梁波 罗长兴

摘要：随着我国城市化建设的步伐不断加快，各大城市不断优化城市轨道交通，大力发展轨道交通事业。合理优化城市轨道交通，一方面是为了缓解人口骤增引起的路面交通拥堵，另一方面能够提升城市的整体形象。而目前随着新科技新技术的诞生，为城市轨道交通全自动化无人驾驶的实现变成了可能。国内外各大城市轨道交通企业纷纷，针对城市轨道交通全自动无人驾驶技术进行研究，为进一步实现无人驾驶建立了科学依据。

关键词：城市轨道交通；无人驾驶；关键技术

无人驾驶技术在城市轨道交通中的应用将很大程度上降低人工成本，而且能够降低企业的管理费用，提升企业管理水平。在实施城市轨道交通全自动无人驾驶技术时需要满足很多条件，而且对列车的智能化管理要求较高。列车在运行过程中进行全面系统的视频监管，而且列车在行进过程中的通信形式以及列车在各站点的自动停靠等安全问题，都需要全面考虑才能将无人驾驶技术真正地应用到城市轨道交通中。无人驾驶在城市轨道交通中的应用，将大大提升交通运输的便捷性和准确性。

一、无人驾驶的主要功能

（一）无人驾驶的发展过程

每个城市在发展的过程中都形成了具有自身特点的城市轨道交通网络，城市轨道交通已经成为广大市民出行的主要交通工具，而且给市民的出行带来了很大的方便。交通网络的不断完善，从根本上将解决城市交通拥堵及公交困难的情况。随着高新科技的发展，许多城市轨道交通正向自动化方向发展，其发展的过程大致经历了三个阶段。第一个阶段是人工驾驶阶段，列车在行驶过程中通过驾驶员的全程操作，保证列车运行安全，并根据列车自动保护装置进行超速监测确保列车安全。第二个阶段是人工驾驶自动化运行阶段，列车驾驶员只需要通过操作列车的开关车门及列车的起到控制按钮，其他的操作如列车的行驶速度、制动、停靠等统一由列车自行完成[1]。第三阶段是全自动无人驾驶阶段，列车运行中的所有操作均通过列车自主完成，不需要驾驶员操作。目前城市轨道交通已从人工驾驶自动化运行阶段向全自动无人驾驶阶段发展。

（二）无人驾驶的实施目的

无人驾驶最终的目的是通过现代化的设备替代人的工作，减少人员作业通过程序控制实现列车的自动行驶。由于在人工参与的工作中，许多都是可以依靠机器进行完成的，比如在列车行驶的过程中到站开门，可根据信息控制技术将到站信息传递给控制器，控制器发出指令控制列车发动机的制动系统，最后根据停车指令安全准确的停靠到站。到站的自动语音播报，上下列车的警示等等都可以通过信息技术和视频控制技术进行反馈实现实时控制，避免人工出错造成的列车事故等。在保证列车安全的情况下，通过全自动的列车控制实现无人驾驶，将为轨道交通公司在人力和物力的投入上大大缩减。作为城市的基础运输企业，可以将节省下来的员工分派至公司的其他岗位，比如地铁站点的服务岗位，地铁站点的设备维护岗位，执勤工位等。这些岗位目前需要人力去维护才能保证地铁站点的安全以及列车运行的安全。

（三）无人驾驶的先进性

通过车辆与车辆控制中心之间先进的通信系统，对整个类车在运行的过程中实施全线监控，并通过复杂的多重冗余技术，将通信系统中的主系统和各部分的子系统连接起来，使整个系统在运行过程中不存在信息中断的情况，从而提高整个信息系统的安全性和可靠性。列车采用先进的牵引制动设备，能够通过控制中心的计算机进行实时控制，而且控制精度非常高。列车行驶过程中，列车能够通过自动监测系统对自身各个部件进行检测，对可能出现的故障进行自动排查并及时向控制中心预警，使列车运行的安全可靠。为了确保列车安全，列车自身的控制信息、故障诊断以及报警信息将会通过实时安全高速的传至客运中心，实现信息的双向传输。在列车上通过实施通信的移动闭塞系统，保证列车运行的安全运行。

二、无人驾驶的关键技术

（一）各系统间的接口连接

实现轨道交通全自动无人驾驶最主要的关键点就是解决信息传递的问题，由于全程无人控制，各系统间需要进行数据的传输才能保证列车运行的安全。因此在各系统之间搭建接口并进行连接，才能实现信息互通。例如信号系统与洗车机信息接口连接实现自动洗车，信号系统与视频监控接口连接实现实时监控，信号系统与列车广播系统接口连接实现列车运行后台与乘客之间的信息互联，信号系统与列车门控系统接口连接实现列车门的实时开关控制，信息系统与列车各安全设施接口连接实现对紧急事件的应急处理等。通过系统间接口的联通，使列车运行根据安全可靠。

（二）自动化列车停车场设计

自动化列车在行驶到终点后，需要到停车场统一调度。这时需要建立一个专门为自动化列车的停车场。停车场中需要根据不同的功能划分多个防护区，每一个防护区都是相互独立的个体，因此防护区和防护区直接需要设立门禁系统，实现列车之间的有效隔离。在自动化列车停车场中还应该设计人工运行区域，该区域主要用于人员对各列车的保养和维修，这些区域需要与自动化列车停放区域隔离的同时还需要互通，可通过门禁系统增加接口与信息系统接口互联，实现门禁互通。在停车车库也需要增加接口，实现列车的自动出入库。通过自动化列车停车场的设计，实现列车自动停放大大提升了列车运行效率，降低了列车调度人员的工作量。

（三）全方位视频监控及分析

在无人驾驶的列车上实施视频监控，是确保整个列车安全运行的关键所在，与原始的监控系统相比，采用无人驾驶系统需要沿线的所有站台、停车场、列车内外以及沿途通道都必须进行视频监控，做到无死角无盲区的全程监管确保列车无障碍运行。在整个无人驾驶系统中建立全方位的监控系统，信息传递系统和视频监控系统，并将这些系统通过接口连接实现联动，这样对于应对突发事件以及异常情况都能够及时做出反应，并快速报警排查。当遇到紧急情况时视频监控系统会第一时间发现并报警，信息传递系统将信号传至控制中心，控制中心迅速控制列车行进的速度并能使列车紧急停车。通过对列車沿途的所有情况进行拍摄并进行分析，确保列车运行安全。

三、结束语

城市轨道交通全自动无人驾驶的实施，将很大程度上减少铁路运营公司的人员成本，将人的工作由机器设备完成，将人员从繁杂的工作中解放出来。自动化技术的实施将更加方便快捷地服务城市居民，为人们的生活带来更多便利。虽然目前无人驾驶技术在信息传递等其他技术方面存在技术难点，但随着技术的不断发展，这些技术难点必将被攻破。

参考文献：

[1]黎锦弘.城市轨道交通无人驾驶技术的若干应用问题[J].建筑工程技术与设计，2015（25）：121.

[2]张文都.城市轨道交通无信通信技术比较[J].硅谷.2012（17）：37-37.

（作者单位：四川众合智控科技有限公司）