善設(shè)備配置及功能，滿足全自動運行總體要求，并提高系統(tǒng)RAMS性能指標，保障全自動運行系統(tǒng)的安全、高效、穩(wěn)定運行。城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)總體說明及模式轉(zhuǎn)換2.模式轉(zhuǎn)換

1.全自動運行模式（FAM）下實現(xiàn)列車的全自動運行功能。該模式為全自動運行線路的主要駕駛模式，僅當(dāng)列車處于全自動運行區(qū)域中才能使用。

2.蠕動模式（CAM）為全自動運行模式下，車輛網(wǎng)絡(luò)檢測到故障，或車輛TCMS與車載信號系統(tǒng)通信故障時，列車限速運行的一種模式。

3.遠程限制運行模式（RRM）為全自動運行模式下，在列車運營過程中，列車發(fā)生某些設(shè)備故障必須降級至RRM模式運行時，中心調(diào)度人員能對指定區(qū)域內(nèi)的列車進行設(shè)置遠程RRM指令，列車根據(jù)該指令，可在限速條件下完成自動定位功能，降低對運營的影響。

各模式之間轉(zhuǎn)換示意圖如右圖所示。謝謝第二章智能動車組自動駕駛技術(shù)

一、列車運行自動化等級

國際公共交通協(xié)會（UITP）將列車運行的自動化等級（GoA）劃分5級：

1.GoA0：無ATP防護，目視下的人工駕駛。

2.GoA1：ATP防護下的人工駕駛。

3.GoA2：司機監(jiān)督下的自動駕駛,半自動列車運行STO（Semi-automatictrainoperation）。

4.GoA3：有人值守下列車自動運行DTO（Driverless

train

operation）。

5.GoA3：無人值守下的列車自動運行UTO（Unattended

train

operation)第一節(jié)

列車運行的自動化的等級（GoA）劃分及國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

司機、調(diào)度員和車站值班員聯(lián)絡(luò)圖見左圖，調(diào)度中心向車站下達限速調(diào)度命令；車站值班員簽認限速調(diào)度命令；向車站列控中心傳送限速調(diào)度信息；列控中心選擇限速報文并向應(yīng)答器傳送；列車在經(jīng)過有源應(yīng)答器時接收限速信息。二、國內(nèi)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容1.2016年3月珠三角佛肇、莞惠城際線路CTCS2+ATO開通運營，是世界上首次將自動駕駛技術(shù)運用到時速200公里等級鐵路的范例。01在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容2.2019年1月高速鐵路ATO系統(tǒng)在京沈客專載客試用，成為世界上首條開通時速350公里動車組自動駕駛的運營線路。022020年初浩吉鐵路智能技術(shù)綜合試驗結(jié)束，裝備LKJ+輔助（自動）駕駛系統(tǒng)的列車完成了功能驗證試驗。3.2019年底京張智能高鐵開通運營，兩列裝備自動駕駛系統(tǒng)的智能動車組在京張高鐵擴大試用。03三、國外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.英國--西門子，泰晤士聯(lián)線，采用ETCS-2+ATO，應(yīng)用在160km/h的城際鐵路上。

2.澳大利亞--安薩爾多，貨運自動駕駛，采用ETCS-2+ATO，貨運鐵路，2019年開始運營。

3.墨西哥--CAF泰雷茲，采用ETCS-2+ATO，應(yīng)用在160km/h墨西哥城至托盧卡城際鐵路，原計劃2018年運營，后來于2022年開始運營。

4.日本新干線，2021年開始試驗300km/h自動駕駛。5.法國SNCF鐵路，2022年在法國鐵路開始試驗網(wǎng)運營列車自動駕駛。一、高鐵ATO系統(tǒng)五大功能1.車站自動發(fā)車；2.區(qū)間自動運行（過分相、氣密）；3.車站自動精準停車；4.車站自動開門（防護）；5.車站/站臺門聯(lián)動控制。二、技術(shù)構(gòu)成及功能解析1.ATO車載設(shè)備ATO車載設(shè)備包含地鐵ATO、人機界面、GSM-R、站臺定位應(yīng)答器和通信控制服務(wù)器等。2.CTCS列控設(shè)備CTCS列控設(shè)備包括CTCS-2/3級ATP、臨時限速服務(wù)器、列控中心、調(diào)度集中。（一）技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)構(gòu)成及功能解析（二）ATO車載設(shè)備結(jié)構(gòu)ATO車載設(shè)備結(jié)構(gòu)由ATO主機單元、ATO接口單元和ATO通信單元組成。第三節(jié)

動車組自動駕駛技術(shù)的特點及研究11.實現(xiàn)了時速350公里高速鐵路復(fù)雜線路下的動車組自動駕駛技術(shù)，開通了世界上首條高速鐵路自動駕駛系統(tǒng)。22.自動駕駛技術(shù)自主可控，可持續(xù)提升高速鐵路智能化水平。33.實現(xiàn)了CTCS-2/3級列控系統(tǒng)線路的互聯(lián)互通。一、特點二、移動閉塞列車自動運行技術(shù)移動閉塞列車自動運行技術(shù)，見圖。三、動車運用所無人自動駕駛技術(shù)研究

無人自動駕駛是當(dāng)動車組列車在端站、動車運用所到發(fā)線和聯(lián)絡(luò)線內(nèi)運行時，采用設(shè)置地面司機操作臺，對自動駕駛車載設(shè)備擴展遠程操控功能，通過寬帶無線通信控制技術(shù)，結(jié)合視頻監(jiān)控技術(shù)，實現(xiàn)寬帶無線通信覆蓋特定區(qū)域遠程操控或遙控自動駕駛作業(yè)。該功能有效降低司機勞動強度和提高現(xiàn)場作業(yè)的安全性。第四節(jié)

京張智能高速動車組智能行車

一、概述

京張智能高速動車組智能行車體現(xiàn)在自動駕駛、應(yīng)急自走行、安全監(jiān)測三個方面。京張智能高速動車組搭載CTCS-3級ATP+ATO鐵路列控系統(tǒng)，在ATP系統(tǒng)的防護下，實現(xiàn)有人值守的自動駕駛功能。每個端車上都沒有一套完整的ATO系統(tǒng)，兩套系統(tǒng)獨立運行。

1.ATO系統(tǒng)架構(gòu)

車載設(shè)備在CTCS-2／CTCS-3級列控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加ATO單元、GPRS電臺及相關(guān)配套設(shè)備；地面在TSRS、CTC、TCC等設(shè)備上增加功能；車站股道增加精確定位應(yīng)答器，構(gòu)成京張高鐵ATO系統(tǒng)。

2.ATO技術(shù)指標

ATO安全等級為SIL2級，安全相關(guān)功能由ATP系統(tǒng)實現(xiàn)，具體滿足如下指標：

（1）ATO設(shè)備及功能不影響既有ATP設(shè)備的安全功能；

（2）ATO設(shè)備EMC指標滿足GB／T24338.4的相關(guān)要求；

（3）ATO設(shè)備安全信息傳輸設(shè)計符合GB／T24339.1-2009、GB／T24339.2-2009的相關(guān)要求；

（4）ATO設(shè)備平均無故障時間（MTBF）不小于105h；

（5）ATO設(shè)備設(shè)計符合GB／T21562-2008、GB／T28808-2012、GB／T28809-2012及TB／T2615-94的相關(guān)要求；

（6）列車以平穩(wěn)的減速度在目標停車點停車窗內(nèi)停車，減速度的變化率滿足沖擊率的要求，控制列車減速度的變化率小于0.75m／s3；

（7）ATO系統(tǒng)自動速度控制功能精度為±2km／h；

（8）采用一次連續(xù)制動模式制動至目標停車點，且在進站前無非線路限速要求的減速臺階，站臺定點停車精度指標為±0.5m，在完成精確停車的同時，ATO施加保持制動防止列車不會溜車。當(dāng)施加牽引時，ATO取消保持制動命令。一、概述3.ATO主要功能

ATO系統(tǒng)主要功能包括：車站自動發(fā)車、區(qū)間自動運行、車站自動停車、車門開門防護、車門／站臺門聯(lián)動控制。

ATO系統(tǒng)運行時由ATP設(shè)備保證列車運行的安全，ATO設(shè)備始終在ATP設(shè)備的監(jiān)控下工作，其運行控制速度不超過ATP的防護速度。當(dāng)ATO系統(tǒng)不具備使用條件時，轉(zhuǎn)為人工控制（二）接口方案1.系統(tǒng)組成

京張智能高速動車組采用標準配置與奧運配置兩種配置方式，對于ATO系統(tǒng)，兩種配置系統(tǒng)組成相同。

ATO車載設(shè)備組件在車頂、車上、車下區(qū)域均有分布。

ATO車載設(shè)備主要包括：ATO主機、GPRS天線、ATO速度傳感器、多普勒雷達（選用）、ATP開門允許選擇開關(guān)、門模式開關(guān)、“ATO啟動”燈按鈕、ATO供電空開等。（二）接口方案2.機械接口

1）ATO主機

ATO主機工作電壓為????110??(?30%～+25%)，工作溫度為?25～+70℃ATO主機安裝于頭車二位端上方工具柜，在承重底板上預(yù)埋鉚螺母（M10，4PC），以底部固定的方式安裝。2）GPRS天線

ATOGPRS天線型號為KATHREIN741009，GPRS天線重量約為0.5kg，工作溫度為-40℃～＋70℃。ATO系統(tǒng)GPRS天線安裝于TC車外部車頂二位端空調(diào)機組后方區(qū)域。3）ATO速度傳感器

ATO速度傳感器，采用型號為HS22G5D的120齒霍爾速度傳感器，模數(shù)1.5，速度傳感器的額定工作電壓為DC15V或24V，工作溫度為-40℃～＋120℃，防護等級為IP68。

ATO速度傳感器安裝于TC車二位端轉(zhuǎn)向架3軸二位側(cè)，采用兩個M8的螺栓進行緊固。為配合ATO系統(tǒng)提高測速精度，車輛取消該軸軸端接地裝置，安裝120齒測速齒輪，安裝接口與80齒齒輪一致。4）多普勒雷達

ATO采用多普勒雷達型號采用德意達公司的DRS05／1SIC，多普勒雷達天線安裝于TC車設(shè)備艙區(qū)域，車輛提供天線吊裝支架，設(shè)備艙底板為天線開孔。5）ATP開門允許選擇開關(guān)

ATP開門允許選擇開關(guān)型號為：CRH16PC9663，此開關(guān)為CRH16系列手柄轉(zhuǎn)動角度90的二檔定位式轉(zhuǎn)換開關(guān)。ATP開門允許選擇開關(guān)安裝于司機室故障面板上，ATP開門允許選擇開關(guān)包括“ATP允許”位和“人工允許”位。當(dāng)開關(guān)置于“ATP允許”位時，由ATP釋放車門；當(dāng)置于“人工允許”位時，由司機釋放車門。（二）接口方案6）門模式開關(guān)和“ATO啟動”燈按鈕

門模式開關(guān)型號為：CG8S-2T92，此開關(guān)為CRH8系列手柄轉(zhuǎn)動角度60的二檔定位式轉(zhuǎn)換開關(guān)。門模式開關(guān)安裝于司機室二級操作區(qū)。門模式開關(guān)包括“MO／MC”位和“AO／MC”位。當(dāng)開關(guān)置于“MO／MC”位時，由司機控制門開／關(guān)；當(dāng)置于“AO／MC”時，由ATO控制開門，司機控制關(guān)門?！癆TO啟動”燈按鈕型號為3SB3606-0AA41，綠色帶燈自復(fù)位按鈕，帶有4對常開觸點，“ATO啟動”燈按鈕安裝于司機操作臺區(qū)域。3.電氣接口1）接口基本原則

ATO與車輛接口遵循以下原則：a.車輛只采信激活端ATO發(fā)送的控制和狀態(tài)數(shù)據(jù)，及繼電器接口控制命令。b.當(dāng)進入自動駕駛模式時，車載設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)輸出的“ATO有效”字段為“有效”，同時繼電器接口輸出“ATO有效”干接點信號為“閉合”；當(dāng)退出自動駕駛模式時，車載設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)輸出的“ATO有效”字段為“無效”，同時繼電器接口輸出“ATO有效”干接點信號為“斷開”。c.當(dāng)同時滿足以下條件時，車輛判斷“ATO有效”狀態(tài)為有效，并執(zhí)行ATO發(fā)送的TCMS控制命令（包括牽引、制動、保持制動、恒速命令（預(yù)留））和繼電器接口控制命令（開門命令）：TCMS網(wǎng)絡(luò)信息中“ATO有效”為“有效”；繼電器接口中“ATO有效”輸出干接點信號為“閉合”。d.當(dāng)車輛判斷不允許進入自動駕駛模式時，向ATO發(fā)送“動車組允許ATO控車”為“不允許”，同時不執(zhí)行ATO輸出的牽引、制動、保持制動、恒速命令（預(yù)留）、開門命令，并將“ATO啟動”燈作滅燈處理。e.車輛按照實際收到的ATO控制命令通過TCMS網(wǎng)絡(luò)向ATO進行反饋，當(dāng)車輛判斷與ATO網(wǎng)絡(luò)通信異常時，將命令反饋數(shù)據(jù)字段清零復(fù)位。f.車載設(shè)備ATP休眠時，ATO退出自動駕駛模式，并將網(wǎng)絡(luò)信號和繼電器信號的“ATO有效”置為“無效”。g.車載設(shè)備ATP上電或喚醒時，未進入自動駕駛模式前，ATO設(shè)置網(wǎng)絡(luò)信號和繼電器信號的“ATO有效”為“無效”。具備自動駕駛模式條件并轉(zhuǎn)入自動駕駛模式后，ATO設(shè)置網(wǎng)絡(luò)信號和繼電器信號的“ATO有效”為“有效”。3.電氣接口2)TCMS網(wǎng)絡(luò)接口

ATO系統(tǒng)與TCMS系統(tǒng)采用MVB／以太網(wǎng)通信，TCMS為主設(shè)備，ATO為從設(shè)備，ATO與TCMS之間采用雙向通信，應(yīng)用數(shù)據(jù)的刷新周期不超過500ms。3.電氣接口3)繼電器接口

繼電器接口分為電平信號接口和干接點信號接口兩種方式，車輛提供的電源DC110V(?30%/+25%)，電流最大不超過100mA。ATP、ATO與車輛繼電器接口以及車輛各開關(guān)接口如右圖所示。4.控制方案1）ATO系統(tǒng)進入和退出AM工作模式

當(dāng)ATP處于完全監(jiān)控模式（FS），且具備下列ATO使用條件時，ATO會將“ATO啟動”燈信號發(fā)送給TCMS，通過“ATO啟動”燈閃爍對司機進行提示。

司機按壓“ATO啟動”按鈕方可進入AM模式，當(dāng)TCMS采集到“ATO啟動”按鈕由未被按下狀態(tài)到被按下狀態(tài)，并持續(xù)1s（暫定）后，判斷按鈕狀態(tài)有效，并向ATO連續(xù)發(fā)送3s（暫定）“ATO啟動”按鈕有效狀態(tài)。

當(dāng)ATP處于其他工作模式時，原則上不允許進入ATO模式。

進入AM模式的必要條件：

①處于FS模式（來源ATP車載設(shè)備）；

②方向手柄前向（來源ATP車載設(shè)備）；

③牽引制動手柄處于零位（來源ATP車載設(shè)備）；

④ATO工作正常（來源ATP車載設(shè)備）；

⑤ATP未輸出緊急制動（來源ATP車載設(shè)備）；

⑥動車組允許ATO模式（來源車輛）；

ATO車載設(shè)備處于AM模式時，ATO發(fā)送給TCMS的“ATO有效”信號為“有效”，同時，TCMS通過硬線采集的“ATO有效”信號為“有效”。只有兩個信號均為“有效”時，車輛才執(zhí)行ATO發(fā)送的控制命令（包括牽引、制動、保持制動、恒速命令（預(yù)留）、開門命令）。同時，TCMS向ATO發(fā)送的“ATO有效命令反饋”信號為“ATO有效”。

ATO車載設(shè)備處于AM模式時，警惕功能只能通過腳踏或按鈕實現(xiàn)。司機若操作列車牽引、制動手柄，則車載設(shè)備自動退出AM模式。接口方案1）ATO系統(tǒng)進入和退出AM工作模式

ATO車載設(shè)備處于AM模式時，若滿足任一退出AM模式的必要條件，應(yīng)自動退出AM模式并提示司機，若需司機在5s內(nèi)確認（通過ATP和ATO共用的DMI），則ATP不輸出常用制動，確認后轉(zhuǎn)為司機操作；若未及時確認（0到5s空白期時間內(nèi)車輛惰行），則5s后ATP輸出最大常用制動，確認后ATP緩解該制動。

退出AM模式的必要條件：

①方向手柄不在向前位（來源ATP車載設(shè)備）；

②牽引制動手柄處于非零位（來源ATP車載設(shè)備）；

③ATO工作不正常（來源ATP車載設(shè)備）；

④ATP輸出緊急制動（不包括ATP輸出1、4、7級制動）（來源ATP車載設(shè)備）；接口方案1）ATO系統(tǒng)進入和退出AM工作模式

⑤動車組不允許ATO模式（來源車輛）。

AM自動退出后，無論司機是否確認，ATO有效均變?yōu)椤盁o效”；

AM自動退出，ATP未輸出最大常用前，車輛應(yīng)采取如下保護措施：

①當(dāng)牽引制動手柄處于制動位時，車輛TCMS轉(zhuǎn)為接收司機手柄的制動指令；當(dāng)處于牽引位時，只有手柄回零位后再處于牽引位，車輛TCMS才轉(zhuǎn)為接收司機手柄的牽引指令；

②HMI顯示屏“ATO有效”圖標消失；

③HMI顯示屏彈出1級故障；

④原有故障中，2級故障需要司機根據(jù)顯示屏的提示對故障進行甄別，并采取相應(yīng)的措施。

ATO車載設(shè)備記錄司機的確認操作，并在DMI上顯示當(dāng)前工作模式。與之對應(yīng)，車輛的HMI沒有相關(guān)圖標顯示，顯示處于ATO控車。（圖標與ATP的DMI上顯示的圖標保持一致，顯示條件為同時收到“ATO有效”的網(wǎng)絡(luò)和繼電器信號有效時；無效時不顯示圖標。）4.控制方案2）動車組允許ATO模式的條件

存在以下任一條件時，動車組車輛不具備ATO控車的條件，車輛向ATO系統(tǒng)輸出“允許ATO模式”為不允許；其他情況下，車輛向ATO系統(tǒng)輸出“允許ATO模式”為允許：

①8輛編組有2個及以上動車的牽引被切除；

②至少有一個車輛的空氣制動不可用；

③車輛存在限速保護時；

④車輛自動施加常用制動時；

⑤車輛施加緊急制動（EB或UB）時；

⑥保持制動緩解／隔離時；

⑦動車組車輛監(jiān)視到車載ATO系統(tǒng)的通信狀態(tài)失效。

以上7種不允許進入ATO的條件以一個字節(jié)進行故障描述并傳輸給ATO，同時車輛系統(tǒng)記錄并輸出故障診斷代碼。

動車組車輛不允許進入AM模式時，車輛不采用ATO輸出控制指令。4.控制方案3）車站自動發(fā)車

對于始發(fā)站，司機以C2部分模式或C3目視模式發(fā)車，當(dāng)列車在運行過程中進入完全模式并且滿足進入AM模式條件時，“ATO啟動”燈閃爍，司機可按壓“ATO啟動”按鈕進入AM模式。（進入AM模式的結(jié)果：網(wǎng)絡(luò)信號的“ATO有效”為有效和繼電器“ATO有效”的干節(jié)點閉合。）

對于中間站，車載設(shè)備處于AM模式，ATO確認車門關(guān)閉，方向手柄向前，牽引制動手柄處于零位，且發(fā)車條件具備后，閃爍“ATO啟動”燈提示司機，司機確認車門關(guān)閉后，根據(jù)發(fā)車提示按壓“ATO啟動”按鈕，ATO根據(jù)列車運行計劃信息，控制列車發(fā)車。

若發(fā)車時車載設(shè)備無法轉(zhuǎn)入AM模式，需由司機人工駕駛列車從車站出發(fā)，待具備進入AM模式條件后，“ATO啟動”燈閃爍，司機可按壓“ATO啟動”按鈕進入AM模式。

“ATO啟動”燈狀態(tài)含義：常亮，AM模式；閃爍，AM模式下從常亮到閃爍，發(fā)車提示；非AM模式由熄滅到閃爍，提示進入AM模式；熄滅，非AM模式。

當(dāng)ATO啟動輸出牽引時，取消保持制動施加和制動輸出信號。車輛根據(jù)緩解條件自動緩解保持制動。4.控制方案4）區(qū)間自動運行

①車載ATO設(shè)備根據(jù)地面設(shè)備提供的運行計劃或按預(yù)選駕駛策略，控制列車加速、巡航（ATO的恒速）、惰行、減速和停車，實現(xiàn)自動按運行圖運行。

②若運行計劃不可用時，車載設(shè)備不退出AM模式，并自動選擇預(yù)選駕駛策略中的默認策略控制列車。預(yù)選駕駛策略設(shè)置如下：

策略1：低于ATP曲線5km／h，為默認策略。

策略2：低于ATP曲線2km／h

策略3：低于ATP曲線8km／h

③區(qū)間信號關(guān)閉時，ATO按照ATP的防護曲線在ATP的目標停車點前一定距離（可配置）自動停車。區(qū)間重新開放信號后，若滿足車載設(shè)備進入AM模式條件，提示司機確認，此時司機可重新按壓“ATO啟動”按鈕進入AM模式自動運行；

④當(dāng)進入AM模式時，在司機顯示屏HMI上顯示動車組處于自動駕駛模式；當(dāng)退出AM模式時，在車載ATO的DMI上提示ATO已退出；

⑤當(dāng)進入AM模式時，由ATO系統(tǒng)將牽引的百分比指令通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給車輛的TC-MS系統(tǒng)；

⑥當(dāng)進入AM模式時，ATO的制動控制指令通過網(wǎng)絡(luò)信號傳輸級位信息；

⑦ATO不輸出緊急制動EB；

⑧當(dāng)進入AM模式時，ATO系統(tǒng)的巡航模式由ATO系統(tǒng)完成，由ATO系統(tǒng)將牽引的百分比和制動的級位指令傳輸給車輛TCMS系統(tǒng)；

⑨“ATO有效”信號轉(zhuǎn)為無效，車輛TCMS轉(zhuǎn)為接收司機手柄的指令；

⑩當(dāng)進入AM模式后，牽引制動手柄不處于零位，當(dāng)處于制動位時，車輛TCMS轉(zhuǎn)為接收司機手柄的制動指令；當(dāng)處于牽引位時，只有手柄回零位后再處于牽引位，車輛TCMS才轉(zhuǎn)為接收司機手柄的牽引指令；

?當(dāng)進入AM模式后，方向手柄非前向時，車輛TCMS轉(zhuǎn)為接收司機手柄的指令。4.控制方案5）車站自動停車

車載ATO設(shè)備通過精確定位應(yīng)答器進行位置校正，并根據(jù)地面設(shè)備提供的停車標位置及列車運行狀況，自動控制列車準確地在車站股道停車標處停車。當(dāng)列車停穩(wěn)停準后，車輛判斷ATO狀態(tài)為有效時，保持制動由ATO系統(tǒng)施加，“保持制動施加命令”通過TCMS發(fā)送給車輛，當(dāng)輸出為“保持制動施加有效”時，ATO輸出保持制動，同時持續(xù)輸出大于等于4級的制動級位。在保持制動施加時，BCU響應(yīng)ATP＋ATO輸出的最高制動級位；保持制動緩解由車輛系統(tǒng)TCMS自動緩解。當(dāng)ATO狀態(tài)為無效時，該字段為“保持制動施加無效”，保持制動的施加和緩解由車輛執(zhí)行。當(dāng)ATO有效時，若ATO在停車期間未輸出“保持制動施加有效”，由ATP進行遛逸防護確保安全；ATO有效時BCU不響應(yīng)保持制動緩解硬線指令。

動車組換端時，ATP進入休眠模式，ATO退出AM模式，ATO不再施加保持制動，保持制動由車輛繼續(xù)施加。另一端激活后，ATO在進入AM模式前，不輸出保持制動。4.控制方案6）車門開關(guān)控制

①車載ATP設(shè)備應(yīng)判斷列車停準且停穩(wěn)，并根據(jù)軌道相關(guān)應(yīng)答器中的站臺側(cè)信息，進行車門開門防護。站臺側(cè)信息為“左側(cè)”或“右側(cè)”，輸出“允許開左門”或“允許開右門”。

站臺側(cè)信息為“雙側(cè)”，同時輸出“允許開左門”和“允許開右門”。

列車停車精度大于ATP允許開門精度時，不得輸出“開門允許”。

ATP在列車運動過程中不輸出“開門允許”。

ATP在停準停穩(wěn)后且列車速度為0時，方可輸出“開門允許”。

ATP輸出“開門允許”后在短時間（ms）內(nèi)輸出開門指令，同時伴隨屏蔽門控制指令。

②新增一個2位開關(guān)“ATP開門允許”選擇開關(guān)，設(shè)置“ATP允許”和“人工允許”。車載ATO設(shè)備控制列車在站臺停準且停穩(wěn)后，根據(jù)“門控模式”開關(guān)和“ATP開門允許”開關(guān)信息，進行車門開關(guān)控制。

ATP系統(tǒng)通過繼電器干節(jié)點將“開左門允許”或“開右門允許”信號疊加到現(xiàn)有車輛“釋放左門”或“釋放右門”硬線控制信號；同時車輛TCMS系統(tǒng)根據(jù)以上控制信號點亮相應(yīng)的“門釋放”指示燈；

ATO系統(tǒng)通過繼電器干節(jié)點將“開左門”或“開右門”信號疊加到現(xiàn)有車輛的“開左門”或“開右門”硬線控制信號，實現(xiàn)“開左門”或“開右門”功能。

③車輛新增一個2位置開關(guān)，采集門控的MO／MC，AO／MC模式通過網(wǎng)絡(luò)輸出給ATO系統(tǒng)。ATO提供以下兩種車門控制方式：

手動開門／手動關(guān)門（MO／MC）；由司機負責(zé)開／關(guān)車門。

自動開門／手動關(guān)門（AO／MC）；由ATO自動打開車門，由司機手動關(guān)閉車門；在AO／MC模式下，允許司機人工操作車門。4.控制方案6）車門開關(guān)控制

④車輛控制系統(tǒng)應(yīng)該按照ATO門控模式的選擇開關(guān)位置與車門控制按鈕進行硬線聯(lián)鎖。

門模式開關(guān)處于MO／MC位置時，門控方式與現(xiàn)有控制方式相同；

門模式開關(guān)處于AO／MC位置時，由ATO輸出的開門控制信號與司機控制的開門信號并聯(lián)，由司機手動關(guān)閉車門。車輛系統(tǒng)提供車門的人工控制功能，且優(yōu)先級高于ATO車門控制指令。

⑤下列情況之一時，ATO不提供自動開門功能：

ATP給出雙側(cè)門允許；

本股道運行計劃為“通過”或運行計劃不可用；

本股道運行計劃為“不辦客”；

列車停車精度大于ATO允許開門精度。

ATO不提供自動開門功能時，應(yīng)在ATO的DMI及TCMS的HMI上進行提示。車輛的TCMS屏上的車門界面上顯示ATP人工允許狀態(tài)和ATO的AO／MC和MO／MC狀態(tài)。

“ATP隔離開關(guān)”在“隔離”位時，ATP不輸出開門允許。

在設(shè)置站臺門的情況下，為避免“ATP門允許”給出后，本地進行開門操作，當(dāng)ATP開門允許選擇開關(guān)處于“ATP開門允許”位，通過網(wǎng)絡(luò)將“ATP開門允許”信號發(fā)送給車門，若此信號有效，車門屏蔽本地開門功能。4.控制方案7）車門／站臺門聯(lián)動控制01①設(shè)置站臺門的線路，在車地通信正常時可實現(xiàn)車門／站臺門聯(lián)動控制，車門和站臺門在聯(lián)動過程中同步進行開／關(guān)門動作。②車站／站臺門的開門聯(lián)動控制由ATO或司機觸發(fā)，關(guān)門聯(lián)動控制由司機觸發(fā)。③車地通信正常時，站臺門開／關(guān)門命令應(yīng)2s（暫定）內(nèi)由列車發(fā)送至站臺門系統(tǒng)。車輛可配置車門動作延時時間（2s，暫定），以滿足站臺門和車門同步打開、關(guān)閉。02034.控制方案8）隧道信息

①車載ATO設(shè)備在列車接近隧道時，通過MVB向TCMS發(fā)送隧道信息，隧道信息包括：隧道入口距車頭距離（備注：隧道入口距車頭距離值）以及隧道長度（備注：當(dāng)長度超過65534m時，ATO將本字段置為65534m）。

②地面設(shè)備僅提供長度大于300m的隧道信息。相鄰隧道間距大于500m小于1000m時，隧道信息應(yīng)合并描述。

當(dāng)“ATO故障信息”為“故障”時，ATO將表示隧道信息的字段置為默認值，車輛不采信該字段信息。當(dāng)“ATO故障信息”為“無故障”時，TCMS將該字段信息傳輸給空調(diào)系統(tǒng)用于壓力保護。

備注：隧道信息為連續(xù)的距離信息。4.控制方案9）自動過分相

車載ATO設(shè)備以AM模式運行時，不影響ATP自動過分相功能。

動車組處于ATO的AM模式控車時，在過分相信號有效期間，ATO系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)輸出給車輛的“牽引／制動命令狀態(tài)標志”不為牽引，“牽引控制量”設(shè)為0。二、應(yīng)急自走行

1.必要性

動車組在運行過程中，因遇到接觸網(wǎng)斷電、全列高壓或牽引設(shè)備故障導(dǎo)致列車無動力，在不依靠外界救援的情況下，車輛無法運行。京張動車組考慮到特殊原因，需要保證故障工況下動車組不需要外部救援就能夠自走行，應(yīng)急自走行需求度較高。2.功能需求

1）動車組利用車載電源系統(tǒng)，在接觸網(wǎng)斷電或高壓設(shè)備故障情況下，具備應(yīng)急自走行的功能。其中應(yīng)急自走行即應(yīng)考慮動車組具備在京張高鐵任何一個區(qū)間發(fā)生供電故障時，動車組均可通過此功能、應(yīng)急自走行至就近車站的能力（可以反向行車），同時還應(yīng)考慮至少具備自走行20公里的能力，其中5‰上坡道5公里、平直道15公里，走行速度30km／h。

2）動車組利用上述車載電源系統(tǒng)，除具備應(yīng)急自走行功能，還可兼顧具備應(yīng)急空調(diào)供電功能。3.設(shè)備構(gòu)成

為實現(xiàn)京張智能高速動車組應(yīng)急自走行和空調(diào)應(yīng)急供電功能，京張智能高速動車組新增雙向充電機和動力蓄電池，取消原單向充電機，將DC110V電池系統(tǒng)與DC635V電池系統(tǒng)整合為一箱動力蓄電池。4.電路拓撲結(jié)構(gòu)及功能描述

在動車組的頭尾車分別增加一套雙向充電機＋動力蓄電池。當(dāng)車輛正常運營時，雙向充電機通過交／直流模塊為動力蓄電池充電，同時通過直／直流模塊為車輛DC110V母線負載（輔助設(shè)備）供電。

HMI上設(shè)有空調(diào)應(yīng)急供電和應(yīng)急自走行模式可選，當(dāng)接觸網(wǎng)斷電或全列高壓及牽引設(shè)備故障時，需在HMI上手動激活應(yīng)急供電模式，雙向充電機激活直／交流逆變模塊，將動力蓄電池的直流電壓轉(zhuǎn)換為3＊AC380V電壓為空調(diào)系統(tǒng)供電；當(dāng)需要啟動應(yīng)急自走行時，動力蓄電池閉合輸出接觸器將直流電接入牽引變流器中間直流環(huán)節(jié)，經(jīng)牽引逆變器帶動牽引電機供電運行。

動力蓄電池通過非隔離型雙向AC／DC模塊接入3AC380V母線：

正常工況下，3AC380V通過雙向????/????動力蓄電池組充電，再經(jīng)隔離型DC／DC為整列DC110V母線供電；

應(yīng)急自走行工況下，動力蓄電池通過雙向充電機向3AC380V交流母線提供電源，為應(yīng)急牽引相關(guān)冷卻通風(fēng)負載以及空調(diào)、空壓機應(yīng)急供電，同時通過動力電纜并聯(lián)接入牽引變流器中間直流環(huán)節(jié)，為牽引逆變器供電。4.電路拓撲結(jié)構(gòu)及功能描述在使用低壓DC110V電源時，動力蓄電池通過隔離型????/????并入DC110V母線，為低壓負載供電。利用應(yīng)急自走行系統(tǒng)可實現(xiàn)如下功能：1提升30‰坡道起動能力，提高山區(qū)適應(yīng)性；2動力電池長時為全列DC110V低壓負載供電；3在弓網(wǎng)或高壓系統(tǒng)發(fā)生故障時，實現(xiàn)車輛應(yīng)急自走行駛出隧道／橋梁或到達最近車站；4可啟動應(yīng)急空調(diào)供電，延長列車停放時間；5可啟動主空壓機，為全列用風(fēng)設(shè)備供風(fēng)，滿足乘客乘坐舒適性。64.電路拓撲結(jié)構(gòu)及功能描述

京張智能高速動車組由兩個對稱的牽引單元（1-4車和5-8車）組成，綜合考慮車下設(shè)備排布空間、動力冗余性、經(jīng)濟性與可用性等因素，在2／7車車下設(shè)置接觸器分線箱，其中1車動力蓄電池可為2車或4車牽引變流器供電，8車動力蓄電池可為5車或7車牽引變流器供電，使用應(yīng)急自走行功能時單個牽引單元僅啟用1臺牽引變流器。1／8車雙向充電機采用并網(wǎng)供電模式，為3AC380V輔助負載供電。5.工作模式

在啟用應(yīng)急自走行或應(yīng)急空調(diào)模式時，基于電路拓撲結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)以下工作模式的轉(zhuǎn)換。

四種工作模式中，工作模式①與工作模式②，屬于動車組正常運用情況，自動轉(zhuǎn)換工作模式，不需要手動操作；工作模式③與工作模式④，屬于接觸網(wǎng)無電下的故障工況，需要司機手動操作進入該模式：

為滿足乘客乘坐舒適性，可進入工作模式③；

為盡快駛離接觸網(wǎng)無電區(qū)，可進入工作模式④；

為滿足京張智能高速動車組技術(shù)要求，整車設(shè)計方案中新增工作模式③、工作模式④和工作模式⑤。6.應(yīng)用場景分析

針對工作模式③與工作模式④的自救援情況，可考慮以下場景下應(yīng)用該應(yīng)急工作模式。

應(yīng)急自走行進入工況較多，限制因素主要包括電池剩余電量、停車地點、季節(jié)因素等。

綜上，由于車載動力蓄電池電量有限，除非停車點距離車站較近，否則應(yīng)在進入應(yīng)急自走行模式時，不啟動空調(diào)制冷／制熱，確保動力蓄電池剩余電量能夠完全用于應(yīng)急自走行需要。7.設(shè)備選型1)動力蓄電池

考慮到鈦酸鋰電池已在CR400BF平臺動車組批量應(yīng)用，為滿足應(yīng)急自走行功能對安全／可靠性的要求，京張智能高速動車組采用鈦酸鋰電池作為動力源，與其他類型電池相比，鈦酸鋰電池具有如下優(yōu)勢：

（1）倍率放電能力強；

（2）低溫放電性能優(yōu)；

（3）循環(huán)壽命長；

（4）無記憶效應(yīng)。7.設(shè)備選型2)雙向充電機

雙向充電機以CR400BF平臺動車組充電機為基礎(chǔ)進行設(shè)計，增加AC／DC模塊，實現(xiàn)雙向供電功能，包含2組AC／DC模塊和2組DC／DC模塊，系統(tǒng)冗余性更高。雙向充電機具有如下功能和性能：a.AC／DC采用三相四象限整流技術(shù)，為動力蓄電池及????/????供電；b.應(yīng)急自走行模式下：DC635V電池放電，經(jīng)????/????逆變和LC濾波，輸出正弦3AC380V電源；c.????/????是移相全橋變換器，滿足DC／DC長期滿載運行；d.具有漏電檢測、過壓／過流、充放電保護、缺相保護等安全保護功能，采用強迫風(fēng)冷；e.具有3AC380V和DC110V零壓啟動功能。

其雙向充電機工作模式如下：正常工作模式：列車正常升弓運行時，雙向AC／DC模塊工作在整流模式下，從3AC380V中壓母線取電，為DC635V動力蓄電池和DC／DC充電機供電。雙向AC／DC模塊檢測到輸入三相電符合整流器啟動條件后，閉合預(yù)充電接觸器，當(dāng)直流支撐電容電壓達到預(yù)定電壓值時閉合主接觸器，當(dāng)不控整流電壓值達到啟動條件時切換到可控整流模式，給DC635V電池及DC／DC模塊供電。充電機主要由兩個功率模塊PM1、PM2，每個功率模塊額定輸出40kW，充電機對外額定輸出80kW，采用移相全橋DC／DC電路，直流電經(jīng)過全橋逆變變?yōu)榻涣麟姡ㄟ^變壓器傳遞到變壓器副邊，副邊交流電經(jīng)過全波整流后變?yōu)槊}動的直流電，在經(jīng)過LC濾波輸出穩(wěn)定的直流電壓。

牽引供電模式：弓網(wǎng)故障或高壓系統(tǒng)故障時，DC635V動力蓄電池同時給牽引中間環(huán)節(jié)和雙向AC／DC模塊供電，驅(qū)動整車自走行，同時給冷卻風(fēng)機、冷卻泵、空壓機等必要中壓負載供電。8.應(yīng)急自走行操作1）操作說明和操作前注意事項

進入應(yīng)急自走行和空調(diào)應(yīng)急供電功能，司機需在占用端HMI上進行操作。HMI上設(shè)有“應(yīng)急自走行”和“應(yīng)急空調(diào)”供電模式選項，當(dāng)接觸網(wǎng)斷電或全列高壓設(shè)備故障時，司機可在HMI上手動激活該模式。

進入應(yīng)急自走行和應(yīng)急空調(diào)模式前，注意事項如下：

（1）啟動應(yīng)急自走行模式時，必須選擇2輛動車，車號選擇僅有如下組合方式：2車和7車、4車和5車、2車和5車、4車和7車；

（2）啟動應(yīng)急自走行模式前，需確認所選動車的牽引變流器無故障且未被切除；

（3）若無法啟動應(yīng)急自走行或應(yīng)急空調(diào)模式，需查看故障記錄，確認無動力電池“三級”故障后，操作小復(fù)位，可嘗試選擇其他車輛組合方式再次進入應(yīng)急自走行模式；

（4）點擊“啟動應(yīng)急自走行”模式后，啟動等待數(shù)s，待看到HMI上綠色圖標亮起后表明已進入該模式；

（5）啟動應(yīng)急空調(diào)模式前，需確認全列空調(diào)未處于手動控制方式；

（6）中壓母線發(fā)生短路故障、電池電量過低時，不能進入應(yīng)急自走行和應(yīng)急空調(diào)模式；

（7）啟動應(yīng)急自走行或應(yīng)急空調(diào)模式，換端無提示，換端插入鑰匙后模式不自動退出。8.應(yīng)急自走行操作3）運行中注意事項（1）應(yīng)急自走行模式下高于一定速度值后牽引力自動退出，低于自動恢復(fù)；1（2）應(yīng)急自走行模式下，僅能使用牽引級位模式行車，不具備自動恒速控制功能；2（3）應(yīng)急自走行模式下，無自動過分相功能；3（4）應(yīng)急自走行模式下，僅能施加空氣制動，模式啟動后需時刻確認總風(fēng)管壓力在正常范圍內(nèi)；4（5）應(yīng)急自走行模式下，可參考HMI上“走行信息”界面和語音提示信息，進行行車規(guī)劃；5（6）應(yīng)急自走行和應(yīng)急空調(diào)模式下，沒有電池低電壓保護，達到保護值后會自動退出模式，請運行中時刻關(guān)注動力電池電壓值；6（7）為盡可能確保應(yīng)急自走行駛出無電區(qū)，應(yīng)急自走行前須退出應(yīng)急空調(diào)模式，節(jié)省電量。79.應(yīng)急自走行能力

考慮到應(yīng)急自走行時，動力電池需進行大功率3C放電，應(yīng)急自走行時可滿足最大上坡道為15‰。10.主動滅火裝置1）技術(shù)方案動力蓄電池作為應(yīng)急自走行動力源，箱內(nèi)排布有2000余個鋰電池單體，且其內(nèi)部空間狹小與高壓接觸器、熔斷器等電氣部件距離較近，一旦發(fā)生火災(zāi)，如果不及時阻止，后果不堪設(shè)想。動力蓄電池箱火災(zāi)防控裝置是一套專注于列車蓄電池箱內(nèi)部熱失控火災(zāi)防控的智能裝置，實現(xiàn)電池箱內(nèi)部早期火災(zāi)感知、智能判斷、抑制初期火災(zāi)，具備電池?zé)崾Э卦缙陬A(yù)警、自動噴放、手動啟動噴放功能。實現(xiàn)對電池箱火災(zāi)實時檢測與火災(zāi)防控功能。1／8車動力蓄電池箱外安裝有1臺控制器、1臺消防箱；動力蓄電池箱內(nèi)安裝有6個火災(zāi)探測器用來采集電池箱內(nèi)部區(qū)域的煙霧濃度和溫度，2條感溫電纜用來采集電池箱體內(nèi)區(qū)域的超溫信息?；馂?zāi)探測器將信息通過CAN總線傳輸給控制器，同時控制器通過連續(xù)采集感溫電纜阻值信息來確定火災(zāi)情況，如有火情控制器自啟動滅火。電池箱火災(zāi)防控裝置將信息通過RS485通訊方式發(fā)送給煙火報警系統(tǒng)，再由煙火報警系統(tǒng)將信息發(fā)送給車輛TCMS系統(tǒng)。10.主動滅火裝置2）系統(tǒng)控制邏輯之自啟動邏輯

當(dāng)2條感溫電纜報警、2個火災(zāi)探測器報警，或1個火災(zāi)探測器、1條感溫電纜報警，控制器控制啟動消防箱噴放藥劑。10.主動滅火裝置系統(tǒng)控制邏輯之手動啟動邏輯為防止電池箱火災(zāi)防控裝置在火災(zāi)產(chǎn)生時功能失效，在出現(xiàn)以下情況時，可通過手動按鈕人工啟動消防箱噴放藥劑：觀察到車下蓄電池箱位置冒煙或起明火時；01觀測到車下蓄電池箱有熱失控產(chǎn)生的爆炸聲音時。02三、車載安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)概念

長期以來，在保障動車組運行安全方面，中車長客股份開展了大量的研究工作，并形成了軸溫監(jiān)測裝置、轉(zhuǎn)向架失穩(wěn)檢測裝置、車體平穩(wěn)性監(jiān)控裝置等多種技術(shù)路線的獨立監(jiān)測系統(tǒng)。盡管對高鐵列車運行安全發(fā)揮了保障作用，但是由于前期的安全監(jiān)測系統(tǒng)是在不同時期陸續(xù)進行試驗和安裝的，只能實現(xiàn)對軸承溫度、構(gòu)架振動、車體振動等物理量分別進行監(jiān)測，無法形成多系統(tǒng)、多學(xué)科的綜合安全評估體系，且在標準、接口和安裝規(guī)范方面也有必要進行完善和統(tǒng)一。因此，在前期已有的動車組安全設(shè)備的基礎(chǔ)上，基于標準化、平臺化的要求，針對我國動車組運用安全監(jiān)控的現(xiàn)狀與需要，研制動車組安全與運維集成平臺，以實現(xiàn)下列目標：平臺化、綜合分析評估；監(jiān)測運營和檢修一體化；高鐵動車組未來發(fā)展提供運營狀態(tài)的評估信息。四、系統(tǒng)構(gòu)建原理

車載安全監(jiān)控系統(tǒng)分為車載安全監(jiān)測系統(tǒng)、車地信息無線傳輸系統(tǒng)和地面運維支持系統(tǒng)三個部分。系統(tǒng)構(gòu)建原理車輛級診斷車載安全監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源于兩部分：TCMS已集成的監(jiān)測數(shù)據(jù)通過列車網(wǎng)絡(luò)獲取，TCMS未集成的監(jiān)測數(shù)據(jù)和新測功能（如軸承和傳動系統(tǒng)監(jiān)測、轉(zhuǎn)向架失穩(wěn)監(jiān)測、車體平穩(wěn)性監(jiān)測）的監(jiān)測數(shù)據(jù)從車輛級主機獲取。01車輛級診斷對通過車輛級安全監(jiān)測網(wǎng)獲取數(shù)據(jù)，對本車輛的部件或功能進行狀態(tài)實時監(jiān)測，如軸承超溫、轉(zhuǎn)向架失穩(wěn)等，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)和診斷結(jié)果通過安全監(jiān)測網(wǎng)傳送給列車級主機，作