摘要：城市轨道交通具有速度快、密度大特点，应用全自动驾驶技术在城市轨道交通系统中，可提升运输效率、系统安全性、降低能源消耗率，全自动无人驾驶系统的应用，使运营系统应急处置能力大大提高，系统自身自动化水平大幅提高，使得工作人员的劳动强度大大降低，但全自动驾驶系统的安全性问题，一直是国内外专家关注的重点。文章依据有关安全性分析理论，对全自动驾驶系统的安全性进行分析与研究。
关键词：城市轨道交通；全自动；CBTC；安全性
0引言
CBTC系统实现列车与设备之间的通讯采用无线通讯方式，对列车的运行控制不再依靠轨道电路、应答器等媒介，实现双向通信[1]。城市轨道交通的早期运行完全取决于司机目视，列车运行效率较低，列车安全性完全无法保障，列车自动防护（ATP）系统使得系统安全性大幅提升。CBTC系统实现了列车自动运行且提升运营效率，列车运行不再取决司机，司机主要完成以下工作：启动列车、开关车门、车内广播，而对于紧急情况的处理，系统实现自动控制，由此，则要求系统具有高自动化水平、可靠性及安全性，使得全自动运行系统应运而生。
1全自动驾驶系统
1.1定义
全自动驾驶（FullyAutomatedOperation，FAO）系统的核心是将列车司机的工作由自动化、智能化的系统和控制中心调度人员所替代。国际标准IEC62290-1中根据列控系统的GOA（GradeofAutomatic，集成度和自动化）水平将系统分为以下几种等级。
1.2系统组成
全自动驾驶系统具有高可靠性、大容量、实时传输、高精度等特点，结合监控系统。控制中心，其确保高安全性和可靠性依靠的是人工监视与干预机制。
1.3运营成景
运营场景（OperationScenarios）[4]是静态模型，由信号系统子系统+相关设备组成。我国CTCS-3级列控系统包括等级转换注销、注册、启动、进出动车段等14个场景。各场景给对应对象的信息交互过程，功能实现过程，以顺序图的形式体现[1]。列车运行中遇见的情况可以与不同的场景相对应，分为正常与异常两种情况下的40种场景。
2运营安全分析
2.1人工驾驶系统故障统计分析
城市轨道交通运营系统是一个较复杂系统，运营过程中人、列车运行相关设备（信号、供电）和轨道等因素均有可能成为风险因素，另外，社会环境因素也会造成一定的影响。我国城市轨道交通运营事故的主要原因包含以下几个方面：人、电路、车辆、信号、轨道系统、自然灾害等。由图3可知，人、电路、车辆、信号、轨道系统、自然灾害6个因素中，人的因素因素引发运营事故的概率占比最大，约总事故发生率的40%以上，其次是车辆因素,约占30%；自然灾害的概率最低，仅占1%左右。
2.2全自动驾驶系统故障统计分析
城市轨道交通系统采用全自动驾驶运营时，事故发生主要原因包含以下4个方面：人、设备、环境、管理。由图4可知，系统采用全自动驾驶时，引发事故因素中，设备因素占比最大，约占60%，其次是人的因素约占30%，占比最低的是环境因素，只占1%。通过对比得出：设备故障率相对较高，主要是车门屏蔽门自动开关的过程，在全自动驾驶模式下，容易导致门打开或关闭失败故障,或者车门与屏蔽门无法联动故障，由于无司机，开关门过程只依靠红外感应防夹系统来保障，缺少了司机瞭望查看，提高了车门屏蔽门夹人夹物的风险[7]。
3运营安全评价指标
3.1危险源识别
危险源的识别采用至上而下的方式，城市轨道交通运营中危险源主要包含人、机、环、管四个方面。（1）人：突发大客流、拥挤踩踏、摔倒跌落、受困、夹伤。（2）机：信号、通信、车辆、照明、供电。（3）环：暴雨、暴雪、高温、大风。（4）管：区间行车、火灾、停电、恐怖袭击、生化袭击。
3.2危险源分析评价
通过危险源的识别，辨识出相应的危险源，对于全自动驾驶区分于人工驾驶特有的危险源进行对应分析，从城市轨道交通运营的角度选择相应的评价指标，构造危险源分析评价体系，根据不同的危险源，确定出不同危险源对各项运营指标影响的大小，从而得出各确定指标的重要程度（权重）。要实现对城市轨道交通运营安全的综合评价，则需实现对城市轨道运营系统的各因素权重评判+单因素评判。
4结语
随着城市轨道交通的不断发展，全自动驾驶技术可以缩短等候时间，提高列车运输效率，保证列车处于列车处于最佳安全状态，因此，全自动驾驶系统成为趋势，在未来仍然需要更进一步的研究。只有完全实现全自动驾驶，才能减少定员，降低能耗，减少运营成本。
作者:宋丽梅 周琪 单位:杨凌职业技术学院 武汉地铁集团有限公司
