探究城市軌道交通全自動駕駛的發展與思考

唐海峰

摘要：本文論述了城市軌道交通全自動駕駛的發展歷程，探索城市軌道交通全自動駕駛的發展趨勢和技術特征，促進我國城市軌道交通全自動駕駛可持續發展，提出發展我國全自動化駕駛的策略，優化城市交通體系。

關鍵詞：城市軌道交通;全自動駕駛;發展策略

城市軌道交通全自動駕駛指的是列車駕駛員視線自動化工作，利用列車運行系統完成相關工作。城市軌道交通全自動駕駛系統具備豐富的功能，可以實現多重運行模式。城市軌道交通全自動駕駛系統利用現代通信技術和自動控制技術等，維護軌道交通的安全性和可靠性，使整體運行效率不斷提升，保障城市軌道交通良好的運行狀態，這也是我國軌道交通技術未來發展方向。

一、概述城市軌道交通全自動駕駛發展趨勢和技術特征

（一）發展趨勢

全自動駕駛地鐵發展速度不斷提高，很多新建線路另一個全自動駕駛設計方案，例如迪拜全網中有5條線開始設計為自動駕駛，全世界最長的全自動駕駛線路是迪拜地鐵紅線，全長為52km，行車最佳間隔為90s，最高時速可以達到90km以上。【1】

地鐵交通不斷發展，很多城市不斷改造既有軌道交通路線為全自動駕駛，例如巴黎地鐵1號線營運單位和西本子公司簽訂合同，建設地鐵自動化項目，引進各種新技術設備，實現地鐵完全自動化，城市世界全自動地鐵的代表，對于世界腸壞死軌道交通現代化建設起到引領作用。近些年亞洲國家發展速度不斷提高，竣工的全自動駕駛地鐵線路里程位于世界前列。結合相關統計數據，全自動駕駛城市軌道交通運營里程將會呈倍數增長，在2025年總里程將會達到1800km以上。

（二）技術特征

1.線路結構類型：全世界全自動駕駛軌道交通線路結構類型比較豐富，主要類型是高架線和地下混合線路，很少有純地下線路。針對無人值守的自動駕駛路線，要重視隧道人員疏散問題，實際結構關系到運營效果。

2.輪軌制式：早期的全自動駕駛列車主要是利用橡膠輪。在全世界軌道交通線路發展過程中，鋼輪鋼軌制式占據69%磁懸浮占據2%以上。當前我國全自動駕駛線路主要是利用鋼輪鋼軌制式，磁懸浮和橡膠輪胎的應用數量比較少。最早在鐵路中利用鋼輪鋼軌制式，這種方式具有很強適應性和可靠性，因此被廣泛應用。橡膠輪制式具有很強的爬坡能力，產生的噪音比較小。對于各類線路地具有很強的適應性，但是整體結構非常復雜，整體承載力比較小，橡膠粉塵會污染環境。

3.站臺安全門：在軌行區，站臺安全門發揮著防護作用，其中紅外線和激光檢測裝置發揮著重要的作用。站臺安全門可以實現全自動駕駛線路封閉運行，針對行車延遲的所有原因，乘客進入站臺軌道區的人為因素占據較大的比重。

4.車輛：在發展初期，每列車載客在300人以內，城市軌道交通全自動駕駛實現顯著的改變，當前載客列車的容量為300～700人，這是中低容量列車，利用中低容量列車，可以有效降低土建規模，有效降低整體工程造價。

5.列車運行間隔：城市軌道交通全自動駕駛系統可以有效縮短發車間隔，使發車頻率不斷提高，縮短乘客等車的時間，進一步提升城市軌道交通的服務質量。

二、我國城市軌道交通全自動駕駛的發展

（一）國發展城市軌道交通全自動駕駛的必要性

我國城市軌道交通發展速度不斷提高，當前全國各大城市不斷建設軌道交通，逐漸加密交通線網，逐漸增大了客流負荷，對于軌道驕傲通建設運行提出了較高的要求，這也突出了城市軌道交通全自動駕駛技術發展的必要性。【2】

利用當前的技術條件，很難實現地鐵最小運營間隔在2min以內，為了解決城市地鐵的客流量，尤其是解決早晚高峰期的客流量，我國需要不斷研究全自動駕駛技術，使地鐵交通的運營能力不斷提高，充分激發地鐵的運輸能力。為了提高驕傲通系統自動化水平，降低人為操作的負面影響，因為發生了人為操作之后，可能會引發地鐵事故，利用城市軌道交通全自動駕駛技術，提出針對性的發展策略，可以避免因為人為因素引發地鐵事故。實現城市軌道交通全自動駕駛可以減低運行人員的工作強度，使乘客服務質量不斷提升。軌道交通司機勞動強度比較高，利益熊全自動駕駛可以降低司機勞動強度，增加列車巡視人員的數量，一方面可以為乘客提供優質服務，同時可以全面監視列成運行情況。

（二）發展策略

1.技術路線：我國特大城市可以加強研究 鋼輪鋼軌制式自動駕駛系統，二三線城市可以發展低運量系統。積極引進國際前沿技術，完善各種技術體系，優化自動駕駛技術標準，建立系統方案。

2.裝備制造：根據現有的CBTC系統完善信號系統，利用冗余車載ATO和車輛接口冗余配置，提升軌道交通運行的安全性和可靠性。根據時刻表可以自動發車和停車，增加車輛自動喚醒和休眠以及脫軌檢測等功能，利用車載設備實現自診斷，向控制中心實時上傳故障告警信息和車輛狀態參數等。利用通信系統傳送數據，控制中心負責監控列車前方和車內的視頻，此外常客和控制中心可以實現緊急通話。

3.應急處置：利用設備系統處理災害和突發事件，實現遠程故障恢復，同時可以遠程開啟逃生門，探測站臺門和車門事故，

4.安全評估：在系統設計和驗收等階段利用安全認證技術，提升裝備的安全性，避免出現遺漏的風險點。完善第三方專業安全認證機構，保障安全評估效果。【3】

5.運營組織：設置城市軌道交通全自動駕駛，在頂層優化運營模式，制定完善的應急預案。我國缺乏城市軌道交通全自動駕駛發展經驗，因為我國需要發展人才團隊，保障團隊成員具備較高的復合業務能力，在運營實踐當中，逐漸過度人工駕駛到自動駕駛，不斷優化城市軌道交通全自動駕駛系統，完善全自動駕駛的線路。

結束語：

我國不斷發展城市軌道交通全自動駕駛技術，當前上海市已經實現全自動駕駛，并且取得顯著的成果。我國在微辣軌道交通建設過程中，需要不斷完善城市軌道交通全自動駕駛系統，積極學習國際先進的發展經驗，促進我國軌道交通可持續發展。

參考文獻：

[1]馮浩楠，黃蘇蘇，付偉，李智.城市軌道交通全自動運行系統多功能仿真平臺設計與實現[J].實驗技術與管理，2020，37（01）：238-241+249.

[2]范曉棟.城市軌道交通全自動駕駛車輛在線監測平臺的設計與應用[J].智能城市，2019，5（11）：3-5.

[3]陳寧寧，張琦，王開鋒，高鶯，賈鵬.城市軌道交通既有車輛段短庫線全自動駕駛改造方案研究[J].城市軌道交通研究，2019，22（03）：46-50.