隨著中國軌道交通技術(shù)的發(fā)展努示,地鐵自動(dòng)化程度不斷提升虽捺,伴隨智能化、信息化技術(shù)的日新月異宣葡,比自動(dòng)駕駛更勝一籌的“無人駕駛”也迅猛發(fā)展埂伺。
那么,自動(dòng)駕駛和無人駕駛的區(qū)別是什么?
無人駕駛等級分類
國際標(biāo)準(zhǔn)按照軌道交通線路自動(dòng)化程度定義了4層自動(dòng)化等級(GOA)椰墩,自動(dòng)化程度從低至高為GOA1至GOA4夭掸。
—GoA1:在ATP(列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng))防護(hù)下的完全人工駕駛,由司機(jī)控制列車的啟動(dòng)喊傻,停止呢烦,車門的開關(guān),以及突發(fā)情況的處理;
—GoA2:半自動(dòng)駕駛秫辨,車輛的啟動(dòng)扼菠、停止是自動(dòng)運(yùn)行,但是司機(jī)室配備一名司機(jī)開動(dòng)車輛坝咐,控制車門的開關(guān)循榆,以及應(yīng)對緊急情況下列車的駕駛。大部分地鐵ATO系統(tǒng)是這個(gè)級別;
—GoA3:無司機(jī)駕駛墨坚,列車的啟動(dòng)秧饮、停止是自動(dòng)化的,但列車配備一名服務(wù)人員泽篮,列車服務(wù)人員控制列車車門的開關(guān)以及緊急情況下對列車的控制;
—GoA4:完全自動(dòng)駕駛盗尸,列車喚醒、休眠、啟動(dòng)泼各、停止鞍时、車門的開閉、以及緊急情況下的列車運(yùn)行全部為自動(dòng)駕駛扣蜻,不需要任何一名工作人員參與逆巍。
如下圖:
無人駕駛等級分類
無人駕駛總體結(jié)構(gòu)說明
常規(guī)的全自動(dòng)無人駕駛系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
全自動(dòng)無人駕駛系統(tǒng)較以往系統(tǒng)相比莽使,主要地面新增部分設(shè)備及車輛調(diào)度和乘客調(diào)度;車載新增全自動(dòng)駕駛車載設(shè)備厚较、緊急呼叫按鈕、障礙物探測器港苗、車頭CCTV等;同時(shí)對于系統(tǒng)原有的行車調(diào)度及綜合監(jiān)控系統(tǒng)蚤岗、車站站臺門控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)陌贪、CCTV等設(shè)備的功能進(jìn)行增強(qiáng)变硬。
其中,信號系統(tǒng)增設(shè)的設(shè)備主要包括:列車喚醒模塊药锯、選擇性開關(guān)門PSL都陵、SPKS作業(yè)封鎖開關(guān)、智能化車輛段ATC設(shè)備等;同時(shí)怒随,車載TDMS(列車數(shù)據(jù)管理系統(tǒng))和車載ATO設(shè)備均按冗余方式配置造轴。
無人駕駛技術(shù)主要特點(diǎn)和優(yōu)勢說明
1)減少人為操作,提升運(yùn)營安全性
無人自動(dòng)駕駛系統(tǒng)不僅考慮運(yùn)行中的列車安全(防止追尾彰你、正面胀邀、側(cè)面沖撞、脫軌柿菩、障礙物碰撞)戚嗅,而且考慮乘客及運(yùn)營人員的安全(上下車乘客、車廂內(nèi)乘客枢舶、站臺上乘客懦胞、維護(hù)人員);實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行全過程(除正線外,還包括車輛段凉泄、停車場)各種運(yùn)行工況(正常和異常)的自動(dòng)安全防護(hù)躏尉。
2)提升運(yùn)營可靠性、可用性
無人自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的車輛控制后众、列車控制系統(tǒng)胀糜、通信網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備均采用冗余技術(shù)進(jìn)行配置,冗余互備技術(shù)實(shí)現(xiàn)主蒂誉、備系統(tǒng)的“無縫”切換;同時(shí)教藻,增強(qiáng)車輛自檢能力距帅,保證上線列車的不間斷正常持續(xù)運(yùn)行;增強(qiáng)了綜合監(jiān)控系統(tǒng)、站臺門系統(tǒng)等系統(tǒng)可靠性括堤、可用性碌秸。
3)提升運(yùn)營組織的靈活性
實(shí)現(xiàn)無人駕駛,擺脫了有人駕駛系統(tǒng)司機(jī)配置和周轉(zhuǎn)的制約;根據(jù)需要靈活調(diào)整運(yùn)行間隔茁螺,減少因人工參與而對運(yùn)營效率的影響钧鸥,隨時(shí)增、減列車烦猾,提高系統(tǒng)對突發(fā)大客流(大型活動(dòng),如體育比賽)的響應(yīng)能力嘱疑,提升運(yùn)營組織靈活性卤舆。
4)提供更高的服務(wù)質(zhì)量
無人駕駛設(shè)備運(yùn)用先進(jìn)的ATC系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對列車連續(xù)速度曲線控制和自動(dòng)調(diào)整功能仁灶,可確保提供準(zhǔn)時(shí)挥肤、準(zhǔn)點(diǎn)、平穩(wěn)舒適的自動(dòng)行車;同時(shí)豪杉,通過增強(qiáng)列車上的視頻監(jiān)控和緊急對講功能理秃,提高應(yīng)急處置能力。
5)優(yōu)化人力資源配置
將司機(jī)從重復(fù)作業(yè)中解放出來豆玖,列車上可以配置乘務(wù)人員;提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度柴伪,增強(qiáng)設(shè)備的自診斷功能,運(yùn)營維護(hù)功能得到加強(qiáng)沙峻,降低了運(yùn)營人員勞動(dòng)強(qiáng)度睦授。
6)控制投資,降低運(yùn)營成本
運(yùn)營期間摔寨,通過加大列車行車密度來滿足客流運(yùn)輸要求去枷,大大提高運(yùn)輸能力。減少維護(hù)是复、管理删顶、車輛駕駛?cè)藛T數(shù)量,以及人員培訓(xùn)等淑廊,有效降低運(yùn)營成本逗余。
據(jù)目前的信息,到2025年蒋纬,世界范圍內(nèi)全自動(dòng)無人駕駛地鐵將達(dá)到2200公里猎荠。
據(jù)了解,世界范圍內(nèi)已經(jīng)有50多條無人駕駛線路蜀备。目前哪些城市軌道交通線路已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)駕駛呢?
中國無人駕駛已運(yùn)營軌交線路達(dá)7條
1关摇、北京機(jī)場快軌
2008年8月荒叶,于北京奧運(yùn)會(huì)前開通運(yùn)營的北京機(jī)場快線,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)無人駕駛何屏,到站钻字、離站均在自動(dòng)控制系統(tǒng)下完成。
2甫危、廣州珠江新城旅客自動(dòng)輸送系統(tǒng)(簡稱APM線)
2010年11月哈痘,廣州珠江新城旅客自動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)開通試運(yùn)行,是世界上第一條全地下售荆、無人駕駛的捷運(yùn)系統(tǒng)鼎派。
廣州APM線列車采用膠輪-自動(dòng)導(dǎo)向制式,也是廣州第一條使用膠輪路軌系統(tǒng)的路線俭柒,全長約3.94公里径候,共設(shè)9座車站。采用龐巴迪CX-100車型帅维,定員138人/輛速袁,車輛最高運(yùn)行速度為55km/h。
3溢傅、上海軌道交通10號線
2014年8月绳匀,上海軌道交通10號線實(shí)現(xiàn)無人駕駛。
其實(shí)炸客,以上三條線路都是由司機(jī)操控疾棵,并不算真正的無人駕駛,此外嚷量,這些無人駕駛技術(shù)分別來自加拿大龐巴迪公司和德國西門子公司陋桂,我國需要花費(fèi)高昂的價(jià)格購買其知識產(chǎn)權(quán)。
4蝶溶、香港南港島線
香港南港島線嗜历,是我國第一條正式運(yùn)營的4級全自動(dòng)駕駛地鐵車輛的線路,南港島線東段于2016年12月28日正式啟用抖所。這條線路貫穿了港島南北梨州,全長約7公里。
香港南港島線是100%由中國公司——中車長客主研發(fā)田轧,是我國首個(gè)進(jìn)入全球技術(shù)要求最高的香港市場無人駕駛項(xiàng)目!
列車最高時(shí)速為80公里暴匠,可實(shí)現(xiàn)真正意義上的自動(dòng)控制,包括自動(dòng)喚醒傻粘、自動(dòng)運(yùn)營每窖、自動(dòng)故障診斷及自動(dòng)清洗功能。至此迹遏,自主研發(fā)打破了西方的技術(shù)壟斷菊蹬。
5龄冀、上海軌道交通8號線
2017年1月9日,上海軌道交通8號線三期首列列車運(yùn)抵浦江鎮(zhèn)掏谎,這輛列車采用世界最先進(jìn)的無人駕駛技術(shù)圆如。
6、北京地鐵燕房線
2017年12月底锄菊,北京地鐵燕房線正式運(yùn)營游颅,它也是北京最智能的地鐵,采用無人駕駛技術(shù)占犹,而且是我國內(nèi)地首條擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)诞昧、全自動(dòng)運(yùn)行的地鐵線。
而燕房線列車提供者為中國北車長客股份公司理币,由于是中國制造刃勤,所以媒體稱“中國大陸首批無人駕駛地鐵列車”。
燕房線將是中國大陸首條全自動(dòng)無人駕駛線路刮吧,滿足IEC62267標(biāo)準(zhǔn)GOA4最高自動(dòng)化等級,此批無人駕駛地鐵列車是全自動(dòng)等級最高的地鐵列車掖蛤。
根據(jù)北京市的規(guī)劃杀捻,除了燕房線外,3號線蚓庭、12號線致讥、17號線、19號線和新機(jī)場線等新一輪軌道交通線路建設(shè)都將全部采用全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)技術(shù)器赞。預(yù)計(jì)到2020年垢袱,在北京地鐵版圖上,其全自動(dòng)駕駛的運(yùn)營里程將超過五分之一港柜。
7请契、上海APM浦江軌交線
2018年3月,上海首條無人駕駛膠輪路軌APM300線路——上海軌道交通浦江線正式通車試運(yùn)營夏醉。該條線路全長6.7公里爽锥,共設(shè)6座車站,浦江線采用全自動(dòng)膠輪路軌APM無人駕駛系統(tǒng)畔柔,采用了減少噪音與振動(dòng)的橡膠輪胎匙杏,減少噪音與振動(dòng),其噪音比鋼輪鋼軌至少小10-20分貝布橄。
國外典型的無人駕駛線路
1充陷、英國
倫敦?zé)o人駕駛“郵局地鐵”
倫敦?fù)碛心壳笆澜缟献畛墒臁嫶蟮牡罔F交通網(wǎng)絡(luò)荠涂,而地鐵的使用也絕非僅限于載客徊儿,該國的郵政系統(tǒng)也曾建有專門的地鐵線路來保證信件的配送效率灯趁。
“郵局地鐵”全長37公里,于1927年首次開通泥贷,是當(dāng)時(shí)世界上首個(gè)無人駕駛的電氣化鐵路武瘟,被視作工程學(xué)奇跡。在最繁忙的時(shí)候洼眶,它每年可遞送14億封信件茴典,資料記載,郵局地鐵于1914年開建白庙,但是受到第一次世界大戰(zhàn)影響消院,直到1923年才重新動(dòng)工。
2003年英國皇家郵政在倫敦西部的威爾斯登建造了新的樞紐搬设,用更廉價(jià)的公路運(yùn)輸替代地下鐵路系統(tǒng)穴店,郵局地鐵最終關(guān)閉。據(jù)悉拿穴,這個(gè)地下系統(tǒng)有望向更多公眾開放泣洞。自2017年開始,游客可以深入倫敦地下乘坐“秘密地鐵”默色。
倫敦?zé)o人駕駛地鐵列車將于2025年通行
英國最新設(shè)計(jì)一款未來派無人駕駛地鐵列車球凰,預(yù)計(jì)2025年將投入無人駕駛運(yùn)行,據(jù)稱腿宰,這種地鐵列車將更加舒適和安全呕诉。
該地鐵是無人駕駛,采用新型信令系統(tǒng)減少延遲吃度,起初甩挫,駕駛員將操控地鐵列車,但最終將實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化運(yùn)行椿每。
2伊者、法國
里爾無人駕駛地鐵
法國里爾市在1983年就建成通車了世界上第一條無人駕駛的全自動(dòng)地下鐵道。
里爾地鐵是采用VAL系統(tǒng)塞姻,于1983年5月16日啟用蚌长,成為世界上第一條自動(dòng)化的地鐵路線。VAL即“自動(dòng)輕級車輛”之意尺澜,特點(diǎn)是采用了膠輪列車及路軌系統(tǒng)绵顷、全自動(dòng)無人駕駛中央導(dǎo)航列車及安裝有自動(dòng)開關(guān)站臺門的車站。
法國里爾地鐵是無人駕駛的全自動(dòng)化輕型地鐵厅肩,地鐵列車的運(yùn)行全部由電腦控制螺蜻。
巴黎無人駕駛地鐵
1998 年,巴黎首條全自動(dòng)無人駕駛地鐵正式投入運(yùn)營禽制。
巴黎地鐵一號線上的無人駕駛列車剪酵,采用了Trainguard MT安全和控制系統(tǒng)陨否,這一系統(tǒng)目前被廣泛用于全球許多大城市。
這套由中央控制室電腦控制的全自動(dòng)地鐵药呜,通過光纜與各站臺地下的固定自動(dòng)駕駛器和信號器連接殃通,再通過軌道與車載自動(dòng)駕駛器連接。
中央控制室通過安裝在車站访僚、站臺昔搂、車廂內(nèi)的監(jiān)視器對其進(jìn)行監(jiān)視,車站售票處則設(shè)有顯示行車圖和調(diào)閱監(jiān)視圖像的屏幕输拇。
這條地鐵新線顯示了巴黎最新的地鐵技術(shù)摘符,也反映了法國地鐵的設(shè)計(jì)思想和概念的變化。新線除全自動(dòng)技術(shù)之外策吠,最突出的設(shè)計(jì)方針是乘客人身安全第一逛裤。
3、迪拜
自動(dòng)化程度最高的地鐵
迪拜無人駕駛地鐵是全世界最長的無人駕駛地鐵猴抹,2009年9月9日在迪拜通車带族。全長達(dá)到70公里,耗資76億美元打造蟀给。
這項(xiàng)設(shè)施是全中東最完善的運(yùn)輸系統(tǒng)炉菲,列車上沒有駕駛員,全部由計(jì)算機(jī)操控坤溃。
4、德國
紐倫堡無人駕駛列車
在德國的紐倫堡嘱丢,世界上第一條與常規(guī)驅(qū)動(dòng)列車共用部分軌道的無人駕駛地鐵路線薪介,于2008年6月14日正式投入使用。
地鐵列車運(yùn)行由一臺電腦操控腔益,這一地鐵系統(tǒng)獨(dú)特之處在于草教,它能兼容人工操作的地鐵列車,即讓人工駕駛與無人駕駛列車在同一軌道運(yùn)行舰打。
這一地鐵系統(tǒng)耗資6億歐元(約合9億美元)经禽。它的先進(jìn)技術(shù)之一是,當(dāng)有人或動(dòng)物跳到列車前方鐵軌上凫荡,列車會(huì)自動(dòng)緊急剎車可剪。
5、丹麥
哥本哈根無人駕駛地鐵系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)5年才交付使用
哥本哈根無人駕駛地鐵一期工程于2002年10月開通運(yùn)營功抠,由Ansaldo公司負(fù)責(zé)提供地鐵信號系統(tǒng)登翩,在系統(tǒng)交付使用之前進(jìn)行了長達(dá)5年的運(yùn)營維護(hù)實(shí)驗(yàn)階段。
6耘昙、澳大利亞
悉尼首條無人駕駛地鐵
2019年5月26日沈路,澳大利亞首條無人駕駛地鐵線悉尼地鐵西北線正式開通计浮。這個(gè)耗資83億澳元(約合398億元人民幣)的工程,全澳洲第一個(gè)無人駕駛?cè)詣?dòng)的地鐵加六。
除此之外辫继,全球還有多個(gè)大都市投入運(yùn)行無人駕駛地鐵,如法國里昂俗慈、巴西圣保羅姑宽、西班牙巴塞羅那、匈牙利布達(dá)佩斯等姜盈。
“自動(dòng)化地鐵需求年增長達(dá)10%低千,預(yù)計(jì)到2030年,世界所有城市的地鐵都將基本實(shí)現(xiàn)無人駕駛馏颂∈狙”阿爾斯通高層2011年曾公開預(yù)測。
而我國無人駕駛將初步擴(kuò)散至全國20多個(gè)城市救拉。
來源:中國通號难审、遠(yuǎn)征設(shè)計(jì)者聯(lián)盟、中國e車網(wǎng)
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