本文来自微信公众号：出行一客（ID：carcaijing），作者：邓霞，编辑：王静仪，原文标题：《能调速，还能自动清洁，地铁什么时候这么智能了？》，题图来自：视觉中国（西安地铁16号线）


地铁车厢取消驾驶室，乘客在车头观赏列车穿越隧道的风驰电掣，日益成为常态。


6月27日，西安地铁16号线一期开通运营，标志着西安地铁迈向“全自动驾驶”时代。这是今年继苏州后，又一城市加入“群聊”。


据出行一客不完全统计，目前中国拥有“全自动驾驶”线路的城市已达十余个，不仅包括北上广深这样的一线城市，也有宁波、南宁、青岛等地。平均每三个有地铁的城市中，就有一条“全自动驾驶”路线。


广东广州地铁APM线，乘客正在车头“看风景”/邓霞 摄


其中，上海拥有5条全自动驾驶线路，运营里程达167公里，排名中国第一，同时也是世界第一。


有人也许会疑惑，无人驾驶的地铁列车并不是新鲜事，早在13年前，广州的APM线和上海10号线就已经出来“打工”了。不夸张地讲，这世上每多一条“全自动驾驶”线路，就少了一位勤勤恳恳的地铁司机。


但不同的是，除了司机，“全自动驾驶”列车现在甚至连操作员、洗车工和维修师傅都不需要，可以自己开车、自己洗澡，列车行进的进退快慢都能说了算。


中国地铁现有的线路大多是GoA2（半自动驾驶）级别，新通车的多是GoA4（全自动驾驶）级别。深圳地铁的工作人员告诉出行一客，深圳既有的地铁线路大多以GoA2级别为主，但新修的线路基本都已达到全自动驾驶级别。


能开车、能洗澡、能打卡、能调速


“全自动驾驶”列车包括又不仅限于无人驾驶。


继承了无人驾驶列车的优点，全自动驾驶列车没有司机，也没有隔绝视野的驾驶室。通过玻璃窗，乘客可以看到车头车尾的风景，神秘的地下隧道也从此揭开了面纱。


不仅没有司机，现在的“全自动驾驶”列车甚至学会了自己“洗澡”。例如2021年12月开通运营的武汉5号线，作为武汉首条全自动驾驶的地铁，它就是会在下班后自己“洗澡”的“别人家的孩子”。


“上下班打卡”也是一项必修技能。全自动驾驶的列车，一般都具备自动唤醒、自动休眠等功能。今年1月通过验收的北京地铁17号线，是北京地铁全自动家族的“新成员”。据相关负责人介绍，其从上班唤醒到下班休眠，整个车辆运营过程都是由系统远程管理控制，不再需要人工操作。


更“卷”一些的，列车行进的进退快慢都自己说了算。3月31日，青岛地铁6号线TACS示范线首列电客车到段仪式在抓马山车辆基地举行，青岛地铁正式迎来了“蓝海豚”—TACS（列车自主运行系统）列车。名副其实，这辆“全自动运行”的列车可以通过无线通信掌握前后列车的行驶情况，并据此调整自己的车速与方向。


“全自动驾驶”列车的安全系数比传统列车更高。相关研究发现，设备设施故障与人为操作失误是导致地铁运营事故的两大原因。而对能自己“体检”与“开车”的全自动驾驶列车而言，这两种情况发生的概率极低。


卡斯柯信号有限公司首席架构师汪小勇就曾表示，全自动运行会降低因人为失误带来的安全风险，提高线路和车辆资源的利用率，减少设备故障对公众出行带来的影响。


深圳地铁的工作人员告诉出行一客，人为驾驶的地铁有时会出现错误操作一些设备旁路开关的情况，存在主观上的判断风险。自动驾驶列车一般就不会发生这种情况。


地铁越新，全自动驾驶越普及


地铁“全自动驾驶”有多普及？


按照国际公共交通协会的标准，列车自动化水平（grade of automation， GoA）分为GoA0-GoA4五个级别。


GoA0表示自动化水平最低的人工驾驶阶段；GoA1表示在列车自动保护装置防护下的完全人工驾驶阶段，司机仍然承担主要驾驶任务；GoA2级别算“半自动驾驶”，司机只需承担控制车门开关等少量工作。


一般来说，GoA3级别算真正意义上的“无人驾驶”阶段，列车上不再有司机，只有机动的乘务人员，而GoA4级别的列车索性连乘务人员都不需要，是目前轨道交通自动化运营的最高级别。


目前来说，中国地铁现有的线路大多是GoA2级别，新增的多是GoA4级别。


比如深圳地铁的工作人员告诉出行一客，深圳既有的地铁线路大多数为老线，还是以GoA2级别的列车为主，但新修的线路基本都已达到全自动驾驶级别。


纵观近两年的新通车地铁线路，GoA4级别的“全自动驾驶”地铁的时代已经来临。据出行一客记者不完全统计，目前中国拥有“全自动驾驶”线路的城市已达十余个，约占已开通地铁城市的30%。


其中，上海拥有5条全自动驾驶线路，分别为10号线、14号线、15号线、18号线、浦江线，运营里程达167公里，排名中国第一，同时也是世界第一。



随着技术的进步，GoA2和GoA3级别的地铁正在向GoA4过渡。根据国际公共交通协会（UITP）的数据，截止到2021年底，全球已经有48座城市迈入“全自动驾驶”（指自动化水平达到GoA4级）时代，总线路数量也从2017年的62条增加至2021年的80条。


截止2020年底，全球达到GoA4级的线路里程（单位：Km）/图源：UITP官网


地铁自动驾驶如何实现


说到这里，还需给大家介绍一下两种不同的列车自动控制系统，它们分别对应着不同的自动化水平。


第一类是CBTC系统（Communication Based Train Control，即基于通信的列车自动控制系统），在经过统一标准和规范化后的升级版叫I-CBTC（Interoperability-CBTC，即互联互通列车运行控制系统）。


由于能降低成本和提高效率，CBTC系统在2003年之后就被广泛使用于地铁和轨道交通的建设中，是目前我国地铁线路运用的主流系统之一。


CBTC系统对应的是GoA2级别，已经具备列车自动保护、自动运行、自动监控等部分“自动化”功能，但仍需要配备司机。


FAO系统（Fully Automatic Operation，即全自动运行系统）算是CBTC系统的“进阶版”，优势在于能实现运行的高度自动化水平，提升系统的安全性和可靠性以及运营的效率与灵活性。


FAO系统对应的是GoA3级和GoA4级，前文说的自动唤醒、自动洗车、自我检测等更“高阶”的功能，基本都是它的功劳。


就算同为GoA4级别，不同的列车自动控制系统还是存在差别。今年3月青岛地铁1号线列车所采用的TACS系统（Train Autonomous Circumambulation System，即列车自主运行系统），就给地铁行业带来了新的“天花板”。


与大多数由控制中心发出指令的列车不同，TACS系统控制下的列车不需要听从控制中心的指令，而是在车与车之间就可以完成信息交互，从而识别运行环境完成自主决策。


打个比方，基于车-地通信的自动驾驶列车算是“高中生”，已经具备了独立学习的能力，但还是需要依赖“班主任”，也就是控制中心来控制学习节奏和进度。而TACS更像是“大学生”，不再需要老师的指令，根据周围“同学”（即其他列车）的学习状态就可以自行把控学习进度。


我们不妨期待一下，下一个“最聪明”的列车将在什么时候出现？


本文来自微信公众号：出行一客（ID：carcaijing），作者：邓霞，编辑：王静仪