浅谈城市轨道交通全自动运行系统的运营实践

苏璐

摘 要：目前，城市轨道交通技术的更新和理念的进步，已使城市轨道交通系统的可靠性和安全性有了大幅度的提高。随着城市化进程加快和城市轨道交通的快速发展，采用技术趋于成熟的“无人驾驶模式”已经成为城市轨道交通领域的发展趋势。本文通过简述城市轨道交通全自动运行系统的特点、优势及广州地铁APM线运营实践情况，为全自动运行系统运营提供了参考。

关键词：城市轨道交通;全自动运行系统;广州地铁APM线

1 全自动运行系统特点

国际电工委员会（IEC）和国际公共交通协会（UITP）根据列车运行类型;行驶中调整列车;列车停车;关闭车门;干扰事件下运行五个方面的特征，将轨道交通自动化水平（自动化等级：Grades of Automation，简称 GoA）划分为 5 级（城市轨道交通自动化水平等级划分如表1）：

全自动运行系统（Fully Automatic Operation，简称FAO），是基于现代计算机、通信、控制和系统集成等技术实现列车运行全过程自动化的新一代城市轨道交通系统。GoA3级和GoA4级轨道交通都属于FAO。其中，GoA3级和GoA4级为城市轨道交通属于全自动运行系统（Fully Automatic Operation，简称FAO），作为最高自动化等级的城市轨道交通系统，主要具备以下三个特点：

1.1 自动化程度高

FAO能够自动实现列车休眠、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，包括洗车也能在无人操作的情况下完成。

1.2 管理控制集中化

控制中心进行集中控制，包括列车运行的控制;列车故障的远程报警与处理;车厢内闭路电视的监视;乘客的远程求助等，使得信息完整，控制效率提高。

1.3 多重可靠冗余设计

车辆、信号系统、通信系统等均应采用多重可靠冗余技术，主、备系统之间能够实现无缝切换，提高系统的可靠性。

2 全自动运行系统优势

2.1 安全性、可靠性和灵活性高

据不完全统计，传统的城市轨道交通线中有超过五成的意外是由于人的疏忽操作造成的。全自动运行可以减少主观操作的影响，并通过采用新的设计理念，利用可靠的多重冗余设计，快速精准的诊断、排除故障，结合智能化和数字化的综合监控系统、运营控制中心，依靠干预机制，提高安全性和可靠性。

2.2 服务质量提升

全自动运行摆脱了有人驾驶系统司机配置和周转的制约，不受司乘人员的限制，可以不断实现全天不间断的运输服务，有助于实现24小时不间断的运输服务。全自动运行系统的信号系统采用了基于无线通信技术的移动闭塞系统，通过与车辆的高精度控制系统的技术接口来实现列车精确定位、高速运行、实时跟踪和自动折返，有效地缩短了列车运行间隔，提高了行车密度和旅行速度，可适应大客流的需要。根据运输需求灵活地调整运营间隔，随时增、减列车，提高系统对突发大客流（大型活动，如体育比赛）的响应能力。

2.3 运营和人力成本降低

全自动运行系统自动化程度高，可以减少人力和物力。

在运行过程中，减少了因因为因素影响的站台乘降等作业时间，同时也可以根据工况有效的改变照明、通风等模式，从而减少能耗，降低运营成本。

全自动运行系统可以优化人力配置，减少驾驶员數量，将司机从重复作业中解放出来，列车上可以配置乘务人员，在为乘客服务的同时，监视列车运行状态，其劳动强度将极大减低，同时全自动运行系统减少了对于车场服务人员、车站服务人员等需求，一定程度上能够降低运营成本。

3 广州全自动运行系统（APM）运营实践

广州地铁APM线是国内首条真正实现无人驾驶自动运行的轨道交通线路，在设计上大量采用了新系统、新技术、新材料，并在管理模式上第一次提出了车站无人值守的新理念。

3.1 线路功能定位

3.1.1 骨干网三号线的加密线、接驳线

2010年11月8日正式开通投入运营，全长 3.94km，共设9个站台，两端与3号线林和西站、广州塔站换乘。三号线是广州地铁最拥挤的一条线，APM 线与其平行设置，两条线的距离300多米。多个站点都可以实现客流交换。目前 APM 线的日均客运量约为5万人，对三号线的拥挤起到了一定的疏导作用（广州地铁APM线线路图如图1）。

3.1.2 观光旅行线

APM线位于城市中心轴，沿线有广州塔、海心沙亚运公园、花城广场、大剧院、图书馆等，且其无人驾驶的模式，列车通透的视野，本身就是景观，特别深受小朋友的喜爱。

3.2 日常列车运行组织

APM日常常采用大交路运行，两端分别采用站后/站前折返模式。（广州地铁APM线折返示意图如图2）线路不设运行图，采用等间隔行车，按运行计划行车，根据客流分为高中低峰期。

3.3 运营管理模式

APM线作为广州地铁目前唯一的全自动运行系统，广州地铁将其作为运营管理改革的试验田，摸索了一条即符合全自动运营系统设计理念，又具有广州地铁特色的管理模式。

APM部成立于2013年3月1日，全面负责APM线运营管理，将一条完整线路的运营管理归属一个部门进行管理，这种管理模式为广州地铁运营史上的首次尝试。部门组织架构下设有一个综合职能室，四个生产分部组织：中心站、调度分部、车辆信号检修分部、综合检修分部（广州地铁APM线组织构架如图3）。

3.4 运维管理

APM线从Maximo升级到LMIS系统平台，LMIS主要包括后台管理网站和手持终端两大部分，按照广州地铁运营业务划分共分为3大业务模块，即：维修管理、资产管理、施工管理三大模块。现场检修人员在对设备进行维修、维护工作时，利用手持终端进行下载、填报、上传工单等操作，实现广州地铁运营设备全寿命周期的维修维护精细化管理（MAXIMO和LMIS对比如表2）。

4 结语

全自动运行系统在我国的应用已经有了一定的成就，以广州地铁APM线为例，其运营模式与以往有人驾驶线路对比，在列车运行组织、运营管理和运维管理等方面均有了一定的发展，且从APM线运行以来，一直走在城市轨道交通技术、运营管理创新的前端。未来已来，全自动驾驶会顺应时代发展趋势，结合智慧地铁等更前沿的技术和思想，实现轨道交通可持续的发展。

参考文献：

[1]张艳兵，王道敏，肖衍.城市轨道交通全自动驾驶的.发展与思考[J].城市轨道交通，2015，33（9），70-74.