中央紀委國家監委網站 王珍
深圳地鐵20號線一期工程機場北車輛段調試現場。 （深圳市地鐵集團有限公司供圖）
工作人員在深圳地鐵20號線首列全自動駕駛列車上開展測試。正式開通運營後，工作人員面前的儀表盤操作區域將被遮蓋，而這裏也將變身為“觀景台”，乘客可透過玻璃一覽地鐵隧道內的全景、體驗隧道“過山車”。（圖片來源：人民視覺）
武漢首條全自動駕駛地鐵線路5號線開展聯調聯試、北京地鐵燕房線成功實現無人值守的全自動運營……近段時間，各地“無人駕駛”地鐵的有關新聞接踵而至。
7月底發佈的《2020中國城市軌道交通車輛市場發展報告》顯示，全自動無人駕駛是城市軌道交通車輛的發展趨勢。
改革開放前沿深圳也將邁入軌道交通的“全自動駕駛時代”。記者瞭解到，其首條全自動運行的地鐵線路20號線目前有了新的重大進展：一期工程建設已基本完成，近日通過項目驗收之後，將進入空載試運行階段，並於年底正式開通運營。
“目前，由中車長客製造的7列地鐵新車正在緊鑼密鼓地進行調試。”8月5日下午，正在現場巡查設備調試情況的深圳地鐵運營集團有限公司20號線運營部工程師郎永強告訴記者，深圳地鐵20號線與眾不同，是全球首條應用基於車-車通信的列車自主運行技術、按照GOA4等級設計的商業運營線路。
這個“全球首個”將帶來什麼變化，會給乘客帶來怎樣的乘坐體驗？記者通過連線帶您走近這條與眾不同的20號線——
更智能 具備自動喚醒、自動發車等功能，堪稱地鐵列車界的“十項全能選手”
深圳地鐵20號線一期工程連接深圳國際會展中心和深圳機場，長約8.43km，均為地下敷設，設機場北站、國展南站、國展站、國展北站、會展城站5座車站。作為國家智能交通建設的先行示範項目，該線路大幅提高了列車自主控制運行、車站智慧運維、乘客自助出行等方面的智能性、可靠性和便捷性。
8月5日下午，記者通過線上採訪“參觀”了位於機場北車輛段內的20號線首列車：列車採用8輛編組，A型鋁合金車，最高運行速度120km/h。
與傳統地鐵線路不同，深圳地鐵20號線採用國內領先的“全自動運行系統”，應用GOA4最高等級自動駕駛標準，可實現無人值守下的全自動運行。最直觀的變化是，這列車取消了駕駛室。
我們平時乘坐的傳統列車，其車頭駕駛室與乘客車廂之間是分隔開的，但是這列全自動無人駕駛的列車上，車頭空間是開放的，也作乘客車廂使用。
“但有兩個簡易的駕駛台，供緊急情況下的人工介入。”郎永強告訴記者，操作枱面位於車頭處玻璃窗下，約有一米高，正式開通運營後，儀表盤操作區域將被合金蓋板遮蓋，而這裏也將變身為“觀景台”，乘客可透過玻璃一覽地鐵隧道內的全景、體驗隧道“過山車”。
不過，全自動運行，不單是“無人駕駛”那麼簡單，而是在諸多“黑科技”加持下的全流程自動化。據介紹，深圳地鐵20號線使用的列車具有自動喚醒、自動發車、精準停車、自動檢測、自動清洗等一系列功能，堪稱地鐵列車界的“十項全能選手”。
也就是説，列車從喚醒出庫駛向始發站，到全線運行、停車、啓動，再到返回車庫、休眠等，都是全自動控制狀態。
以列車自動喚醒為例。據介紹，該線路每列車均設有自動監控系統。根據行車計劃，自動監控系統會提前一定時間向休眠列車信號設備發出喚醒指令，車載信號設備向車輛轉發喚醒指令，車輛對全列車上電後，車載信號設備及車輛設備執行必要的自檢測試。測試成功後，車載設備處於激活可用狀態。“這也就意味着列車被喚醒了，處於‘待命’狀態，可根據運營計劃出庫運行。”郎永強説。
列車到站時，還會自動對位停車，並根據信號系統授權，自動聯動打開列車車門和站台門。據工作人員介紹，當出現異常情況時，系統會區分降級工況和應急工況，自動應對處理。此外，車門和站台門之間還設有間隙探測裝置，由系統替代司機瞭望車門與站台門之間是否夾人夾物。
更高效 列車之間可互相交流信息，自主判斷道路情況、調整運行狀態
深圳地鐵20號線的另一大亮點，是世界上首條採用基於車-車通信列車自主運行技術的新建路線。
什麼是基於車-車通信的列車自主運行系統？
這是信號專業的一個概念。“簡單來説，就是列車基於運行計劃和實時位置，實現自主資源管理並進行主動間隔防護。”據有關技術人員介紹，該系統以車地聯鎖和車車協同的方式達成更安全、更高效、更經濟的目標。
基於車-車通信的列車自主運行系統，可確定信號區域內每一列車的行駛方向，併為所有列車測量運行速度、車頭和車尾位置；控制列車速度，一旦超過線路、道岔、車輛等規定的允許速度，會自動報警並實施常用制動或緊急制動；保證正常運營信號裝備列車的安全間隔。
也就是説，列車和列車之間能夠互相交流信息，比如，後車可以實時知曉前車的位置、速度等，然後根據獲得的信息自主管理所需的資源、自動調整自身運行狀態，保持與前車的安全距離。
“就好像列車有了智慧‘大腦’和‘千里眼’，具有獨立思考的能力，也可以自主判斷道路情況、調整運行狀態。”郎永強告訴記者。
這是信號系統發展的必然趨勢。據瞭解，隨着軌道交通不斷髮展，減小運營間隔、提高旅行速度、減少故障及故障影響、降低成本、靈活運營等需求不斷被提出。
現有地鐵列車通常是採用傳統的車-地-車通信技術。也就是説，車輛在運行過程中，會及時把車載數據向車站、車輛段、停車場等屬地傳輸，從而實現地鐵運營控制中心對列車設備、運行狀態等情況的監測，調度員會根據其狀態調整其他列車的運行。
“打個比方，就像人與人之間傳遞信息，A直接告訴B有關信息，會比通過二傳手告訴B有關信息更便捷、更高效、更準確。”郎永強説。
系統還具備反向全自動運行功能，可通過變更運行任務，實現任意點折返。當前車故障無法移動、道岔故障或區間阻塞時，後車遇阻停車後，調度員可更新列車運行任務，列車會立即折返執行新的運行任務，退回上一站台，避免列車長時間迫停區間。對於長大區間，任意點折返功能可顯著減小故障對運營的影響。
由此，基於車-車通信的列車自主運行系統的優勢顯而易見：優化列車的控制流程、提高信息傳輸實時性，並且可通過車載系統自主計算為列車獲取通行許可，大大縮短了運行間隔，保障運能有效提升，增加了運營的靈活性，“可極大地提升列車運行效率和安全可靠性。”
更安全 設置多重保護措施，實時自行“問診”，實現智能運維
對於全自動駕駛列車，安全與否是乘客最為關心的問題。郎永強表示“不必擔心”，這也正是製造方、運營方等各方關注的重點問題。
在安全性上，他們設置了多重保護措施。
由於本項目為全自動無人駕駛，因此對列車核心控制部件要求較高。據列車製造方——中車長客有關工作人員介紹，這一項目列車應用了最高安全等級SIL4的核心控制部件。記者瞭解到，對於設備安全完整性等級認證共有四級，SIL4是最高安全等級，而傳統項目可編程邏輯控制單元通常為SIL2等級。“安全等級高，控制邏輯更改便利，能夠大幅降低接線及繼電器電路帶來的故障。”
與此同時，該項目列車還應用了障礙物檢測與輔助防撞、脱軌檢測等安全保障技術，為列車提供全方位的安全保護。
列車還可實現智能運維。據瞭解，該項目列車採用以太網控制系統，並在國內首次集合弓網檢測、隧道檢測、限界檢測、軌道巡檢、走行部檢測5大類綜合檢測系統，可對車輛狀態及周圍環境進行實時監測，併為車輛的智能維護提供大數據基礎，堪稱“行走的地鐵醫生”。
“以前都是人動車不動，現在可以實現車‘動’人不動了。”有關運維人員表示。正是因為大數據有自我分析並不斷自我改良的機制在，才能從真正意義上提高列車的安全可靠性。
也就是説，在地鐵列車載客運營的情況下就可實時完成相關的基礎設施檢測，並能做到提前預警，節約了檢修維護的時間，同時通過後續大量數據的積累，可以實現定期檢修到根據實際狀態進行狀態修故障修的轉變，節約相關檢修維護作業工作量和費用。
不僅如此，全自動無人駕駛並非無人管理。在深圳市軌道交通線網控制中心，20號線線路及列車的一舉一動都在工作人員的“監控”之下，一旦出現緊急情況，工作人員將會及時介入，確保安全。