全程无人驾驶——探秘地铁燕房线

万宝龙

全程无人驾驶——探秘地铁燕房线　　从唤醒、出库，到发车、行驶，再到回库运行，均由控制中心控制实现全自动运行；列车上没有驾驶室，全程实现无人驾驶；列车内部情况在控制中心一目了然，可以实现车内外实时对话……记者日前探访正在全线动车调试的地铁燕房线。这条位于北京西南部的地铁线路将于年底开通，这是中国内地首条完全自主研发的全自动运行线路，其经验和成果还将为北京未来多条全自动运行的地铁线路发挥示范作用。
　　智能列车全自动！ “洗澡”都能自己来
　　经过十几分钟的自动唤醒，燕房线列车徐徐驶出车库，开始了全程全自动之旅。此后，列车依次完成了站间行驶、到站精准停车、自动开闭车门、自动发车离站、自动折返，完成运营后自动清客、自动回库、自动休眠等步骤。
　　北京房山区阎村的燕房线停车列检库，停放着即将投入运行的16辆列车。记者登上了正在调试的列车，感受无人驾驶列车的新奇与神秘。
　　与现有的地铁列车不同，燕房线列车没有驾驶室，只有一个特殊情况才使用的操作台。操作台与车厢间也没有封闭隔离，站在操作台前的乘客，可将车前的景色一览无余。
　　“全过程都不需要司机和乘务人员介入，列车在车库洗车也是自动完成的。”北京市轨道交通建设管理有限公司第一项目中心副总经理王道敏介绍，“所有的指令都由控制中心发出，以前是对司机下命令，现在是对设备下命令。工作人员也不需要频繁发出指令，列车按照制定好的运行计划运行即可。”
　　“在燕房线运行初期，车上设有一个安全值班员。以后安全员可能也不需要了，车上只有乘客。”王道敏说。
　　据介绍，燕房线全长14.4公里，沿途共设有9座车站。初期最高运行时速可达80公里，共4辆编组，最大载客量为1262人。燕房线开通后将方便房山西部地区和燕山地区市民出行，对于带动北京南城燕山地区和房山地区的发展意义重大。
　　完全自主知识产权！ “无人驾驶”背后是“高能人群”
　　“全自动运行是城市轨道交通列车运行自动化水平的最高等级，在国外已有应用。起初我国在这一领域除了有一些基础性的研究工作外，在应用领域几乎是一片空白。”交控科技股份有限公司董事长郜春海团队与相关单位科研团队紧密配合，攻坚克难，为燕房线技术突破作出重要贡献，“这是中国完全自主知识产权的全自动驾驶系统。”
　　“所有环节都实现了全自主化！”与记者一同体验燕房线的北京市轨道交通建设管理有限公司总经理丁树奎难掩兴奋之情，“目前，北京机场线、上海10号线虽采用全自动运行技术建设，但都是由国外公司提供技术方案。技术受制于人，付出的成本也更高昂。”
　　从核心技术研发到装备研制，再到车辆研发生产，燕房线的建设由多家单位共同参与，逐渐培育起全自动运行地铁产业。北京市轨道交通建设管理有限公司、北京交通大学、北京市地铁运营有限公司、北京市基础设施投资有限公司、交控科技股份有限公司、长春轨道客车股份有限公司、青岛四方机车车辆股份有限公司等单位，共同促成了自主化全自动技术在内地的第一次应用。
　　“作为国内专门从事轨道交通控制与安全基础理论与关键技术研究的国家级重点实验室，我们实验室负责全自动运行系统相关的控制策略、车地通信、系统设计方法等研究工作。”北京交大轨道交通控制与安全国家重点实验室主任唐涛说，全自动运行并非“无人驾驶”那么简单，而是要实现列车运行全过程、全场景的自动控制。它是一个庞大、精准的运行体系，配置了自主研发的以行车控制为核心的综合自动化系统，高可靠、高可用的车载控制器，完备列车检测、诊断及大容量专用车地通信系统，使控制中心实时掌控所有列车的运行状况，及时应对各种突发状况。
　　“燕房线突破了全自动运行系统集成应用及工程化关键技术、技术装备研制、集成测试、集成创新及应用。”在北京交大轨道交通运行控制系统国家工程研究中心主任李开成看来，燕房线提高了我国在城市轨道交通控制领域的技术装备和产业化水平。
　　“与现有的线路相比，燕房线工程的总造价增加了不到2%，但其投入运营后更加节能，能节省15%左右的电能。”丁树奎说。
　　更精细更安全！ “无人驾驶”降低人工失误风险
　　提到“无人驾驶”，有些人总觉得心里不踏实。对此，唐涛表示，相比于目前广泛应用的人工驾驶系统，全自动运行降低了人为失误带来的安全风险。
　　“传统列车的‘有人驾驶’很大程度依赖于驾驶员的个人反应和经验，驾驶员操作迟缓、动作失误会影响运行效率，甚至引发安全事故。而全自动运行地铁在运行中会根据即时发生的情况，第一时间由计算机程序自动反应并作出‘最优决策’，并由专用高可靠计算机负责全过程防护列车，防止超速、撞车等。”唐涛说，“实际上，‘无人驾驶’更精细更安全。”
　　中铁电气化局集团一公司燕房线调试项目部总工程师孙庆斌说，目前的调试任务，安全性是重中之重，燕房线的技术设计有充分的安全冗余，能在出现问题时确保安全运行。另外，全自动运行系统能控制列车在各运行阶段平缓过渡，最大限度保证乘客舒适的乘坐体验。
　　在燕房线列车运行的唤醒阶段，记者看到，列车要进行31项自检，包括上电自检、静态测试、动态测试等。“这就相当于列车发车前的体检，体检合格后，列车才能出库载客。”王道敏说。
　　在燕房线的控制中心，不同区域的工位负责不同方面的调度工作。与传统线路相比，除了总调度、行车调度、电力调度和环境调度，燕房线新增了车辆调度、乘客调度和维修调度等。全自动运行系统将弱化车站功能，加强中心的控制功能，实现列车全自动运行的全面监控。控制中心可实现车辆远程控制、状态监控及乘客服务等功能。
　　记者在控制中心看到，现场大屏幕上实时显示列车车厢内的情况。“全自动运行系统增强了列车的视频监控和紧急对讲功能，提高了应急处置能力。”王道敏说，“如果发生意外等特殊情况，车内外可以立即进行沟通联络。”

建国

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