城市軌道交通全自動(dòng)運(yùn)行線路的優(yōu)勢(shì)與風(fēng)險(xiǎn)分析

向浩淼

摘要：隨著信息技術(shù)及自動(dòng)控制的進(jìn)步，無(wú)人駕駛技術(shù)的應(yīng)用在軌道交通領(lǐng)域日益升溫，全球多個(gè)大城市已開通或正投入無(wú)人駕駛軌道交通項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)軌道交通亦蓬勃發(fā)展，如上海地鐵10號(hào)線、浦江APM線，蕪湖跨座式單軌1號(hào)線，都是采用全自動(dòng)駕駛技術(shù)，具有全自動(dòng)運(yùn)行功能。本文結(jié)合蕪湖軌道交通無(wú)人駕駛應(yīng)用情況，對(duì)全自動(dòng)運(yùn)行的優(yōu)勢(shì)與風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，提供全自動(dòng)運(yùn)行的軌道交通系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理建議。

關(guān)鍵詞：全自動(dòng)運(yùn)行（FAO：Fully Automatic Operation）;有人值守的列車自動(dòng)運(yùn)行（DTO：Driverless train operation）;無(wú)人值守下的列車自動(dòng)運(yùn)行（UTO：Unattended Train Operation）;

1 引言

全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)是城市軌道交通列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)《城市軌道交通全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)建設(shè)指南》相關(guān)數(shù)據(jù)，全球新建線路中將有75%采用全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，改造線路中也將有40%采用全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)部分城市或已開通全自動(dòng)運(yùn)行線路，或正在建設(shè)全自動(dòng)運(yùn)行線路，或已將全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)建設(shè)納入規(guī)劃，且軌道制式多樣，包含鋼輪鋼軌、跨坐式單軌、自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)等，通過信號(hào)系統(tǒng)全自動(dòng)控制，在實(shí)現(xiàn)行車自動(dòng)化、檢修智能化、乘客服務(wù)自助化方面進(jìn)行質(zhì)量提升。

2全自動(dòng)運(yùn)行的定義

城市軌道交通全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)是基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、通信、控制和系統(tǒng)集成等技術(shù)實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行全過程自動(dòng)化的全新一代城市軌道交通系統(tǒng)。完全的全自動(dòng)包括了無(wú)人值守的列車無(wú)人駕駛和無(wú)人值守的車站設(shè)備全自動(dòng)控制，在系統(tǒng)可靠性、安全性、可用性、可維護(hù)性上有了進(jìn)一步提升。

3 全自動(dòng)運(yùn)行UTO系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

1）車輛全自動(dòng)運(yùn)行的優(yōu)勢(shì)

a.提高運(yùn)能。全自動(dòng)運(yùn)行下，列車停站作業(yè)、發(fā)車作業(yè)、折返作業(yè)不需要司機(jī)手動(dòng)開關(guān)門，減少了司機(jī)開關(guān)門操作時(shí)間，可以提高列車旅行速度，相應(yīng)地可提高運(yùn)能或減少配車。

b. 減少人力成本。列車不安排專職司機(jī)，可以優(yōu)化隨車員排班，為減員創(chuàng)造條件，減少人力成本。

c. 節(jié)能降耗。運(yùn)營(yíng)結(jié)束后只需安排待檢車輛回庫(kù)，可以不用安排全部車輛回庫(kù)，為減少列車空駛時(shí)間和能耗，優(yōu)化車輛修程，為減少車場(chǎng)規(guī)模創(chuàng)造了條件。

d. 崗位復(fù)合。通過列車全自動(dòng)運(yùn)行的崗位復(fù)合，有利于運(yùn)營(yíng)、維護(hù)相關(guān)作業(yè)的減員增效。

e. 規(guī)避人員失誤。通過系統(tǒng)自動(dòng)控制，可以最大限度規(guī)避了因駕駛員的操作失誤所帶來(lái)的對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響。

f.提高靈活性。在對(duì)AFC系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，掌握實(shí)時(shí)客流變化并依此進(jìn)行列車靈活調(diào)整，可提高運(yùn)營(yíng)的服務(wù)水平。

2） 車站全自動(dòng)運(yùn)行的優(yōu)勢(shì)

a.避免疲勞影響。運(yùn)營(yíng)前各專業(yè)系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)車站服務(wù)設(shè)備，狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳，車站以查看各專業(yè)設(shè)備狀態(tài)報(bào)告來(lái)替代人員巡檢作業(yè)，排除了人員疲勞因素導(dǎo)致漏檢、漏查引起的故障影響。

b. 自動(dòng)開啟設(shè)備。車站各專業(yè)系統(tǒng)，通過統(tǒng)一的時(shí)鐘源和設(shè)備時(shí)刻表自動(dòng)實(shí)現(xiàn)開關(guān)站，自動(dòng)進(jìn)行卷簾門、電梯、廣播、空調(diào)、照明、AFC、PIS系統(tǒng)、CCTV等的運(yùn)行操作。

c. 工單自動(dòng)觸發(fā)。設(shè)備故障自動(dòng)觸發(fā)工單并將維修需求推送至多職能隊(duì)伍及時(shí)處置，提升檢修效率。

d. 減員增效，在多系統(tǒng)自動(dòng)化的前提下，有利于車站相關(guān)作業(yè)的減員增效。

4、全自動(dòng)運(yùn)行UTO系統(tǒng)的潛在風(fēng)險(xiǎn)

1）車輛全自動(dòng)運(yùn)行可能存在的風(fēng)險(xiǎn)

a. 系統(tǒng)的RAMS指標(biāo)達(dá)不到要求引起的次生故障。對(duì)于完全無(wú)人值守的全自動(dòng)運(yùn)行（UTO）系統(tǒng)而言，列車全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的安全性、可靠性、可用性和可維護(hù)性等指標(biāo)要求更高，故障降級(jí)和災(zāi)害工況較多而不能及時(shí)處理的情況下，可能引起次生故障，超出運(yùn)營(yíng)所能接受的風(fēng)險(xiǎn)。

b. 車輛全自動(dòng)運(yùn)行對(duì)瞬時(shí)大客流的應(yīng)對(duì)能力有限。對(duì)于完全無(wú)人值守的全自動(dòng)運(yùn)行（UTO）系統(tǒng)而言，在運(yùn)量超出運(yùn)能的情況下，列車自動(dòng)控制能采取的動(dòng)作有限，增加運(yùn)營(yíng)的風(fēng)險(xiǎn)（如車門、屏蔽門受大客流影響無(wú)法正常關(guān)閉）。

2）車站全自動(dòng)運(yùn)行可能存在的風(fēng)險(xiǎn)

a. 無(wú)人及時(shí)維修故障。無(wú)人值守車站配員較少，當(dāng)相關(guān)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，需等待崗位復(fù)合的多職能隊(duì)員進(jìn)行故障修復(fù)，時(shí)間較長(zhǎng)，影響車站的運(yùn)營(yíng)服務(wù)。

b. 無(wú)人及時(shí)提供乘客服務(wù)。如果乘客不會(huì)使用車站全自動(dòng)設(shè)備，需要尋求幫助時(shí)，車站無(wú)人及時(shí)提供相應(yīng)服務(wù)，會(huì)導(dǎo)致乘客服務(wù)質(zhì)量下降。

c.缺乏站務(wù)人員威懾，惡意逃票的風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)票務(wù)收入損失。

5 全自動(dòng)運(yùn)行實(shí)施步驟的建議

全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)按照UTO目標(biāo)設(shè)計(jì)和建設(shè)，鑒于上訴對(duì)全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和風(fēng)險(xiǎn)分析，考慮到開通初期設(shè)備、人員、乘客以及規(guī)章等方面的適應(yīng)和磨合問題，建議分階段將生產(chǎn)組織模式逐步從有人監(jiān)控模式（DTO）向無(wú)人模式（UTO）進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過一段時(shí)間的逐步調(diào)整、適應(yīng)，以確保全自動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的安全與效率。

1）試運(yùn)行階段：全自動(dòng)運(yùn)行軌道交通系統(tǒng)建設(shè)基本結(jié)束，運(yùn)營(yíng)管理參照有人駕駛模式，線路、車站全時(shí)段有人監(jiān)護(hù)。在3個(gè)月的空載試運(yùn)行期內(nèi)，進(jìn)行全系統(tǒng)功能驗(yàn)證，統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的RAMS指標(biāo)，對(duì)存在問題進(jìn)行整改，要求符合開通標(biāo)準(zhǔn)。崗位人員具備上崗資質(zhì)及能力，配套制度基本健全，應(yīng)急處置措施完善，方可開始初期運(yùn)營(yíng)載客。

2）初期運(yùn)營(yíng)階段，全線全時(shí)段有人監(jiān)護(hù)，正線列車配備列車檢修和駕駛員，該階段逐步進(jìn)行列車檢修和駕駛崗位復(fù)合能力提升，隨車人員從2人逐步調(diào)整為1人;車站值班站長(zhǎng)、值班員和客服人員，熟悉設(shè)備功能，熟悉管理流程，逐步進(jìn)行車站崗位復(fù)合。

3）正式運(yùn)營(yíng)第一階段，正線客流高峰期有人值守，低峰時(shí)段無(wú)人值守。初期運(yùn)營(yíng)后，系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性可用性滿足設(shè)計(jì)，人員適應(yīng)管理流程，運(yùn)營(yíng)指標(biāo)符合設(shè)定的目標(biāo)，在正線低峰時(shí)段對(duì)部分低峰列車進(jìn)行無(wú)人模式試點(diǎn)，逐步擴(kuò)大范圍。該階段是進(jìn)入全自動(dòng)運(yùn)行的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，應(yīng)確保從有人到無(wú)人的平穩(wěn)過渡，建議該階段不少于2年。

4）正式運(yùn)營(yíng)第二階段，即全自動(dòng)運(yùn)行階段。當(dāng)正式運(yùn)營(yíng)第一階段運(yùn)行2年，系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性可用性指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)，運(yùn)營(yíng)隊(duì)伍完全適應(yīng)管理流程，乘客適應(yīng)無(wú)人駕駛管理模式，運(yùn)營(yíng)指標(biāo)符合設(shè)定的目標(biāo)，滿足上述條件后，對(duì)高峰時(shí)段部分列車進(jìn)行全自動(dòng)模式試點(diǎn)，逐步擴(kuò)大范圍至全線全時(shí)段無(wú)人，真正邁入U(xiǎn)TO階段。

參考文獻(xiàn)：

[1]【城市軌道交通全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)建設(shè)指南】