DB11∕T2341-2024城市轨道交通车辆主动式障碍物检测系统应用技术要求

城市轨道交通车辆主动式障碍物检测系统应用技术要求Techicalrequirenentsforactiveohstacledofurbanrailtransitveh北京市市场监督管理局发布I目次 1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14缩略语 15使用条件 26系统分级及功能 27系统构成 28技术要求 3附录A(规范性)计算公式 6本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由北京市交通委员会提出并归口。本文件由北京市交通委员会组织实施。本文件起草单位：北京市地铁运营有限公司、北京市轨道交通建设管理有限公司、北京市轨道交通运营管理有限公司、北京交通大学、北京轨道交通技术装备集团有限公司、北京地铁车辆装备有限公司、交控科技股份有限公司、北京埃福瑞科技有限公司、北京全路通信信号研究设计院集团有限公司、江苏必得科技股份有限公司。本文件主要起草人：李熙、张伟、李珅、秦勇、魏运、唐竹、朱鸿涛、李明、王文明、马洁、杨华威、张骄、饶东、丁明辉、姜杉、顾超、席伟光、张强、李峤、李根、赵宝源、张峻峻、舒苗淼、张奔宇、管洋、刘琦、任菲、曹志威。1城市轨道交通车辆主动式障碍物检测系统应用技术要求1范围本文件规定了城市轨道交通车辆主动式障碍物检测系统的使用条件、系统分级及功能、系统构成和技术要求。本文件适用于最高运行速度不超过120km/h的城市轨道交通车辆的非接触式主动障碍物检测。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T4208外壳防护等级(IP代码)GB7247.1激光产品的安全第1部分：设备分类、要求GB/T21562轨道交通可靠性、可用性、可维修性和安全性规范及示例GB/T21563轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验GB/T24338.4轨道交通电磁兼容第3-2部分：机车车辆设备GB/T25119轨道交通机车车辆电子装置GB/T28029.4轨道交通电子设备列车通信网络(TCN)第2-3部分：TCN通信规约GB/T28029.12轨道交通电子设备列车通信网络(TCN)第3-4部分：以太网编组网(ECN)GB/T32347.1轨道交通设备环境条件第1部分：机车车辆设备TB/T3138机车车辆用材料阻燃技术要求TB/T3139机车车辆非金属材料及室内空气有害物质限量3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。城市轨道交通线路车辆限界内，影响列车安全运行的列车、人员和其他物体。主动式障碍物检测系统activedbstacledetectionsysten安装于列车上，辅助司机瞭望，对障碍物进行主动检测，并输出报警、紧急制动或自动控制信号的装置组合。4缩略语下列缩略语适用于本文件。AVI:音频视频交错格式(AudioVideoInterleaved)DC:直流(DirectCurrent)GDC:检测控制等级(GradeofDetectionandControl)2MP4:用于音频、视频信息的压缩编码标准(MPEG-4Part)MVB:多功能车辆总线(Multi-functionVehicleBus)MTBF:平均无故障时间(MeanTimeBetweenFailures)MTTR:平均修复时间(MeanTimeToRepair)RAM:可靠性，可用性，可维护性(Reliability,Availability,Maintainability)5使用条件5.1环境条件主动式障碍物检测系统(简称“系统”)在以下环境条件下应能正常工作：a)海拔不超过1400m;b)环境温度范围为-25℃~+45℃,电子元件周围的空气温度可在-25℃~+70℃之间变化，短时(10min)可达85℃;c)允许在-40℃~+70℃的环境温度下存放；d)月平均最大相对湿度不大于95%;e)GB/T32347.1中规定的风、沙、雨、雪、雾、冰、雷以及其他化学、生物活性物、机械、污染物的侵蚀及污染。5.2供电要求供电电压应为DC110V,允许电压范围为DC77V~DC137.5V。6系统分级及功能6.1系统分级系统根据检测和对列车输出控制信号能力分级，由低到高分为：检测控制一级(GDC-1)、检测控制二级(GDC-2)、检测控制三级(GDC-3)。6.2系统功能系统应具备主动障碍物检测功能，当系统检测到障碍物时应进行报警输出。系统应具备主动障碍物检测功能，当系统检测到障碍物时，应进行报警输出或通过车辆接口输出紧急制动控制信号。系统应具备主动障碍物检测、车辆定位功能，当系统检测到障碍物时，应能结合车辆定位和障碍物检测结果等信息输出报警或通过信号系统接口输出自动控制与安全防护信号。7系统构成37.1系统构成示意如图1所示。图1系统构成示意7.2系统应至少包含感知装置、系统主机和输出终端。7.3系统感知装置应至少包含激光雷达和工业相机。7.4系统主机应至少包含电源模块、通信模块、数据处理模块、存储模块和I/O模块。7.5系统主机与感知装置、输出终端应具备通信接口。7.6系统定义为GDC-2时应设与车辆其他系统通信接口。7.7系统定义为GDC-3时应设与车载信号系统通信接口。7.8系统应具备车辆独立供电接口。8技术要求8.1一般要求8.1.1系统主机应采用标准机箱，内部板卡采用模块化设计，便于安装与维护。8.1.2系统主机宜采用双电源冗余供电，任一路电源故障不应影响系统的正常运行。8.1.3激光雷达应满足GB7247.1中类1人眼安全级别。8.1.4工业相机应具备抗频闪能力。8.1.5不同种类金属间应采取相应措施，防止电化学腐蚀。8.1.6非金属材料应采用无卤、低烟、低毒、阻燃的材料，防火性能应符合TB/T3138的规定。8.1.7所选用材料的环保性能应符合TB/T3139的规定。8.1.8系统的电气连接、组件故障不应影响车辆其他系统或设备的正常运行。8.1.9在GB/T25119中规定的电源波动以及GB/T25119中规定的S2级电源中断等电压条件下，设备应能正常工作。8.1.10正常环境条件下，设备的绝缘电阻不应小于20MQ,在耐压试验过程中应无击穿或闪络等破坏性放电现象。8.1.11车外安装的电气设备经连接器连接后防护等级应符合GB/T4208中IP67的规定，车内安装的设备防护等级不应低于GB/T4208中IP20的规定。8.1.12系统宜实时输出障碍物与列车之间的距离。4DR1/T2341—202482安全完整性等级要求821GDC-1系统中障碍物检测功能的安全完整性等级应满足GB/T21562中SIL2的要求。822GDC-2系统中障碍物检测功能的安全完整性等级应满足GBT21562中SIL2的要求。823GDC-3系统中障碍物检测功能、车辆定位功能的安全完整性等级应满足GB/T21562中SIL4的要求。83冲击和振动系统主机、感知装置应能承受GB/T21563规定的1类B级冲击和振动。84电磁兼容电磁兼容应符合GB/T24338.4中的相关规定。8.5接口要求8.5.1主机显示装置应具备声光报警及报警切除功能。8.5.2系统与车辆的通信接口宜采用MVB或工业以太网。8.5.3GDC-2应具备车辆紧急制动信号和安全复位信号接口。8.5.4GDC-3除具备GDC-2的接口外，还应具备接入信号系统接口。8.5.5与车辆的通信接口应支持符合GB/T28029.4或GB/T28029.12规定的车辆通信总线要求。86数据存储、输出要求86.1系统应具备日志及报警视频的存储功能。应能存储不少于15天的日志与报警视频，存储信息应能下载。86.2日志应至少包括系统运行信息、障碍物检测信息、报警信息，GDC-2等级的系统应包括系统与车辆间的通信信息，GDC-3等级的系统应包括系统与车载信号系统间的通信信息。86.3系统报警视频应存储报警前10s、后30s的视频，图像质量不应低于1080P,帧率不应小于15fps,视频格式应为AVI或MP4格式。87系统故障及恢复要求87.1系统设备故障或失效时，GDC-2等级的系统应能向车辆发送失效状态，GDC-3等级的系统应能向车载信号系统发送失效状态，并退出。87.2当系统故障消除后，应能自动恢复运行，GDC-2等级的系统应能按照8.5的要求向车辆发送正常状态，GDC-3等级的系统应能向车载信号系统发送正常状态。88系统性能要求881在0.51x~750x光线强度环境下，系统障碍物检测性能应不受影响。882系统的误报警率按照GDC分级应满足表1的要求，计算公式应符合A.1的规定。表1系统误报警率指标58.8.3系统的漏报警率按照GDC分级应满足表2的要求，计算公式应符合A.2的规定。表2系统漏报警率指标8.8.4当列车处于平直线路时，系统检测性能应符合表3的规定。表3系统检测性能典型障碍物类型障碍物最小投影(宽×高)响应时间人小障碍物8.8.5当列车处于曲线线路(无建筑或设备遮挡)时，检测距离应满足表3和A.3计算值中较小值的要求，系统响应时间应符合表3的规定。8.8.6当列车处于曲线线路(有建筑或设备遮挡)时，检测距离应满足表3和A.4计算值中较小值的要求，系统响应时间应符合表3的规定。8.8.7GDC-3主动障碍物检测系统区间定位误差不应超过±10m,站台定位误差不应超过±10cm。8.9RAM要求8.9.1MTBF应不低于100000小时。8.9.2系统可用性应不低于99.99%。8.9.3MTTR应不超过30分钟。6(规范性)计算公式A1系统误报警率系统误报警率按公式(A.1)计算。…F——误报警次数，单位为次；T——正确报警次数，单位为次；M——漏报警次数，单位为次。A2系统漏报警率系统漏报警率按公式(A.2)计算。…………P:系统漏报警率；F——误报警次数，单位为次；T——正确报警次数，单位为次；M——漏报警次数，单位为次。A.3曲线线路(无建筑或设备