無人駕駛地鐵的運營管理模式研究

肖云柱

摘要：城市軌道交通無人駕駛系統(tǒng)在安全、效率和效益方面均有明顯優(yōu)勢，是城市軌道交通的發(fā)展趨勢，我國多個城市已經(jīng)規(guī)劃或者在建無人駕駛地鐵項目，但是我國無人駕駛系統(tǒng)起步晚，管理經(jīng)驗積累不足。本文通過對無人駕駛系統(tǒng)與傳統(tǒng)駕駛系統(tǒng)的功能變化的分析，結(jié)合國內(nèi)外先進的管理經(jīng)驗，研究我國無人駕駛的運營管理模式。

【關(guān)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(tǒng)又稱全自動運行系統(tǒng)，簡稱FAO（Fully Automatic Operation）。它是基于現(xiàn)代計算機、通信、控制和系統(tǒng)集成等技術(shù)實現(xiàn)列車運行全過程自動化的新一代城市軌道交通系統(tǒng)。車輛在控制中心的統(tǒng)一控制下實現(xiàn)全自動運營，自動實現(xiàn)列車休眠、喚醒、準(zhǔn)備、自檢、洗車、自動運行、停車和開關(guān)車門，以及在故障情況下實現(xiàn)自動恢復(fù)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(shè)的新線，多屬于人工輔助模式。但隨著無人駕駛技術(shù)的高速發(fā)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(yù)示著我國開啟了無人駕駛系統(tǒng)新時代。未來，無人駕駛地鐵會成為我國地鐵發(fā)展的一個趨勢，逐漸在全國范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國內(nèi)地已經(jīng)有13個城市已建或在建無人駕駛線路。目前，我國內(nèi)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(jīng)驗，但總體運營管理人才和技術(shù)還比較匱乏。

2.無人駕駛與有人駕駛的主要區(qū)別

無人駕駛地鐵與有人駕駛地鐵在功能上有明顯的區(qū)別，主要的功能均由系統(tǒng)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(yīng)了科技發(fā)展的趨勢，由系統(tǒng)代替人工，擺脫了人力的限制及人工可能出現(xiàn)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(tǒng)的運營管理架構(gòu)

無人駕駛系統(tǒng)在設(shè)計上優(yōu)化了司機及其相關(guān)崗位（司機管理崗位）的配置，因此需要設(shè)置巡查隊，以應(yīng)對列車突發(fā)故障處理；無人駕駛系統(tǒng)車廠與正線采用一體化信號系統(tǒng)，優(yōu)化了車廠管理崗位，如車廠調(diào)度、信號值班員等崗位；無人駕駛系統(tǒng)的運營，由控制中心的調(diào)度指揮，實現(xiàn)全自動運行，由于與行車有關(guān)的信息處理、決策及控制均由控制中心完成，需要補強增設(shè)調(diào)度崗，建議增設(shè)乘客調(diào)度、車輛調(diào)度兩個崗位，分別處理乘客信息與列車信息。出現(xiàn)故障或者緊急情況時，由控制中心調(diào)度員統(tǒng)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(xiàn)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(shè)置指揮調(diào)度組，每班設(shè)值班主任1名，行車調(diào)度2-3名（根據(jù)線路長度情況設(shè)置），綜合調(diào)度2-3名（根據(jù)設(shè)備情況設(shè)置），乘客調(diào)度1名（根據(jù)客流量大小確定人數(shù)），車輛調(diào)度1名。

在全自動運行模式下，行車調(diào)度擔(dān)當(dāng)客車司機的職責(zé)，負責(zé)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(diào)度崗位兼任常規(guī)地鐵的電力調(diào)度和環(huán)控調(diào)度職責(zé)，負責(zé)設(shè)備運營狀態(tài)的監(jiān)控、處理及消防應(yīng)急工作；乘客調(diào)度負責(zé)監(jiān)控列車內(nèi)的乘客狀態(tài)，直接與乘客之間的溝通，發(fā)布乘客相關(guān)信息，例如PIS信息、遠程廣播，車輛調(diào)度為行車調(diào)度提供技術(shù)支持，分析監(jiān)控列車當(dāng)前的運行技術(shù)狀態(tài)。

3.2現(xiàn)場運作管理

現(xiàn)場人員主要由車站人員、巡查隊、維修人員組成。車站人員設(shè)置值班站長1名，行車值班員1名，站務(wù)員若干（根據(jù)車站規(guī)模及客流量大小確定人數(shù)），車站保留站級行車指揮條件，能在設(shè)備集中站實現(xiàn)控制范圍內(nèi)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(shè)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(shù)量根據(jù)線路長度、上線列車數(shù)量及故障率確定。正常運營狀態(tài)時，多職能巡查隊伍人員可在車站兼職車站站務(wù)員崗位，實現(xiàn)人力資源的共享。出現(xiàn)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(xiàn)場處理故障。

在無人駕駛系統(tǒng)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(wù)及列車應(yīng)急操作。待運營經(jīng)驗豐富及設(shè)備運行穩(wěn)定后，逐步過渡到無人駕駛階段。

3.3無人駕駛系統(tǒng)的運營指揮架構(gòu)

由于優(yōu)化了司機崗位，增加了巡查隊，無人駕駛系統(tǒng)的運營指揮機構(gòu)也發(fā)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(jiān)控系統(tǒng)，結(jié)合AFC（自動售檢票系統(tǒng)）數(shù)據(jù)實時監(jiān)測乘客數(shù)量，通過對全天采集的客流信息進行智能處理，從而實現(xiàn)最優(yōu)的列車運行圖的智能編排。

為合理配置運力、精準(zhǔn)投放運力、預(yù)見性啟動客流聯(lián)控和應(yīng)急聯(lián)動提供決策支持，系統(tǒng)不間斷對客流實時監(jiān)控和分析。系統(tǒng)實現(xiàn)對整體及某一區(qū)段人流量的采集及分析，當(dāng)達到閾值或發(fā)生人流異動時即向OCC及車站發(fā)出報警信息，OCC根據(jù)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(dān)全自動運行列車運用、停車、整備、清潔、檢修、調(diào)試等功能的場所。車輛段內(nèi)根據(jù)作業(yè)需求劃分自動控制區(qū)和非自動控制區(qū)。自動控制區(qū)域與非自動控制區(qū)之間嚴(yán)格分區(qū)，采用物理隔離措施，出入口設(shè)置門禁。

非自動控制區(qū)設(shè)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(shè)備設(shè)施，建立列車管理系統(tǒng)，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(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)以及檢修數(shù)據(jù)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(jù)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(jù)列車運行狀態(tài)、特定列車運行環(huán)境（高溫、潮濕等天氣）及重大活動，組織開展專項作業(yè)，針對性的提升列車重點設(shè)備運行狀態(tài)。

自動控制區(qū)包含停車列檢庫、洗車庫及線路咽喉區(qū)等設(shè)施，存放在自動區(qū)域的列車必須建立通訊，并交由行車調(diào)度統(tǒng)一管理。系統(tǒng)可根據(jù)運行計劃，自動控制列車，也可由行調(diào)在遠程操作。

非自動控制區(qū)和自動控制區(qū)之間設(shè)置控制區(qū)轉(zhuǎn)換線，滿足人工駕駛向全自動運行過渡的需要，并設(shè)置安全限速，確保安全。

4.3正線運營管理

系統(tǒng)自動實現(xiàn)列車喚醒、出入庫、運行、停車、開關(guān)門、清客、折返等全過程作業(yè)，并自動實現(xiàn)自檢，確保列車處于良好的技術(shù)狀態(tài)。調(diào)度員負責(zé)監(jiān)視全系統(tǒng)的自動運行狀態(tài)；巡查隊負責(zé)巡視檢查，并負責(zé)駕駛壓道列車；車站人員負責(zé)監(jiān)控區(qū)域列車運行狀態(tài)，負責(zé)車站客運服務(wù)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(tǒng)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(dāng)臨時性安排列車出場時，也可由行調(diào)或車輛調(diào)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(wù)，系統(tǒng)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(guān)門模式，系統(tǒng)具備車門/站臺門間隙防護功能，保證車門/站臺門關(guān)好，檢測縫隙安全后啟動。列車退出服務(wù)，自動運行到轉(zhuǎn)換軌后，系統(tǒng)可根據(jù)回廠計劃自動或者人工為停止正線服務(wù)列車設(shè)置停放股道，并觸發(fā)回廠進路，條件檢查滿足后，自動進行回廠作業(yè)，或者到洗車線自動洗車。

系統(tǒng)實時監(jiān)控列車車內(nèi)外的信息并上傳給控制中心，以供調(diào)度員決策：包括軌行區(qū)情況、車內(nèi)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(lián)系的功能。

5.結(jié)束語

無人駕駛地鐵的運營管理需要結(jié)合國內(nèi)外的運營管理經(jīng)驗，并結(jié)合線路特殊的設(shè)備設(shè)施的特點建立一套安全高效的管理模式，才能充分發(fā)揮無人駕駛的優(yōu)勢。

【參考文獻】

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