城市轨道交通全自动运行线路的优势与风险分析

向浩淼

摘要：随着信息技术及自动控制的进步，无人驾驶技术的应用在轨道交通领域日益升温，全球多个大城市已开通或正投入无人驾驶轨道交通项目，国内轨道交通亦蓬勃发展，如上海地铁10号线、浦江APM线，芜湖跨座式单轨1号线，都是采用全自动驾驶技术，具有全自动运行功能。本文结合芜湖轨道交通无人驾驶应用情况，对全自动运行的优势与风险进行分析，提供全自动运行的轨道交通系统运营管理建议。

关键词：全自动运行（FAO：Fully Automatic Operation）;有人值守的列車自动运行（DTO：Driverless train operation）;无人值守下的列车自动运行（UTO：Unattended Train Operation）;

1 引言

全自动运行系统是城市轨道交通列车运行控制系统的发展趋势，根据《城市轨道交通全自动运行系统建设指南》相关数据，全球新建线路中将有75%采用全自动运行系统，改造线路中也将有40%采用全自动运行系统，国内部分城市或已开通全自动运行线路，或正在建设全自动运行线路，或已将全自动运行系统建设纳入规划，且轨道制式多样，包含钢轮钢轨、跨坐式单轨、自动导向系统等，通过信号系统全自动控制，在实现行车自动化、检修智能化、乘客服务自助化方面进行质量提升。

2全自动运行的定义

城市轨道交通全自动运行系统是基于现代计算机、通信、控制和系统集成等技术实现列车运行全过程自动化的全新一代城市轨道交通系统。完全的全自动包括了无人值守的列车无人驾驶和无人值守的车站设备全自动控制，在系统可靠性、安全性、可用性、可维护性上有了进一步提升。

3 全自动运行UTO系统的优势

1）车辆全自动运行的优势

a.提高运能。全自动运行下，列车停站作业、发车作业、折返作业不需要司机手动开关门，减少了司机开关门操作时间，可以提高列车旅行速度，相应地可提高运能或减少配车。

b. 减少人力成本。列车不安排专职司机，可以优化随车员排班，为减员创造条件，减少人力成本。

c. 节能降耗。运营结束后只需安排待检车辆回库，可以不用安排全部车辆回库，为减少列车空驶时间和能耗，优化车辆修程，为减少车场规模创造了条件。

d. 岗位复合。通过列车全自动运行的岗位复合，有利于运营、维护相关作业的减员增效。

e. 规避人员失误。通过系统自动控制，可以最大限度规避了因驾驶员的操作失误所带来的对运营的影响。

f.提高灵活性。在对AFC系统数据进行提取，掌握实时客流变化并依此进行列车灵活调整，可提高运营的服务水平。

2） 车站全自动运行的优势

a.避免疲劳影响。运营前各专业系统自动检测车站服务设备，状态数据实时上传，车站以查看各专业设备状态报告来替代人员巡检作业，排除了人员疲劳因素导致漏检、漏查引起的故障影响。

b. 自动开启设备。车站各专业系统，通过统一的时钟源和设备时刻表自动实现开关站，自动进行卷帘门、电梯、广播、空调、照明、AFC、PIS系统、CCTV等的运行操作。

c. 工单自动触发。设备故障自动触发工单并将维修需求推送至多职能队伍及时处置，提升检修效率。

d. 减员增效，在多系统自动化的前提下，有利于车站相关作业的减员增效。

4、全自动运行UTO系统的潜在风险

1）车辆全自动运行可能存在的风险

a. 系统的RAMS指标达不到要求引起的次生故障。对于完全无人值守的全自动运行（UTO）系统而言，列车全自动运行系统的安全性、可靠性、可用性和可维护性等指标要求更高，故障降级和灾害工况较多而不能及时处理的情况下，可能引起次生故障，超出运营所能接受的风险。

b. 车辆全自动运行对瞬时大客流的应对能力有限。对于完全无人值守的全自动运行（UTO）系统而言，在运量超出运能的情况下，列车自动控制能采取的动作有限，增加运营的风险（如车门、屏蔽门受大客流影响无法正常关闭）。

2）车站全自动运行可能存在的风险

a. 无人及时维修故障。无人值守车站配员较少，当相关设备发生故障时，需等待岗位复合的多职能队员进行故障修复，时间较长，影响车站的运营服务。

b. 无人及时提供乘客服务。如果乘客不会使用车站全自动设备，需要寻求帮助时，车站无人及时提供相应服务，会导致乘客服务质量下降。

c.缺乏站务人员威慑，恶意逃票的风险导致运营票务收入损失。

5 全自动运行实施步骤的建议

全自动运行系统按照UTO目标设计和建设，鉴于上诉对全自动运行系统的优势和风险分析，考虑到开通初期设备、人员、乘客以及规章等方面的适应和磨合问题，建议分阶段将生产组织模式逐步从有人监控模式（DTO）向无人模式（UTO）进行转换，通过一段时间的逐步调整、适应，以确保全自动系统运营的安全与效率。

1）试运行阶段：全自动运行轨道交通系统建设基本结束，运营管理参照有人驾驶模式，线路、车站全时段有人监护。在3个月的空载试运行期内，进行全系统功能验证，统计系统的RAMS指标，对存在问题进行整改，要求符合开通标准。岗位人员具备上岗资质及能力，配套制度基本健全，应急处置措施完善，方可开始初期运营载客。

2）初期运营阶段，全线全时段有人监护，正线列车配备列车检修和驾驶员，该阶段逐步进行列车检修和驾驶岗位复合能力提升，随车人员从2人逐步调整为1人;车站值班站长、值班员和客服人员，熟悉设备功能，熟悉管理流程，逐步进行车站岗位复合。

3）正式运营第一阶段，正线客流高峰期有人值守，低峰时段无人值守。初期运营后，系统设备运行稳定，可靠性可用性满足设计，人员适应管理流程，运营指标符合设定的目标，在正线低峰时段对部分低峰列车进行无人模式试点，逐步扩大范围。该阶段是进入全自动运行的关键节点，应确保从有人到无人的平稳过渡，建议该阶段不少于2年。

4）正式运营第二阶段，即全自动运行阶段。当正式运营第一阶段运行2年，系统设备运行稳定，可靠性可用性指标满足设计，运营队伍完全适应管理流程，乘客适应无人驾驶管理模式，运营指标符合设定的目标，满足上述条件后，对高峰时段部分列车进行全自动模式试点，逐步扩大范围至全线全时段无人，真正迈入UTO阶段。

参考文献：

[1]【城市轨道交通全自动运行系统建设指南】