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澎湃新闻特写:中国西部第一条无人驾驶地铁是怎么飞驰起来的

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本文来源澎湃新闻,原作者‘极客人物志



成都地铁9号线是我国西南地区第一条无人驾驶线路,亚博全站官网登录智能用物联网技术助力项目运营通车。今天,让我们通过澎湃新闻的专题内容,透过亚博全站官网登录智能项目经理陈浪先的讲述,“云体验”这条高科技地铁线路。



坐了这么多年地铁的你,知道有的地铁线根本就没有司机嘛?
坐了这么多年地铁的你,知道地铁列车之间有一个防护区段嘛?
坐了这么多年地铁的你,曾经站在车头看列车飞驰的画面嘛?
如果有这样一条兼具上述特色的地铁线摆在你面前,你渴望去体验一下嘛?

现在,这个机会来了,那就是——成都地铁9号线。


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图:飞驰行进的成都地铁9号线


对于这条地铁线,官方的称谓是这是中国西部首条无人驾驶地铁线,但实际上,这是中国第一个具备全自动运行功能的8A编组地铁车辆,世界上首条采用8A编组车辆运行的全自动无人驾驶市域环线,相比北京、上海、广州的无人驾驶线路,只有成都地铁9号线是实现一次性UTO模式高标准开通,从这个角度,一点也不谦虚地说,成都地铁9号线是中国内地第一条真正意义的无人驾驶地铁线。


作为中国西南首条无人驾驶地铁线,你可以把成都9号线理解为地铁界的特斯拉,特斯拉的无人驾驶还是处于测试阶段,9号线的无人驾驶列车已经以100Km/h的车速运行在中国的西南大地上。


无人驾驶,怎么保证安全?

车上没有司机,万一有乘客的包包被夹在屏蔽门之间怎么办?

车上没有司机,万一有人在行驶过程中发生紧急事件触发紧急制动怎么办?

车上没有司机,万一列车上乘客发生异常情况,需紧急求助怎么办?


带着这些问题,2021年6月2日,我走访了成都地铁9号线全自动驾驶核心系统专业综合监控系统的主要设计者和建设者——知名物联网企业、深圳亚博全站官网登录智能智慧交通项目经理陈浪先。


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图:陈浪先与成都地铁九号线首发车


亚博全站官网登录智能这四个字,对于公众来说,可能有点陌生,这家位于中国最牛街道深圳粤海街道的上市公司,其实是国内领先的智能物联网产品及解决方案服务商,横跨5G、工业互联网、大数据中心、人工智能、城市轨道交通五大领域,作为智慧交通龙头企业,亚博全站官网登录智能智慧交通业务已经覆盖香港、成都、长沙、大连、福州、广州、石家庄、南宁等全国26个城市,50多条地铁线路。


但对于无人驾驶地铁,亚博全站官网登录智能也是第一次接触,“每一步,我们都是摸着石头过河。”在位于深圳科技南一路的亚博全站官网登录大厦13层办公室,陈浪先和我详细讲述了成都地铁9号线的幕后故事。


1.无人驾驶地铁的安全性是重中之重,请问亚博全站官网登录如何保证成都9号线的安全性?

陈浪先:实际上地铁跟我们城市的道路交通有一个很大的区别,地铁是一个相对封闭的运行区域,我们叫做无人区,受到外界干扰的因素是很少的,从某种意义上说,它是相对比较安全。


全自动驾驶车辆早上是自动唤醒,车子晚上的时候要休眠,到点之后就自动断电,但是会保持一部分设备工作,并不是整个车都失电,会保持一些核心部件在工作,早上到点了,车辆就把自己唤醒,开始运行,晚上又自己回来,这是全自动的过程,不涉及任何干预。


相当于通过冗余的一些配制,能够保障它单个设备故障的时候,不会影响到系统的正常运行。


地铁的安全是如何保障的呢?场景联动,几辆车运行的过程中,通过统一的大脑去管理,这是什么意思呢?


就是在运行的某一辆车出现故障的时候,能够提前的预判和通知在线运行的其它车辆,提前采用刹车、减速等有效措施,这跟常规的公共道路交通很大的区别,城市道路交通目前还是基于车辆本身的防护措施,对别的车辆无法提前通知并让其采取有效防护措施,而地铁通过核心系统针对不同的场景提前采取相应的防护措施,如前方车辆刹车了,后方车辆也跟着减速,确保车辆在安全距离范围内。


全自动驾驶,正常情况下由系统确保自动运行,在特殊情况下,如系统故障的时候,也可以进行降级人工驾驶。


2.成都9号线是否还有驾驶舱?是否有工作人员?突发事故怎么处理?
陈浪先:没有专门驾驶舱,采用的是开放式车头,乘客可以直接在车头或车尾玻璃窗观察列车运行的震撼场景,过去我们都看不清隧道是什么样子,现在乘客可以在车头清晰地看到列车在隧道里行进的画面。


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图:成都地铁9号线实景


虽然是无人驾驶线路,但地铁上面是有工作人员的,但并不是专职司机,而是叫运检工,在正常自动运行的情况,监测车辆运行状况,防止人员恶意破坏或者其他突发事件发生;在故障情况下,运检工作为临时检修人员或临时司机。


如信号系统出现故障,他可通过无线800M手持台和监控中心沟通,由控制中心来统一调度指挥,实行降级模式,采用人工驾驶,这就是传说中的电话闭塞。此外,在常规异常故障发生时,列车视频可以快速推送到控制中心大屏,通过场景联动功能,系统通知相关岗位人员采取相应有效措施,如乘客调可以通过广播或车载PIS通知列车人员进行应急处置。


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\图:成都9号线控制中心

3.车上只有运检工,万一地铁夹到人怎么办?如果地铁行进的时候有人去拉安全闸门,怎么处理?

陈浪先:全自动驾驶线路其实是一个综合的技术提升,在一些老的地铁线路,发车时需要司机或站务确认后才能发车,因为系统保障不了,现在是系统可以保障。


相当于什么?我们现在有一个叫做红外光幕,就是在车与屏蔽门之间有一个红外光幕,只要有东西卡在那边,列车就会进行保护,不自动发车。


以前系统没办法保障,车到站停了以后,必须要通过人工确认你可以往下一个站走,这时候如果说人员不确认,万一有人夹在里面是没有人知道的,车门是关的,工作人员可能认为车门关着,他就认为车子可以走了。因为关门是行车的一个过程,有些人可能夹在中间,为什么人被夹死?屏蔽门关着,车门也关着,人就夹在正中间,还有车门关好了,屏蔽门没关好,然后这时候人在外面,但车门是关的,就很容易出事。


以前车只关心车门,而不关心屏蔽门,外面的门没关好是不管的,如果没有人工确认,车门关好了就可以走了,悲剧往往就是这样发生了。


这个时候有一个红外光幕,车门关好了,屏蔽门夹着东西,通过光幕一直在扫,屏蔽门检测到了故障,报警信号传递给信号系统,车就不会走,这时候就通过人员二次确认,OK了,然后车子才能走。


然后第二个问题就是,现在车上已经没工作人员了,有人拉了安全闸,这时候怎么办?


有人拉了闸,就是紧急停车。如果无人驾驶,万一有人是紧急制动,相应位置的摄像头视频信息会主动推送到控制中心大屏,监控中心快速检测是哪列车发生了紧急制动,这时调度人员可以通过广播通知乘客按压乘客求助对讲,与调度中心进行通话,或者与列车上的运检工进行呼叫,核实列车情况。


车子紧急制动,这辆车就停了,这个区段就被占用了,别的列车是不允许进入到这个区段的,通过安全防护系统(ATP)确保列车不发生碰撞事故。


4.成都地铁9号线技术上有哪些突破和创新?

陈浪先:刚才说到两点,有一个叫场景联动的功能。


结合全自动运行系统设计和成都地铁运营实际情况,9号线一期项目按正常场景、故障场景、应急场景三个方面,归纳出78项全自动运营场景,为运营管理和应急处置提供依据。


从早上唤醒到夜间休眠, 在正常工况下,各系统按正常场景运行,列车唤醒,然后出库,到达车站,通过预定义好的列车时刻表正常运行,然后乘客上车,车关好门,系统检测完没有故障就可以往下一个站自动前进。


另外一个就是出现故障的情况下,采取一些应急的处理措施,这时候包括人员处理,岗位配制,你在这个场景的情况下怎么保障安全,通过场景已经定义好了,这个人要做什么事情,那个人要做什么事情,统一统筹起来去解决一个问题,而这些是通过系统去提醒和联动。


还有一种是应急的情况下,所谓应急可能就是意外的一些事故,外部的一些干扰,故障是内部的,外部的是应急,刚才您说到的那个夹人夹物,或者有人紧急制动情况下的一些处理措施,就形成了场景联动。


我们综合监控系统软件平台的场景联动可以根据一些需求,进行自定义配置。因为需求是变化的,场景功能也是变化的,可能以前这个问题不会发生,有可能当时考虑的时候没考虑到,这时需开放一些人机接口提供用户进行场景配置和功能定义。


比如特斯拉升级主动安全功能防止车辆偏离车道,我们这个全自动驾驶场景联动做了一个很重要的是自定义场景功能,就是万一有升级迭代需求的时候,通过软件配制就可以做到,相当于我们运营人员可以根据他自己的需求,我们开发一个配置平台给他,他可以自己配置,比如说异常的情况下,这个场景下我人员要怎么处理,要做哪些工作。需求变化了,功能需升级了,具备相应授权的客户可以配置,以适应不同的场景,这是很重要的。


第二点创新就是增加了一个乘客调岗调度功能,基于行车安全的乘客调度管理功能,提供以乘客服务为导向的全自动驾驶调度指挥中心,满足乘客紧急求助、紧急对讲、列车火灾、车辆故障等应急响应能力,实现车载视频联动、车载广播及车载PIS信息发布等。



图:基于行车安全的乘客调度管理功能

非全自动驾驶线路,调度中心人员主要面对的是运维人员及系统设备;保证设备运行,正常起动,车上有什么紧急故障时候由车上司机去应对,车站有什么问题就车站站务进行应对。


全自动无人驾驶线路,调度中心人员现在是直接面对乘客,无人驾驶,没有司机了,干预不了了,这时候就通过系统来保障它,如:乘客调度岗位,这个乘客调度可以跟车上的人员进行对话。


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5.亚博全站官网登录怎么克服这些技术难题?

陈浪先:这个项目其实对我们来说也是第一次,我们是第一次做全自动驾驶,当时也是摸着石头过河。


我们结合了新加坡专家的一些意见,也去北京燕房线、上海10号线现场考察等,结合国内外全自动驾驶实施的经验,通过实地考察,我们采取了一些技术创新,在满足全自动驾驶功能的同时确保我们系统的可靠和稳定的运行。


在优秀的经验基础上做了创新、改进,最终我们确保了成都地铁9号线无人驾驶一次性按最高自动化等级(GoA4)开通运营。


事实上,六年前,我们就启动了全自动驾驶相关的一些技术研究,已经研发很多年了,我们在这个细分领域里提前布局,包括我们提前启动了软件平台的安全认证,开通运营的线路中成都地铁9号线是国内第一个综合监控系统软件平台要求通过SIL2安全认证的。


6.您第一次坐9号线是什么样的感觉?
陈浪先:其实列车在试车线(2018年)的时候,我们就坐过了,在试运行第一天,我再次坐上车的时候感受还是很深的。


第一点是特别震撼,当时车上只有我一个人,站在车头隔着观察窗看着列车在隧道里驰骋,宛如自己就是这个列车的掌控者;
第二个是感觉到骄傲,我们终于做成了这件事情,经历了这个历史的进程。
第三个就是感恩,在这个道路过程当中有那么多客户、业主,还有我们各参建方以及我们团队兄弟们的支持,特别感恩,感恩大家的支持,同时也感恩这个时代。


时代给我们这个使命,让我们有这个机会参与到成都9号线全自动驾驶的建设中。


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7.现在我国还有哪些地方有无人驾驶地铁线?

陈浪先:香港很早就有无人驾驶的线路了,内地目前有几个地方已经有了,不管上海、北京还是广州,都不是一次性采用UTO模式开通的,他们开通的时候还是有人在开,慢慢再升级到无人驾驶。


他们最大的区别在哪里呢?他们设计的时候都是有驾驶舱的,司机在里面,某种意义上他们还是有人驾驶,像我们成都地铁9号线是没有驾驶舱的,也没有专职司机。


所以说,我们成都地铁9号线在中国内地是第一条真正意义上的无人驾驶。


2020年底和2021初,太原2号线和济南2号线也开通运营全自动无人驾驶地铁线,据RT轨道交通数据统计,截止2020年底,中国内地已运营和正在建设的全自动运行城轨系统的城市有26座;预计到2023年,我国将有19座城市开通运行全自动运行线路,共计运行线路将达到40条,运营里程将突破1200公里,运营车站将达到861座,全自动驾驶是未来地铁建设的趋势。


8.深圳在建的16号线是全自动线,亚博全站官网登录也有参与?还有哪些新的技术及创新?

陈浪先:是的,深圳地铁四期新线路将全部采用自动驾驶,12号线、14号线、16号线采用了云技术、工业互联网、大数据分析,包括智慧运维和应急保障系统等一系列功能,这些相对于成都地铁9号线来说,有进一步的创新。


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16号线明年年底就会开通了,届时大家可以体验比成都地铁9号线更先进的无人驾驶技术。


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