肖云柱
摘要:城市軌道交通無人駕駛系統在安全、效率和效益方面均有明顯優勢,是城市軌道交通的發展趨勢,我國多個城市已經規劃或者在建無人駕駛地鐵項目,但是我國無人駕駛系統起步晚,管理經驗積累不足。本文通過對無人駕駛系統與傳統駕駛系統的功能變化的分析,結合國內外先進的管理經驗,研究我國無人駕駛的運營管理模式。
【關鍵詞】地鐵;無人駕駛;運營場景;運營管理
1.研究背景
軌道交通無人駕駛系統又稱全自動運行系統,簡稱FAO(Fully Automatic Operation)。它是基于現代計算機、通信、控制和系統集成等技術實現列車運行全過程自動化的新一代城市軌道交通系統。車輛在控制中心的統一控制下實現全自動運營,自動實現列車休眠、喚醒、準備、自檢、洗車、自動運行、停車和開關車門,以及在故障情況下實現自動恢復等功能。
近年來,全國各大城市紛紛步入“地鐵時代”,我國近幾年建設的新線,多屬于人工輔助模式。但隨著無人駕駛技術的高速發展,地鐵正在逐步進入無人駕駛時代。2017年底,北京地鐵燕房線的開通預示著我國開啟了無人駕駛系統新時代。未來,無人駕駛地鐵會成為我國地鐵發展的一個趨勢,逐漸在全國范圍內推廣應用。據不完全統計,目前我國內地已經有13個城市已建或在建無人駕駛線路。目前,我國內陸僅北京、上海和廣州三個城市的地鐵開通了無人自動駕駛線路,積累了一些運營管理經驗,但總體運營管理人才和技術還比較匱乏。
2.無人駕駛與有人駕駛的主要區別
無人駕駛地鐵與有人駕駛地鐵在功能上有明顯的區別,主要的功能均由系統自動完成或控制中心遠程完成。有人駕駛地鐵與無人駕駛地鐵的功能對比如表1所示。
由上表可見,無人駕駛地鐵更多的借用了科技的手段,順應了科技發展的趨勢,由系統代替人工,擺脫了人力的限制及人工可能出現的弊端。對人力需求的改變,也將帶來管理模式的改變。
3.無人駕駛系統的運營管理架構
無人駕駛系統在設計上優化了司機及其相關崗位(司機管理崗位)的配置,因此需要設置巡查隊,以應對列車突發故障處理;無人駕駛系統車廠與正線采用一體化信號系統,優化了車廠管理崗位,如車廠調度、信號值班員等崗位;無人駕駛系統的運營,由控制中心的調度指揮,實現全自動運行,由于與行車有關的信息處理、決策及控制均由控制中心完成,需要補強增設調度崗,建議增設乘客調度、車輛調度兩個崗位,分別處理乘客信息與列車信息。出現故障或者緊急情況時,由控制中心調度員統一指揮,進行遠程處理,并安排車站人員、巡查人員以及維修人員現場處理。
3.1控制中心運作管理
控制中心為全自動運行線路設置指揮調度組,每班設值班主任1名,行車調度2-3名(根據線路長度情況設置),綜合調度2-3名(根據設備情況設置),乘客調度1名(根據客流量大小確定人數),車輛調度1名。
在全自動運行模式下,行車調度擔當客車司機的職責,負責查看列車前后方運行情況,遠程處理列車故障,必要時遠程駕駛列車;綜合調度崗位兼任常規地鐵的電力調度和環控調度職責,負責設備運營狀態的監控、處理及消防應急工作;乘客調度負責監控列車內的乘客狀態,直接與乘客之間的溝通,發布乘客相關信息,例如PIS信息、遠程廣播,車輛調度為行車調度提供技術支持,分析監控列車當前的運行技術狀態。
3.2現場運作管理
現場人員主要由車站人員、巡查隊、維修人員組成。車站人員設置值班站長1名,行車值班員1名,站務員若干(根據車站規模及客流量大小確定人數),車站保留站級行車指揮條件,能在設備集中站實現控制范圍內的進路辦理及行車指揮工作,車站級指揮時建議終止全自動運行模式,改為有人值守的降級運行模式。
設置多職能巡查隊伍,駐守在車站或列車上,人員可由巡查人員和維修人員組成,數量根據線路長度、上線列車數量及故障率確定。正常運營狀態時,多職能巡查隊伍人員可在車站兼職車站站務員崗位,實現人力資源的共享。出現故障或緊急情況時,多職能巡查隊伍人員直接接受控制中心的指揮派遣,登程列車或到現場處理故障。
在無人駕駛系統運營初期,建議在每列車上配置司機,可兼任巡查人員,處理日常乘客事務及列車應急操作。待運營經驗豐富及設備運行穩定后,逐步過渡到無人駕駛階段。
3.3無人駕駛系統的運營指揮架構
由于優化了司機崗位,增加了巡查隊,無人駕駛系統的運營指揮機構也發生了改變,如圖1。
4.正常情況下的運營管理
4.1運行計劃的編制管理
列車配置智能監控系統,結合AFC(自動售檢票系統)數據實時監測乘客數量,通過對全天采集的客流信息進行智能處理,從而實現最優的列車運行圖的智能編排。
為合理配置運力、精準投放運力、預見性啟動客流聯控和應急聯動提供決策支持,系統不間斷對客流實時監控和分析。系統實現對整體及某一區段人流量的采集及分析,當達到閾值或發生人流異動時即向OCC及車站發出報警信息,OCC根據情況判斷是否增加或減少上線列次。
4.2車輛段管理
全自動車輛基地是承擔全自動運行列車運用、停車、整備、清潔、檢修、調試等功能的場所。車輛段內根據作業需求劃分自動控制區和非自動控制區。自動控制區域與非自動控制區之間嚴格分區,采用物理隔離措施,出入口設置門禁。
非自動控制區設置有列車檢修所需的檢修平臺、檢修地溝、檢修車間電源等設備設施,建立列車管理系統,為每列車建立檢修檔案,檢修人員每天采集輸入列車運營公里數據、故障數據以及檢修數據等,制定檢修計劃表,例如日檢、月檢、半年檢、年檢、架修等計劃表,檢修人員根據檢修計劃表對列車進行定期檢查。作為計劃修的補充,檢修計劃員可根據列車運行狀態、特定列車運行環境(高溫、潮濕等天氣)及重大活動,組織開展專項作業,針對性的提升列車重點設備運行狀態。
自動控制區包含停車列檢庫、洗車庫及線路咽喉區等設施,存放在自動區域的列車必須建立通訊,并交由行車調度統一管理。系統可根據運行計劃,自動控制列車,也可由行調在遠程操作。
非自動控制區和自動控制區之間設置控制區轉換線,滿足人工駕駛向全自動運行過渡的需要,并設置安全限速,確保安全。
4.3正線運營管理
系統自動實現列車喚醒、出入庫、運行、停車、開關門、清客、折返等全過程作業,并自動實現自檢,確保列車處于良好的技術狀態。調度員負責監視全系統的自動運行狀態;巡查隊負責巡視檢查,并負責駕駛壓道列車;車站人員負責監控區域列車運行狀態,負責車站客運服務工作。
在運營開始前組織軋道車,軋道車以人工駕駛出庫并進入正線運行,不停站、不開門,運行覆蓋整個線路。運營前,系統通過出車計劃表自動對車廠自動列車、正線存車線進行喚醒,當臨時性安排列車出場時,也可由行調或車輛調遠程操作,或者通知巡查隊上車本地對列車進行喚醒。列車自動進入正線投入服務,系統自動為喚醒成功的列車分配車次號。列車在正線運營到站采用自動開關門模式,系統具備車門/站臺門間隙防護功能,保證車門/站臺門關好,檢測縫隙安全后啟動。列車退出服務,自動運行到轉換軌后,系統可根據回廠計劃自動或者人工為停止正線服務列車設置停放股道,并觸發回廠進路,條件檢查滿足后,自動進行回廠作業,或者到洗車線自動洗車。
系統實時監控列車車內外的信息并上傳給控制中心,以供調度員決策:包括軌行區情況、車內乘客情況、車站站臺門間隙情況等,并具備乘客與中心直接聯系的功能。
5.結束語
無人駕駛地鐵的運營管理需要結合國內外的運營管理經驗,并結合線路特殊的設備設施的特點建立一套安全高效的管理模式,才能充分發揮無人駕駛的優勢。
【參考文獻】
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