无人驾驶地铁调度指挥模式初探

1　国内无人驾驶地铁应用现状

2012年3月8日，全长28.1km的北京机场线正式开通DTO（Driverless Train Operation）模式，成为国内首条无人驾驶CBTC地铁线路，列车行驶、停靠站以及车门开闭完全由信号系统控制，司机在驾驶室内只负责监控列车运行状态，无需手动操作。与有人驾驶相比，列车全程运行时间由56min缩短至48min，列车行驶也更加平稳，提高了乘客乘坐的舒适度。

2012年5月，上海10号线正式投入无人驾驶运营服务，其无人驾驶系统是按照目前国际上最高等级（GoA4级）实施的，整个运营过程包括正线和停车场运行都可以实现自动控制。相对于北京机场线，该线路自动化程度更高，按照预定的时刻表，列车可实现自动唤醒、自检、回库、清洗等功能。

2016年12月19日，香港铁路有限公司南港岛线投入正式开通，标志着我国完全拥有自主知识产权的全无人驾驶地铁列车投入运营。南港岛线实现了真正意义上的无人驾驶，列车可实现自动唤醒、自动运营、自动故障诊断及自动清洗功能。与北京机场线及上海10号线相比，南港岛线车厢不设置驾驶室，增加了两段开放式空间。

2017年12月开通的北京燕房线是我国首条自主研发的全自动运行示范线路。除全程运行自动控制外，列车还配备了障碍物检测装置，车厢内配备了无线对讲装置，当发生紧急状况时乘客可以通过该装置与调度中心联系。

此外，建设中的上海轨道交通8号线3期、成都地铁9号线也将采用无人驾驶模式，无人驾驶地铁在中国呈蓬勃发展之势。

综合国内外无人地铁的应用现状来看，全自动无人驾驶系统指的是完全没有司机参与，车辆在控制中心的统一控制下实现全自动运营，自动实现列车休眠、唤醒、准备、自检、自动运行、停车和开关车门，以及在故障情况下实现自动恢复等功能。国际公共交通协会（UITP）将列车运行自动化水平划分如表1所示。

表1　列车运行自动化水平划分

目前，国内无人驾驶地铁线路仍处于DTO（有人值守的列车自动驾驶模式）试点阶段，逐步向UTO（全自动无人驾驶模式）过渡，建设中的北京燕房线、成都地铁9号线均在系统设计之初确定采用最高等级的全自动驾驶模式。

2　无人驾驶调度指挥难点

2.1　列车正线故障处置

正线列车运行过程中发生异常，无人驾驶地铁一般是由控制中心负责重启唤醒列车或做其他运营调整；当列车发生重大故障甚至无法动车时，DTO模式（有人值守的列车自动驾驶模式）下，调度人员可指令司机投入故障处置，UTO模式（全自动无人驾驶模式）下，调度班组如何指令人员登乘故障车辆仍是难点。自动连挂具有效率高、危险性低的特点，但是在救援车辆到达现场后，如何实施一次性连挂成功也是技术上的严峻挑战。

目前，国内无人驾驶地铁线路在处置正线故障时，由控制中心通知车站有列车驾驶资质的员工上车进行介入处置或进行人工驾驶，后续处理方式与有人驾驶地铁基本相同。此外，通过安装基于智能辅助装置的自动化车钩也是解决连挂问题的另一种思路。

2.2　紧急事故处理

运营过程中，一旦遇到突发事故，尤其是车内发生事故时，车内紧急停车按钮被乘客触发，在UTO模式下，无司乘人员维护，将会带来很大的潜在威胁。无人驾驶线路一般规定：紧急停车按钮被激活并不会引起列车紧急制动，而是通过系统告知控制中心，由调度人员按照相应的应急处理要求进行处理，且不允许站外停车；此外，客室车门附近设置了紧急对讲电话，可实现乘客与控制中心乘客调度之间的电话联系，同时联动视频监控，将应急电话所在车门附近的视频上传至控制中心行车调度和车辆调度台。

乘客乘降过程也是城市轨道交通运营中与乘客交互风险较大的阶段。无人驾驶新增了“对位隔离”功能，当某个站台门或车门故障时，故障对应的站台门故障指示灯点亮，乘客根据指示有序选择其他站台门准备上车，车上广播通知乘客对应的车门无法打开，乘客可选择其他车门下车；当由于拥挤、乘客故意扒门或其他情况，车门自动尝试3次关闭仍无法关闭时，由于无司机进行确认，系统会自动进入防夹状态，只有在站务员确认可以关门后，按压站台关门按钮（设置在车站站台及IBP盘上），再次关闭车门和站台门后，列车才能继续行驶。无人地铁对乘客素质提出了更高要求，要求其在给定时间内尽快完成乘降，以免影响列车运行效率，但在大客流时系统的适应性仍有待验证。

3　无人驾驶调度指挥模式及岗位设置

3.1　无人驾驶运营调度指挥管理模式

无人驾驶技术是基于车辆信号和综合监控（风水电）系统高度自动化的集合，系统设备自动化水平的提高必将带来调度指挥模式上的改变。目前，在调度指挥模式方面，国内无人驾驶线路多处在探索阶段，上海10号线作为国内开通较早的高密度无人驾驶线路，有着较为丰富的管理经验可供借鉴。此外，北京燕房线作为一条示范性线路，其管理模式也具有显著的参考意义。两条线路在无人驾驶运营调度指挥管理模式上的探索一定程度上代表了未来调度模式的转变方向。两条线路均是在对全线行车信号、风水电设备、车辆屏蔽门设备、列车广播服务和供电设备实时监控的基础上，建立“中央-现场”两级运作管理，减少沟通环节，一旦设备监测报警则通知属地车站进行查看，确认故障情况后由专业人员进行修复，如发生突发事件或故障，由中央直接调配处置。无人驾驶地铁将传统的司机、控制中心调度员和车站值班员共同参与控制的运营管理模式，转变为以控制中心调度员直接面向运行的运营指挥管理模式。

3.2　无人驾驶地铁调度岗位设置

3.2.1　传统有人驾驶地铁调度岗位设置

传统人工驾驶线路OCC调度班组设置行车调度员2人（线路＞30km，每增加15km，增加1名）、电力调度员2人、环控调度员1人、维修调度员1人、值班主任1人，标准班组人数为7人。其中，行车调度员负责调度指挥、行车调整、施工管理；电力调度员及环控调度员分别负责电力、环控设备管理；维修调度员负责维修组织、信息发布等；值班主任负责调度决策等工作。

3.2.2　上海10号线地铁调度岗位设置

上海地铁10号线将运营调度、设备调度（包括电力调度、环控调度）、维修调度、车场调度、信号楼值班员全部集中于控制中心，达到集中控制、集中指挥、集中调度的目的。

10号线设置行车调度员3人、设备调度员2人（电环调并岗）、维修调度员1人，车场调度员2人、乘客调度员1人、值班主任1人，班组人数增至10人。其中行车调度员在原有职责里面增加功能，以代替司机原有的部分职能，如实现列车降级模式运行、常见故障的处置、紧急牵引动车。此外，还需处理列车唤醒、监视列车状态、监视屏蔽门等；新增的乘客调度员负责与车站、车厢内乘客的服务通话、应急处理乘客事务等工作。其他调度员职责与有人驾驶地铁线路基本相同。

3.2.3　北京燕房线地铁调度岗位设置

卡斯柯、和利时等信号厂商提供了另外一种调度班组岗位设置方式：在有人驾驶地铁调度班组的设置基础上，新增乘客调度员及车辆调度员各1人，调度班组人员增至9人（线路超过30km，每增加15km，增加1名行车调度员）。其中，车辆调度员承担司机原有的部分职能，负责常见故障的处置、紧急牵引动车、监视列车状态、监视站台门等，实现调度员对列车的远程控制；乘客调度员职责与上海10号线相同，负责处理客运服务事务。这一班组设置方式应用在2017年12月份开通的北京燕房线。

两种调度班组设置方式相比较，上海10号线最大程度上实现了调度班组的集中化设置与管理，进一步精简人员配置，但加大了对调度人员的技能要求，如要求行车调度员处置常见的车内故障；行车调度员轮换担任车场调度员等，进一步增加了人员培训周期。相对而言，燕房线的调度岗位设置方式更加易于调度指挥模式的转变，对于人员技能及角色转变要求相对较小，对原有调度指挥模式的冲击较小。上海10号线调度班组成立之初，从各条线路抽调了调度经验最丰富、最精干的人员，这对于运营多年的上海地铁公司尚且可行，但对于一些开通运营较晚的城市而言，其运营时间较短，人员经验较为匮乏，调度指挥人员较为短缺，以上海10号线模式组建调度班组存在一定的困难。

4　结语

综上所述，得出如下结论：

（1）充分考虑各种应急场景并制定相应的应急预案措施，加强控制中心与各部门之间的联动，提升应急处理水平。

（2）调度班组依靠高度自动化的设备实现中央对全线信号、车辆、通号和机电设备的监测和预警、管理，因此必须对调度班组各岗位的生产职能进行优化。

（3）建议参考北京燕房线的调度指挥模式及班组岗位设置方式，结合实际运营情况，研究无人驾驶模式下调度班组岗位设置方式，加强控制中心的人员配置。

随着技术的发展和管理水平的提高，无人驾驶终将以更加完备的姿态呈现在世人面前，带给乘客更加快捷、舒适、安全的乘坐体验。无人驾驶代表技术的提升和管理模式上的突破，必将引领城市轨道交通的发展趋势。

参考文献

[1]刘鹏翱．城市轨道交通全自动驾驶运营安全分析与列车运行模拟仿真[D]．北京：北京交通大学，2017.

[2]张海涛，梁汝军．地铁列车全自动无人驾驶系统方案[J]．城市轨道交通研究，2015，（5）.

收稿日期：2018-04-13

作者简介：赵保锋（1979-），男，河南周口人，济南轨道交通集团有限公司中级工程师，研究方向：地铁运营管理。