无人驾驶线路的综合监控系统设计

朱志伟

（广州地铁设计研究院有限公司，广东广州 510010）

0 引言

广州市珠江新城核心区市政交通项目旅客自动输送系统，简称“广州APM”，线路全长3.94 km，全部采用地下线路，共设9 座车站、1座地下控制中心、1 座地下车场，于2010 年建成通车；本线路为胶轮制式，采用庞巴迪公司的CX100无人驾驶列车。

为实现信息互通、资源共享，提升自动化水平，提高运营的安全性、可靠性和响应性，最终达到减员增效的目的，APM 系统设置综合监控系统。由于APM 车站数量少，线路长度短，总体监控对象少的特点，相较于常规线路，APM 线路综合监控系统结合本线路的特点，在系统架构、设备配置、控制模式等方面进行优化设计。

1 APM线路综合监控系统概述

APM 线综合监控系统是针对列车无人驾驶和车站无人值守进行设计，列车运行监控和系统设备监控集中在控制中心中央控制室[1]。本线路ISCS系统的优化设计主要体现在以下方面。

（1）增强控制中心功能，以模式控制和群组控制为主，辅助必要的点控功能，并增强联动功能，实现线路高度自动化运营。

（2）系统按照一级管理、两级控制的层次构建系统；应由信息管理层、控制设备层组成，控制设备层保证相对独立性。

（3）在中央级设置实时、历史服务器和数据库，在车站不设置服务器和数据库，所有站点的被控对象的数据都集中传送到中央服务器进行处理、存储和管理。

（4）综合监控系统利用通信传输通道，不独立组建ISCS传输网络。

（5）针对列车无人驾驶，区间设置隧道测温系统，有助于对区间环境的监测。

（6）针对车站无人值守，增加部分车站设备的远程控制功能。

（7）设置集中告警系统，采集、汇总和处理系统监控对象的故障信息，便于维护管理。

2 系统网络架构及设备配置

相比于其他轨道交通线路综合监控系统的管理和控制架构，APM线路综合监控系统方案采用控制中心一级管理，控制中心和现场两级控制的监控系统。如图1所示。

图1 综合监控系统网络架构图

本线路ISCS 系统在中央级设置全局的实时、历史服务器和数据库，在车站不设置服务器和数据库，所有站点的被控对象的数据都集中传送到中央服务器进行处理、存储和管理。

由于APM 车站规模较小，总监控点数较少，车站数量较少，中央集中式设置服务器完全可以完成各项数据处理任务，适合APM系统的工程特点。该方案简化系统软件架构，系统操作权限设置、数据管理等方面也都进行了简化，降低了系统调试难度。

同时，ISCS 系统传输网络采用通信系统的骨干传输网络，不独立组建传输网络。

3 隧道区间环境温度监测

APM 系统为无人驾驶线路，没有司机观察区间状况，为了能够监测区间环境，在区间设置隧道测温系统，敷设感温光纤，监测区间温度，也有助于对区间火灾进行预警。

结合APM系统线路短，站点多，站间距短的特点，本线路采用2 套感温光纤测温主机，以渡线为分界，分别对隧道的上下行正线区间进行温度监测。感温光纤测温主机设置在歌剧院、天河南两座车站，测温主机接入车站局域网。

测温主机采集现场温度，分类汇总后上传综合监控；综合监控在控制中心实现温度显示、温度曲线绘制、存储、打印等功能；并通过设定不同的报警温度值来判定启动相关的隧道通风模式。

4 远程联动控制车站设备

在基于车站无人值守的前提下，车站开关站将体现“设备代替人工”的设计理念，采用远程联动控制车站设备方式；通过设置时间控制、模式控制、调度员人工控制等方式，完成原先需要站务人员在车站完成的工作。结合运营管理需求，并在保证车站安全的前提下，APM 开关站管理方案基本的设计原则是：开站及设备测试采用设备自动控制方式，关站采用人工巡查后设备自动关站和巡查人员人工关站相结合的方式。

车站开站需要开启的设备主要包括：通风空调设备、AFC 设备、照明设备、电扶梯、车站卷闸门，通过远程控制对屏蔽门、扶梯进行测试，通过CCTV 对车站状况进行巡查，并通过广播和PIDS系统告知乘客列车投入服务的情况。

车站关站时首先通过广播和PIDS系统进行关站提示，同时由运营巡查人员对车站进行检查，确保车站清空符合关站条件，再通过远程联动控制方式对电扶梯、卷闸门等设备进行控制，并启动通风空调、照明设备等的夜间模式。

在开通运营的初始阶段，由于控制中心调度人员和车站及列车的巡查人员的熟练程度较低，可在车站固定设置值班人员进行管理，在列车设置随车巡查人员，保证运营的安全性和处理问题的及时性，随着运营时间的延长，可逐步实现列车无人驾驶和车站无人值守。

5 结论

综上所述，广州APM综合监控系统的设计紧密围绕“车站少，线路短，监控对象少”的线路特点，基于“列车无人驾驶，车站无人值守”、“强化中央级，简化车站级”的设计理念，在优化系统网络构架，减少车站设备配置，强化控制中心功能，增强远程联动控制，集中告警维修信息等方面，较以往线路的ISCS系统有很大程度的优化。综合监控系统与通信和信号系统一道，构成了高度网络化、智能化的自动化系统，实现线路的安全高效运营，提高运营服务水平。

［1］广州地铁设计研究院有限公司.广州市珠江新城核心区市政交通项目旅客自动输送系统综合监控系统初步设计说明书［Z］.2007.