2022年11月30日网站首页返回旧版
>轨道交通>正文

武汉这趟地铁,没有司机

分享到:

每一天,武汉地铁5号线运营都十分繁忙。

从唤醒、自检、出库、发车启动,到加减速、停靠站、开关门、折返、冲洗、回库……开通10个月的武汉地铁5号线,在国内首次实现108个全自动场景应用,首次彻底取消司机驾驶室,是目前国内最“聪明”的地铁。

 

大部分日子,只要在武汉,中国铁建铁四院(以下简称铁四院)通信信号研究院副总工程师郑生全都习惯搭乘5号线上班,其中一站就是“铁四院站”。郑生全尤其喜欢站在以往是司机驾驶室的“观景平台”里,与许多乘客一起,直观感受飞速远去的隧道。

为武汉地铁5号线设计中国“脑”的,正是郑生全带领的铁四院设计团队。

自己干,研究顶层设计标准

2016年,武汉启动地铁5号线建设。

“建中南地区首条全自动驾驶地铁”——这是建设方对负责设计的铁四院提出的要求。

参与过多条地铁通信、信号设计的郑生全十分清楚,当时,国内外自动驾驶地铁运营里程已有904公里,国内也已陆续开通了北京机场快轨、广州地铁APM线及上海地铁10号线等线路,设计一条类似的地铁线路并非难事。

然而,郑生全也十分清楚,国内已开通的全自动驾驶地铁线,除保留司机监控,关键技术均为进口,且与车辆、站台门及综合监控等系统的协同并不完美,全自动效率受到影响。

当时正在建设的北京燕房地铁线,是国内首条全自动示范工程项目。相关设计文件能否借鉴?观摩学习后,郑生全发现,燕房线是一边建设、一边探索编写应用场景,没有可参照的设计样板。

“自己干!在前人基础上,为地铁设计一个中国‘脑’。”2016年12月,铁四院地铁全自动运行规范编制组成立,郑生全被任命为负责人。他们的任务是,依托武汉地铁5号线设计,研究相关顶层设计和需求标准,为建设城市全自动地铁提供指导性文件。

三年,编出108个应用场景

全自动驾驶地铁的中国“脑”,需要储存什么应用场景?

铁四院设计团队深入地铁车辆段,调研地铁运营全流程。启动、运行、进站停车、开关门、故障处置……通过观察、记录一个又一个场景,再协同各专业商讨,设计对应的全自动解决方案。

“完成一个场景,平均费时3个月。”铁四院设计团队主要成员邹海平说。

邹海平遇到的一个核心系统场景,似乎无解:站台门开关属机械电路控制,若有故障,在完全无人情况下,开关必须交由信号列控系统,实施远程控制。

机械与信息,领域完全不同。一连数月,苦思无果。

一次现场调研,邹海平偶然发现,火车采用道岔变轨时,道岔与信号的方向,均由列控系统控制。看到这个信息集成机械的范例,邹海平直呼:“踏破铁鞋无觅处,得来全不费工夫!”

很快,站台门控制被成功集成到列控系统,地铁全自动驾驶的一项关键集成技术突破了。

历时3年反复论证,铁四院设计团队终于完成了城市轨道交通全自动运行《需求规范》。108个应用场景、1086条功能需求,合计数10万字,详尽描述了全自动运行所有场景和设计规范,赋予机器以人类智慧。

一个聪明的中国“脑”,由此诞生。

2018年,《需求规范》通过专家评审,被认为是“国内首创,对国内其他全自动运行项目建设具有积极示范作用”。

 

提升“聪明”度,彻底取消驾驶室

传统轨道车辆设计,全是司乘分开。司机在驾驶室,监管安置于此的所有信号车载设备,衔接调度运营流程,处理紧急情况。

根据对地铁全自动驾驶技术的研判,铁四院设计团队大胆提出:彻底无人化,坚决去掉司机驾驶室,提升地铁的“聪明”度。

“对大运量地铁线路,彻底取消驾驶室,国内外没先例。”新的设计目标,引发了巨大争议。

运营方质疑:“完全无人,运营安全能否保证最大化?”

车辆制造企业尤其担心:“取消驾驶室,车辆制造改动太大,相关信号、通信、综合监控都要调整。”

通信设备供应方提出:“改变安置在驾驶室的信号设备,牵一发动全局。”

面对诸多意见,在建设方鼎力支持下,郑生全带领铁四院设计团队,以多年的技术积淀,通过反复、细致的技术探讨,最终提出了令人信服的设计方案。

为确保无虞,郑生全先后两次专程去新加坡考察,观察车辆驾驶室每个细节;为协调各专业参建方达到设计要求,邹海平每天要处理上百个电话。

“那段时间,我的头发掉得特别厉害。”2017年,邹海平年仅35岁。

历经4年多艰辛努力,2020年5月31日,首列无驾驶室的全自动驾驶地铁列车下线,代表了国内先进智能列车的工业化、信息化、智慧化水平。

“没有驾驶室,列车运营更精准。在满足同等运力条件下,武汉地铁5号线共减少两列上线列车。”邹海平说。

党的二十大报告为交通强国、数字中国建设擘画了蓝图,这令郑生全和铁四院设计团队信心倍增。现在,他们已经开始研究更“聪明”的地铁“大脑”。

“我们正在挑战互联互通技术,编制一张高智能的网络指挥网,改变目前地铁单线运行模式,实现网络化运营环境下跨线运行。”郑生全说。

到2023年,国内将启动建设19个地铁网络、共40条线,总长超过1200公里,均将以互联互通模式设计。

“聪明”地铁的标准是什么?未来地铁还会怎样“聪明”?中国的铁路工程技术人员,正在不断探索……

编辑:同同

行业数据 更多