城市軌道交通全自動運行線路的優(yōu)勢與風險分析

向浩淼

摘要：隨著信息技術(shù)及自動控制的進步，無人駕駛技術(shù)的應(yīng)用在軌道交通領(lǐng)域日益升溫，全球多個大城市已開通或正投入無人駕駛軌道交通項目，國內(nèi)軌道交通亦蓬勃發(fā)展，如上海地鐵10號線、浦江APM線，蕪湖跨座式單軌1號線，都是采用全自動駕駛技術(shù)，具有全自動運行功能。本文結(jié)合蕪湖軌道交通無人駕駛應(yīng)用情況，對全自動運行的優(yōu)勢與風險進行分析，提供全自動運行的軌道交通系統(tǒng)運營管理建議。

關(guān)鍵詞：全自動運行（FAO：Fully Automatic Operation）;有人值守的列車自動運行（DTO：Driverless train operation）;無人值守下的列車自動運行（UTO：Unattended Train Operation）;

1 引言

全自動運行系統(tǒng)是城市軌道交通列車運行控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，根據(jù)《城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)建設(shè)指南》相關(guān)數(shù)據(jù)，全球新建線路中將有75%采用全自動運行系統(tǒng)，改造線路中也將有40%采用全自動運行系統(tǒng)，國內(nèi)部分城市或已開通全自動運行線路，或正在建設(shè)全自動運行線路，或已將全自動運行系統(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、自動導向系統(tǒng)等，通過信號系統(tǒng)全自動控制，在實現(xiàn)行車自動化、檢修智能化、乘客服務(wù)自助化方面進行質(zhì)量提升。

2全自動運行的定義

城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)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全新一代城市軌道交通系統(tǒng)。完全的全自動包括了無人值守的列車無人駕駛和無人值守的車站設(shè)備全自動控制，在系統(tǒng)可靠性、安全性、可用性、可維護性上有了進一步提升。

3 全自動運行UTO系統(tǒng)的優(yōu)勢

1）車輛全自動運行的優(yōu)勢

a.提高運能。全自動運行下，列車停站作業(yè)、發(fā)車作業(yè)、折返作業(yè)不需要司機手動開關(guān)門，減少了司機開關(guān)門操作時間，可以提高列車旅行速度，相應(yīng)地可提高運能或減少配車。

b. 減少人力成本。列車不安排專職司機，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。運營結(jié)束后只需安排待檢車輛回庫，可以不用安排全部車輛回庫，為減少列車空駛時間和能耗，優(yōu)化車輛修程，為減少車場規(guī)模創(chuàng)造了條件。

d. 崗位復(fù)合。通過列車全自動運行的崗位復(fù)合，有利于運營、維護相關(guān)作業(yè)的減員增效。

e. 規(guī)避人員失誤。通過系統(tǒng)自動控制，可以最大限度規(guī)避了因駕駛員的操作失誤所帶來的對運營的影響。

f.提高靈活性。在對AFC系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行提取，掌握實時客流變化并依此進行列車靈活調(diào)整，可提高運營的服務(wù)水平。

2） 車站全自動運行的優(yōu)勢

a.避免疲勞影響。運營前各專業(yè)系統(tǒng)自動檢測車站服務(wù)設(shè)備，狀態(tài)數(shù)據(jù)實時上傳，車站以查看各專業(yè)設(shè)備狀態(tài)報告來替代人員巡檢作業(yè)，排除了人員疲勞因素導致漏檢、漏查引起的故障影響。

b. 自動開啟設(shè)備。車站各專業(yè)系統(tǒng)，通過統(tǒng)一的時鐘源和設(shè)備時刻表自動實現(xiàn)開關(guān)站，自動進行卷簾門、電梯、廣播、空調(diào)、照明、AFC、PIS系統(tǒng)、CCTV等的運行操作。

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

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

4、全自動運行UTO系統(tǒng)的潛在風險

1）車輛全自動運行可能存在的風險

a. 系統(tǒng)的RAMS指標達不到要求引起的次生故障。對于完全無人值守的全自動運行（UTO）系統(tǒng)而言，列車全自動運行系統(tǒng)的安全性、可靠性、可用性和可維護性等指標要求更高，故障降級和災(zāi)害工況較多而不能及時處理的情況下，可能引起次生故障，超出運營所能接受的風險。

b. 車輛全自動運行對瞬時大客流的應(yīng)對能力有限。對于完全無人值守的全自動運行（UTO）系統(tǒng)而言，在運量超出運能的情況下，列車自動控制能采取的動作有限，增加運營的風險（如車門、屏蔽門受大客流影響無法正常關(guān)閉）。

2）車站全自動運行可能存在的風險

a. 無人及時維修故障。無人值守車站配員較少，當相關(guān)設(shè)備發(fā)生故障時，需等待崗位復(fù)合的多職能隊員進行故障修復(fù)，時間較長，影響車站的運營服務(wù)。

b. 無人及時提供乘客服務(wù)。如果乘客不會使用車站全自動設(shè)備，需要尋求幫助時，車站無人及時提供相應(yīng)服務(wù)，會導致乘客服務(wù)質(zhì)量下降。

c.缺乏站務(wù)人員威懾，惡意逃票的風險導致運營票務(wù)收入損失。

5 全自動運行實施步驟的建議

全自動運行系統(tǒng)按照UTO目標設(shè)計和建設(shè)，鑒于上訴對全自動運行系統(tǒng)的優(yōu)勢和風險分析，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）向無人模式（UTO）進行轉(zhuǎn)換，通過一段時間的逐步調(diào)整、適應(yīng)，以確保全自動系統(tǒng)運營的安全與效率。

1）試運行階段：全自動運行軌道交通系統(tǒng)建設(shè)基本結(jié)束，運營管理參照有人駕駛模式，線路、車站全時段有人監(jiān)護。在3個月的空載試運行期內(nèi)，進行全系統(tǒng)功能驗證，統(tǒng)計系統(tǒng)的RAMS指標，對存在問題進行整改，要求符合開通標準。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，方可開始初期運營載客。

2）初期運營階段，全線全時段有人監(jiān)護，正線列車配備列車檢修和駕駛員，該階段逐步進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、值班員和客服人員，熟悉設(shè)備功能，熟悉管理流程，逐步進行車站崗位復(fù)合。

3）正式運營第一階段，正線客流高峰期有人值守，低峰時段無人值守。初期運營后，系統(tǒng)設(shè)備運行穩(wěn)定，可靠性可用性滿足設(shè)計，人員適應(yīng)管理流程，運營指標符合設(shè)定的目標，在正線低峰時段對部分低峰列車進行無人模式試點，逐步擴大范圍。該階段是進入全自動運行的關(guān)鍵節(jié)點，應(yīng)確保從有人到無人的平穩(wěn)過渡，建議該階段不少于2年。

4）正式運營第二階段，即全自動運行階段。當正式運營第一階段運行2年，系統(tǒng)設(shè)備運行穩(wěn)定，可靠性可用性指標滿足設(shè)計，運營隊伍完全適應(yīng)管理流程，乘客適應(yīng)無人駕駛管理模式，運營指標符合設(shè)定的目標，滿足上述條件后，對高峰時段部分列車進行全自動模式試點，逐步擴大范圍至全線全時段無人，真正邁入UTO階段。

參考文獻：

[1]【城市軌道交通全自動運行系統(tǒng)建設(shè)指南】