智能全自动运行系统的自动化水平
轨道交通运行包括列车形成、列车运行和调度指挥等三方面任务。为更好地支持轨道交通运行，iFAO 系统的自动化水平由这三方面任务的自动化等级共同决定。
下面首先介绍轨道交通运行中列车形成、列车运行和调度指挥等三方面的自动化等级，在此基础上提出 iFAO 系统应达到的自动化水平。
01
列车形成的自动化等级
《北京轨道交通列车灵活编组控制技术》白皮书[3]基于自动化技术在列车灵 活编组相关过程中的作用和功能要求，从支撑运行组织的灵活性角度，定义了列 车灵活编组控制的不同自动化等级，该自动化等级的定义可作为列车形成过程控 制的自动化等级。
不同列车灵活编组控制的自动化等级（Grade of automation for train flexible Coupling, GoC）的主要区别如下，各 GoC 下的基本功能实现方式如表 1 所示。
· GoC 0：人工机械编组；
· GoC 1：半自动机械编组；
· GoC 2：全自动机械编组；
· GoC 3：动态全自动虚拟灵活编组；
· GoC 4：动态全自动贯通编组。
表1 列车形成的自动化等级（灵活编组控制的自动化等级）
02
列车运行的自动化等级
EN 62290-1[4]和GB/T 32590.1[5]等标准中，从列车运行过程中所需完成各项功能下的人和设备职责划分的角度，定义了城轨交通运行的不同自动化等级1 （Grade of Automation, GoA）。
不同列车运行自动化等级的主要区别如下，各自动化等级下所必须具备的基本功能如表 2 所示。其中，达到 GoA 3 及以上（GoA 4）即可认为属于 FAO 系 统。
· GoA 0：在该等级下，系统实现目视下列车运行(TOS)；
· GoA 1：在该等级下，系统实现非自动列车运行(NTO)；
· GoA 2：在该等级下，系统实现半自动化列车运行(STO)；
· GoA 3：在该等级下，系统实现有人值守下列车自动运行(DTO)；
· GoA 4：在该等级下，系统实现无人值守下的列车自动运行(UTO)。
表2 各自动化等级（GoA）下的列车运行基本功能实现方式
03
列车运行环境智能感知等级
为适应城轨交通全自动运行需求，自动化系统需要具备列车运行环境智能感 知能力，而且，不同的感知能力对城轨交通自动运行控制的支撑作用不同。因此， 可根据对列车运行环境智能感知技术的运行设计域（Operation Design Domain, ODD）不同，以及智能感知对列车自动运行控制系统的不同支持作用，定义列车 运行环境智能感知等级（Grade of train operating environment Perception, GoP）划分方式如下。其中，智能感知的 ODD 主要依据对感知范围的要求不同而 划分。
· GoP 0：无自动感知（Non-automatic Perception, NP）
· GoP 1：辅助感知（Assistant Perception, AP）
· GoP 2：可信感知（Dependable Perception, DP）
· GoP 3：超视距可信感知（Over-the-horizon dependable perception, OP）
表3 各感知等级的主要特征
04
调度指挥的自动化等级
《城市轨道交通智能行车调度指挥系统设计导则》白皮书[6]根据对调度指挥相关系统功能的梳理，结合调度智能化发展趋势，定义了轨道交通调度指挥系统自动化等级（Grade of automatic Dispatch, GoD）。
各GoD等级的主要特征如下，不同GoD下的运用自动化等级及主要功能如表4所示。
· GoD 1：自动监视的调度指挥系统；
· GoD 2：自动监控的调度指挥系统；
· GoD 3：智能调度指挥系统。
表4 各调度自动化等级（GoD）下的主要功能
总结
结合轨道交通运行各任务的自动化等级划分，根据 iFAO 系统的定义及特征， iFAO 系统在城轨交通运行各任务的自动化程度至少应达到：
· iFAO 系统中，列车形成过程控制的自动化等级应达到 GoC 2级及以 上，即至少支持全自动机械编组；
· iFAO 系统中，列车运行的自动化等级应达到 GoA 3级及以上，即至 少支持有人值守的列车自动运行（DTO）；同时，iFAO 系统中，列车运行环境智能感知等级应达到 GoP 2 级及以上；
· iFAO 系统中，调度指挥控制的自动化等级应达到 GoD 3 级，其中， 其运用自动化等级应达到 ISD-D 及以上，即至少支持有人智能监控调度指挥。
转载：《城市轨道交通智能全自动运行系统》 白皮书编号:RTOC-WP-202401
点击下方阅读原文可下载