蘇璐

摘 要：目前，城市軌道交通技術(shù)的更新和理念的進(jìn)步，已使城市軌道交通系統(tǒng)的可靠性和安全性有了大幅度的提高。隨著城市化進(jìn)程加快和城市軌道交通的快速發(fā)展，采用技術(shù)趨于成熟的“無(wú)人駕駛模式”已經(jīng)成為城市軌道交通領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。本文通過(guò)簡(jiǎn)述城市軌道交通全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)及廣州地鐵APM線運(yùn)營(yíng)實(shí)踐情況，為全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)提供了參考。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng);廣州地鐵APM線

1 全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)特點(diǎn)

國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）和國(guó)際公共交通協(xié)會(huì)（UITP）根據(jù)列車(chē)運(yùn)行類(lèi)型;行駛中調(diào)整列車(chē);列車(chē)停車(chē);關(guān)閉車(chē)門(mén);干擾事件下運(yùn)行五個(gè)方面的特征，將軌道交通自動(dòng)化水平（自動(dòng)化等級(jí)：Grades of Automation，簡(jiǎn)稱(chēng) GoA）劃分為 5 級(jí)（城市軌道交通自動(dòng)化水平等級(jí)劃分如表1）：

全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)（Fully Automatic Operation，簡(jiǎn)稱(chēng)FAO），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(chē)運(yùn)行全過(guò)程自動(dòng)化的新一代城市軌道交通系統(tǒng)。GoA3級(jí)和GoA4級(jí)軌道交通都屬于FAO。其中，GoA3級(jí)和GoA4級(jí)為城市軌道交通屬于全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)（Fully Automatic Operation，簡(jiǎn)稱(chēng)FAO），作為最高自動(dòng)化等級(jí)的城市軌道交通系統(tǒng)，主要具備以下三個(gè)特點(diǎn)：

1.1 自動(dòng)化程度高

FAO能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)列車(chē)休眠、喚醒、準(zhǔn)備、自檢、自動(dòng)運(yùn)行、停車(chē)和開(kāi)關(guān)車(chē)門(mén)，以及在故障情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恢復(fù)等功能，包括洗車(chē)也能在無(wú)人操作的情況下完成。

1.2 管理控制集中化

控制中心進(jìn)行集中控制，包括列車(chē)運(yùn)行的控制;列車(chē)故障的遠(yuǎn)程報(bào)警與處理;車(chē)廂內(nèi)閉路電視的監(jiān)視;乘客的遠(yuǎn)程求助等，使得信息完整，控制效率提高。

1.3 多重可靠冗余設(shè)計(jì)

車(chē)輛、信號(hào)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等均應(yīng)采用多重可靠冗余技術(shù)，主、備系統(tǒng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫切換，提高系統(tǒng)的可靠性。

2 全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

2.1 安全性、可靠性和靈活性高

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)的城市軌道交通線中有超過(guò)五成的意外是由于人的疏忽操作造成的。全自動(dòng)運(yùn)行可以減少主觀操作的影響，并通過(guò)采用新的設(shè)計(jì)理念，利用可靠的多重冗余設(shè)計(jì)，快速精準(zhǔn)的診斷、排除故障，結(jié)合智能化和數(shù)字化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)控制中心，依靠干預(yù)機(jī)制，提高安全性和可靠性。

2.2 服務(wù)質(zhì)量提升

全自動(dòng)運(yùn)行擺脫了有人駕駛系統(tǒng)司機(jī)配置和周轉(zhuǎn)的制約，不受司乘人員的限制，可以不斷實(shí)現(xiàn)全天不間斷的運(yùn)輸服務(wù)，有助于實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷的運(yùn)輸服務(wù)。全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的信號(hào)系統(tǒng)采用了基于無(wú)線通信技術(shù)的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)，通過(guò)與車(chē)輛的高精度控制系統(tǒng)的技術(shù)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)列車(chē)精確定位、高速運(yùn)行、實(shí)時(shí)跟蹤和自動(dòng)折返，有效地縮短了列車(chē)運(yùn)行間隔，提高了行車(chē)密度和旅行速度，可適應(yīng)大客流的需要。根據(jù)運(yùn)輸需求靈活地調(diào)整運(yùn)營(yíng)間隔，隨時(shí)增、減列車(chē)，提高系統(tǒng)對(duì)突發(fā)大客流（大型活動(dòng)，如體育比賽）的響應(yīng)能力。

2.3 運(yùn)營(yíng)和人力成本降低

全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，可以減少人力和物力。

在運(yùn)行過(guò)程中，減少了因因?yàn)橐蛩赜绊懙恼九_(tái)乘降等作業(yè)時(shí)間，同時(shí)也可以根據(jù)工況有效的改變照明、通風(fēng)等模式，從而減少能耗，降低運(yùn)營(yíng)成本。

全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)可以優(yōu)化人力配置，減少駕駛員數(shù)量，將司機(jī)從重復(fù)作業(yè)中解放出來(lái)，列車(chē)上可以配置乘務(wù)人員，在為乘客服務(wù)的同時(shí)，監(jiān)視列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)，其勞動(dòng)強(qiáng)度將極大減低，同時(shí)全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)減少了對(duì)于車(chē)場(chǎng)服務(wù)人員、車(chē)站服務(wù)人員等需求，一定程度上能夠降低運(yùn)營(yíng)成本。

3 廣州全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)（APM）運(yùn)營(yíng)實(shí)踐

廣州地鐵APM線是國(guó)內(nèi)首條真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛自動(dòng)運(yùn)行的軌道交通線路，在設(shè)計(jì)上大量采用了新系統(tǒng)、新技術(shù)、新材料，并在管理模式上第一次提出了車(chē)站無(wú)人值守的新理念。

3.1 線路功能定位

3.1.1 骨干網(wǎng)三號(hào)線的加密線、接駁線

2010年11月8日正式開(kāi)通投入運(yùn)營(yíng)，全長(zhǎng) 3.94km，共設(shè)9個(gè)站臺(tái)，兩端與3號(hào)線林和西站、廣州塔站換乘。三號(hào)線是廣州地鐵最擁擠的一條線，APM 線與其平行設(shè)置，兩條線的距離300多米。多個(gè)站點(diǎn)都可以實(shí)現(xiàn)客流交換。目前 APM 線的日均客運(yùn)量約為5萬(wàn)人，對(duì)三號(hào)線的擁擠起到了一定的疏導(dǎo)作用（廣州地鐵APM線線路圖如圖1）。

3.1.2 觀光旅行線

APM線位于城市中心軸，沿線有廣州塔、海心沙亞運(yùn)公園、花城廣場(chǎng)、大劇院、圖書(shū)館等，且其無(wú)人駕駛的模式，列車(chē)通透的視野，本身就是景觀，特別深受小朋友的喜愛(ài)。

3.2 日常列車(chē)運(yùn)行組織

APM日常常采用大交路運(yùn)行，兩端分別采用站后/站前折返模式。（廣州地鐵APM線折返示意圖如圖2）線路不設(shè)運(yùn)行圖，采用等間隔行車(chē)，按運(yùn)行計(jì)劃行車(chē)，根據(jù)客流分為高中低峰期。

3.3 運(yùn)營(yíng)管理模式

APM線作為廣州地鐵目前唯一的全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，廣州地鐵將其作為運(yùn)營(yíng)管理改革的試驗(yàn)田，摸索了一條即符合全自動(dòng)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，又具有廣州地鐵特色的管理模式。

APM部成立于2013年3月1日，全面負(fù)責(zé)APM線運(yùn)營(yíng)管理，將一條完整線路的運(yùn)營(yíng)管理歸屬一個(gè)部門(mén)進(jìn)行管理，這種管理模式為廣州地鐵運(yùn)營(yíng)史上的首次嘗試。部門(mén)組織架構(gòu)下設(shè)有一個(gè)綜合職能室，四個(gè)生產(chǎn)分部組織：中心站、調(diào)度分部、車(chē)輛信號(hào)檢修分部、綜合檢修分部（廣州地鐵APM線組織構(gòu)架如圖3）。

3.4 運(yùn)維管理

APM線從Maximo升級(jí)到LMIS系統(tǒng)平臺(tái)，LMIS主要包括后臺(tái)管理網(wǎng)站和手持終端兩大部分，按照廣州地鐵運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)劃分共分為3大業(yè)務(wù)模塊，即：維修管理、資產(chǎn)管理、施工管理三大模塊。現(xiàn)場(chǎng)檢修人員在對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修、維護(hù)工作時(shí)，利用手持終端進(jìn)行下載、填報(bào)、上傳工單等操作，實(shí)現(xiàn)廣州地鐵運(yùn)營(yíng)設(shè)備全壽命周期的維修維護(hù)精細(xì)化管理（MAXIMO和LMIS對(duì)比如表2）。

4 結(jié)語(yǔ)

全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)用已經(jīng)有了一定的成就，以廣州地鐵APM線為例，其運(yùn)營(yíng)模式與以往有人駕駛線路對(duì)比，在列車(chē)運(yùn)行組織、運(yùn)營(yíng)管理和運(yùn)維管理等方面均有了一定的發(fā)展，且從APM線運(yùn)行以來(lái)，一直走在城市軌道交通技術(shù)、運(yùn)營(yíng)管理創(chuàng)新的前端。未來(lái)已來(lái)，全自動(dòng)駕駛會(huì)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合智慧地鐵等更前沿的技術(shù)和思想，實(shí)現(xiàn)軌道交通可持續(xù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張艷兵，王道敏，肖衍.城市軌道交通全自動(dòng)駕駛的.發(fā)展與思考[J].城市軌道交通，2015，33（9），70-74.