上海轨道交通实现无人驾驶的可行性分析与对策

上海轨道交通实现无人驾驶的可行性分析

与对策

上海轨道交通实现无人驾驶的可行性分析与对策

蔡于

(上海地铁运营有限公司)

摘要通过对上海轨道交通运营现状的分析,找出实现无人驾驶的影响因素,并提出相应的解决对策.

关键词轨道交通无人驾驶可行性分析对策

1概述

地铁,轻轨列车实现自动化无人驾驶是全球城

市轨道交通的重要发展方向之一.1984年,法国里

尔率先研制出世界上第一列无人驾驶地铁列车,并

投入使用.目前,加拿大,法国,丹麦,新加坡等国家

已有无人驾驶系统投入运行,而在我国大陆地区轨

道交通无人驾驶尚处于起步阶段.根据规划,上海

轨道交通将有望实现无人驾驶载客运营.

无人驾驶最显着的特点是控制系统的操纵完全

依照通信系统发送的行车指令信息.无人驾驶相比

有人驾驶具有明显的优势,主要表现在:

1)提高增加运能的可能性.由于采用移动闭塞

技术,增加了列车运行的密度,缩短了行车间隔,提

高了线路的通过能力,使列车运行比传统的固定,准

移动闭塞系统更为高效,灵活;

2)节省人力资源,减少办公用房,降低运营成

本;

3)避免司机的误操作;

4)避免司机人为因素(如漏乘,折返慢等)对运

营的干扰.

当然,无人驾驶也并非十全十美,它的不足之处

在于:当设备发生故障或其他突发情况时,电脑的判断不够人性化;处置能力也相对有限,仍可能需要工作人员进行干预.

2上海轨道交通实现无人驾驶的可行性

上海轨道交通已安全运营了十多年,积累了宝

贵的经验.目前,投入运营线路上的载客列车基本上受ATC(列车自动控制)系统控制,实现了ATO (列车自动驾驶)自动运行.正常情况下,实现了在

司机监控下的"无人驾驶".

2.1司机的作用

目前,由于列车基本上受ATC系统控制,司机

的作用仅为:

(1)完成到站后的开,关门作业,看信号(有岔车

一

14一

站的道岔防护信号和发车表示器)揿下ATO发车按钮;

(2)对突发情况的处置,包括设备故障状态下的

操作和对其他影响因素(如触网异物,乘客多等)的监控和处置.

由此可见,司机在列车运行中的作用已经大大

弱化.

2.2实现无人驾驶的影响因素

尽管上海轨道交通的列车在正常情况下已可以

自动运行,但要真正实现"无人驾驶",还有车辆,信号等方面的影响因素.

2.2.1车辆

虽然目前投入运营线路上的载客列车已实现了ATO自动运行,但只能满足正常情况下的运行需要.一旦发生故障,由于列车故障自检,带故障运行

能力较差,要实现无人监控下的无人驾驶还很困难. 需要特别指出的是:由于上海轨道交通客流大,乘客构成复杂,列车车门故障频发,2005年,仅轨道交通1号线造成晚点就达243次.目前,车门的故障基

本上都需要司机进行处置,这也给无人驾驶的实现增加了难度.

当雨,雪天气或钢轨涂油时,列车停站精度大大

降低.若车站安装屏蔽门,列车停站时精确对位实

属不易.现在,列车若超过停站位置,需要人工退行

对位.

由于现有的列车没有对线路积水或障碍物的探

测功能,当线路积水或有障碍物时,只能依靠司机发现,确认及简单应急处置.

现有的列车在每节车厢内都配有灭火器,供乘

客或工作人员在发生火灾初期自救.但车厢内没有监视器和可供乘客在紧急情况下使用的对讲电话, 发生突发情况时,只能靠司机了解车厢内的情况,乘客也只能通过司机将情况反映给控制中心.目前上海轨道交通大部分列车的每节车厢内虽配有信息显《地下工程与隧道))2006年第2期

示屏,但播放的信息是预先输入的到站信息和广告, 无法根据运营的情况实时播放需要的信息.

2.2.2信号

目前,列车使用的信号系统是固定闭塞或准移

动闭塞信号系统,相比移动闭塞信号系统,列车运行

的密度较低,行车间隔较大,线路的通过能力较低, 不能满足无人驾驶的技术要求.

现有的列车在信号发生故障时,凭调度命令改

由司机人工驾驶,控制中心无法对列车进行远程控制.

2.3实现无人驾驶的其他影响因素

2.3.1乘客

乘客是轨道交通直接服务的对象,乘客素质的

高低将对正常运营产生极大的影响.上海轨道交通客流极大,乘客构成相当复杂,如乘客在接受服务的过程中不配合,会造成服务设施损坏,列车晚点等后果,严重影响服务质量及运营安全.以上海轨道交

通1号线为例,2005年,由于乘客人多吊车门,挤车门造成的晚点高达1013次,平均每天2.8次,占全

年晚点总数的近一半,几乎与所有设备故障造成的晚点数持平.由于对车门的控制是列车ATP(列车

自动保护)保护的重要组成部分,因此当车门因人多拥挤发生故障时,目前只能由司机切除ATP门控旁路后重新开门.可无人驾驶列车的自动化系统就不能做出如此人性化的判断了.同时,韩国大邱地铁

的灾难使我们意识到:乘客的行为不仅有可能影响到我们的服务质量,也有可能造成巨大的危险.

2.3.2屏蔽门

乘客在运营期间侵入限界对列车正常运行造成

了很大的影响.2005年,仅上海轨道交通1号线发

生的,有较大影响的人车冲突事件就有7件之多.

安装屏蔽门不仅可以减少站台与隧道之间冷热气流的交换,降低环控系统的运营能耗,还能有效防止站台上的乘客侵限,确保乘客的安全.但是,当设备发

生故障需在安装屏蔽门的无人驾驶线路上人工驾驶时,司机到站停车需精确对位,难度大,速度慢.

2.3.3紧急事故

列车在运行途中发生火灾,爆炸,毒气等突发紧

急情况时,乘客逃生在所难免.虽然上海轨道交通

运营至今未发生过紧急状态下的乘客逃生,但从相关处置预案来看,一旦发生突发事件,乘客被迫疏散逃生时,司机将负责与控制中心联络,车厢广播,打

开安全门,引导乘客疏散逃生等.实现无人驾驶后, 《地下工程与隧道))2oo6年第2期

乘客可以通过车厢内的无线对讲系统与控制中心联络,报告现场情况.控制中心也可以通过监控系统

实时了解车厢内的情况.发生突发事件时,控制中

心直接对车厢进行广播,提示乘客进行简单应急操作,引导乘客疏散逃生.因此,必须对安全门,乘客

与控制中心联络的无线对讲系统,控制中心对车厢的监控系统,乘客信息导向系统等相关设备进行改造,以适应无人驾驶的需要.

3建议与对策

3.1加强对乘客的引导,争取乘客的配合

乘客乘座轨道交通是为了安全,快捷到达目的

地.只要加大宣传力度,加强对乘客的引导和交流, 建立,完善相应的管理法规,制度,一定会得到乘客

的理解和配合.乘客能够成为正常运营秩序的维护,宣传者和设备状态,突发情况的监督,汇报人. 3.2改进车辆性能,完善故障自检,自愈功能

真正意义上的无人驾驶是列车不在跟车工作人

员的监控下实现的.因此,要保证运营的质量,就必

须提高列车的智能化程度,完善故障自检,自愈功