淺談城市軌道交通全自動運行系統的運營實踐

蘇璐

摘 要：目前，城市軌道交通技術的更新和理念的進步，已使城市軌道交通系統的可靠性和安全性有了大幅度的提高。隨著城市化進程加快和城市軌道交通的快速發展，采用技術趨于成熟的“無人駕駛模式”已經成為城市軌道交通領域的發展趨勢。本文通過簡述城市軌道交通全自動運行系統的特點、優勢及廣州地鐵APM線運營實踐情況，為全自動運行系統運營提供了參考。

關鍵詞：城市軌道交通;全自動運行系統;廣州地鐵APM線

1 全自動運行系統特點

國際電工委員會（IEC）和國際公共交通協會（UITP）根據列車運行類型;行駛中調整列車;列車停車;關閉車門;干擾事件下運行五個方面的特征，將軌道交通自動化水平（自動化等級：Grades of Automation，簡稱 GoA）劃分為 5 級（城市軌道交通自動化水平等級劃分如表1）：

全自動運行系統（Fully Automatic Operation，簡稱FAO），是基于現代計算機、通信、控制和系統集成等技術實現列車運行全過程自動化的新一代城市軌道交通系統。GoA3級和GoA4級軌道交通都屬于FAO。其中，GoA3級和GoA4級為城市軌道交通屬于全自動運行系統（Fully Automatic Operation，簡稱FAO），作為最高自動化等級的城市軌道交通系統，主要具備以下三個特點：

1.1 自動化程度高

FAO能夠自動實現列車休眠、喚醒、準備、自檢、自動運行、停車和開關車門，以及在故障情況下實現自動恢復等功能，包括洗車也能在無人操作的情況下完成。

1.2 管理控制集中化

控制中心進行集中控制，包括列車運行的控制;列車故障的遠程報警與處理;車廂內閉路電視的監視;乘客的遠程求助等，使得信息完整，控制效率提高。

1.3 多重可靠冗余設計

車輛、信號系統、通信系統等均應采用多重可靠冗余技術，主、備系統之間能夠實現無縫切換，提高系統的可靠性。

2 全自動運行系統優勢

2.1 安全性、可靠性和靈活性高

據不完全統計，傳統的城市軌道交通線中有超過五成的意外是由于人的疏忽操作造成的。全自動運行可以減少主觀操作的影響，并通過采用新的設計理念，利用可靠的多重冗余設計，快速精準的診斷、排除故障，結合智能化和數字化的綜合監控系統、運營控制中心，依靠干預機制，提高安全性和可靠性。

2.2 服務質量提升

全自動運行擺脫了有人駕駛系統司機配置和周轉的制約，不受司乘人員的限制，可以不斷實現全天不間斷的運輸服務，有助于實現24小時不間斷的運輸服務。全自動運行系統的信號系統采用了基于無線通信技術的移動閉塞系統，通過與車輛的高精度控制系統的技術接口來實現列車精確定位、高速運行、實時跟蹤和自動折返，有效地縮短了列車運行間隔，提高了行車密度和旅行速度，可適應大客流的需要。根據運輸需求靈活地調整運營間隔，隨時增、減列車，提高系統對突發大客流（大型活動，如體育比賽）的響應能力。

2.3 運營和人力成本降低

全自動運行系統自動化程度高，可以減少人力和物力。

在運行過程中，減少了因因為因素影響的站臺乘降等作業時間，同時也可以根據工況有效的改變照明、通風等模式，從而減少能耗，降低運營成本。

全自動運行系統可以優化人力配置，減少駕駛員數量，將司機從重復作業中解放出來，列車上可以配置乘務人員，在為乘客服務的同時，監視列車運行狀態，其勞動強度將極大減低，同時全自動運行系統減少了對于車場服務人員、車站服務人員等需求，一定程度上能夠降低運營成本。

3 廣州全自動運行系統（APM）運營實踐

廣州地鐵APM線是國內首條真正實現無人駕駛自動運行的軌道交通線路，在設計上大量采用了新系統、新技術、新材料，并在管理模式上第一次提出了車站無人值守的新理念。

3.1 線路功能定位

3.1.1 骨干網三號線的加密線、接駁線

2010年11月8日正式開通投入運營，全長 3.94km，共設9個站臺，兩端與3號線林和西站、廣州塔站換乘。三號線是廣州地鐵最擁擠的一條線，APM 線與其平行設置，兩條線的距離300多米。多個站點都可以實現客流交換。目前 APM 線的日均客運量約為5萬人，對三號線的擁擠起到了一定的疏導作用（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、海心沙亞運公園、花城廣場、大劇院、圖書館等，且其無人駕駛的模式，列車通透的視野，本身就是景觀，特別深受小朋友的喜愛。

3.2 日常列車運行組織

APM日常常采用大交路運行，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）線路不設運行圖，采用等間隔行車，按運行計劃行車，根據客流分為高中低峰期。

3.3 運營管理模式

APM線作為廣州地鐵目前唯一的全自動運行系統，廣州地鐵將其作為運營管理改革的試驗田，摸索了一條即符合全自動運營系統設計理念，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，全面負責APM線運營管理，將一條完整線路的運營管理歸屬一個部門進行管理，這種管理模式為廣州地鐵運營史上的首次嘗試。部門組織架構下設有一個綜合職能室，四個生產分部組織：中心站、調度分部、車輛信號檢修分部、綜合檢修分部（廣州地鐵APM線組織構架如圖3）。

3.4 運維管理

APM線從Maximo升級到LMIS系統平臺，LMIS主要包括后臺管理網站和手持終端兩大部分，按照廣州地鐵運營業務劃分共分為3大業務模塊，即：維修管理、資產管理、施工管理三大模塊。現場檢修人員在對設備進行維修、維護工作時，利用手持終端進行下載、填報、上傳工單等操作，實現廣州地鐵運營設備全壽命周期的維修維護精細化管理（MAXIMO和LMIS對比如表2）。

4 結語

全自動運行系統在我國的應用已經有了一定的成就，以廣州地鐵APM線為例，其運營模式與以往有人駕駛線路對比，在列車運行組織、運營管理和運維管理等方面均有了一定的發展，且從APM線運行以來，一直走在城市軌道交通技術、運營管理創新的前端。未來已來，全自動駕駛會順應時代發展趨勢，結合智慧地鐵等更前沿的技術和思想，實現軌道交通可持續的發展。

參考文獻：

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