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      澎湃新聞特寫:中國西部第一條無人駕駛地鐵是怎么飛馳起來的

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      本文來源澎湃新聞,原作者‘極客人物志



      成都地鐵9號線是我國西南地區第一條無人駕駛線路,達實智能用物聯網技術助力項目運營通車。今天,讓我們通過澎湃新聞的專題內容,透過達實智能項目經理陳浪先的講述,“云體驗”這條高科技地鐵線路。



      坐了這么多年地鐵的你,知道有的地鐵線根本就沒有司機嘛?
      坐了這么多年地鐵的你,知道地鐵列車之間有一個防護區段嘛?
      坐了這么多年地鐵的你,曾經站在車頭看列車飛馳的畫面嘛?
      如果有這樣一條兼具上述特色的地鐵線擺在你面前,你渴望去體驗一下嘛?

      現在,這個機會來了,那就是——成都地鐵9號線。


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      圖:飛馳行進的成都地鐵9號線


      對于這條地鐵線,官方的稱謂是這是中國西部首條無人駕駛地鐵線,但實際上,這是中國第一個具備全自動運行功能的8A編組地鐵車輛,世界上首條采用8A編組車輛運行的全自動無人駕駛市域環線,相比北京、上海、廣州的無人駕駛線路,只有成都地鐵9號線是實現一次性UTO模式高標準開通,從這個角度,一點也不謙虛地說,成都地鐵9號線是中國內地第一條真正意義的無人駕駛地鐵線。


      作為中國西南首條無人駕駛地鐵線,你可以把成都9號線理解為地鐵界的特斯拉,特斯拉的無人駕駛還是處于測試階段,9號線的無人駕駛列車已經以100Km/h的車速運行在中國的西南大地上。


      無人駕駛,怎么保證安全?

      車上沒有司機,萬一有乘客的包包被夾在屏蔽門之間怎么辦?

      車上沒有司機,萬一有人在行駛過程中發生緊急事件觸發緊急制動怎么辦?

      車上沒有司機,萬一列車上乘客發生異常情況,需緊急求助怎么辦?


      帶著這些問題,2021年6月2日,我走訪了成都地鐵9號線全自動駕駛核心系統專業綜合監控系統的主要設計者和建設者——知名物聯網企業、深圳達實智能智慧交通項目經理陳浪先。


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      圖:陳浪先與成都地鐵九號線首發車


      達實智能這四個字,對于公眾來說,可能有點陌生,這家位于中國最牛街道深圳粵海街道的上市公司,其實是國內領先的智能物聯網產品及解決方案服務商,橫跨5G、工業互聯網、大數據中心、人工智能、城市軌道交通五大領域,作為智慧交通龍頭企業,達實智能智慧交通業務已經覆蓋香港、成都、長沙、大連、福州、廣州、石家莊、南寧等全國26個城市,50多條地鐵線路。


      但對于無人駕駛地鐵,達實智能也是第一次接觸,“每一步,我們都是摸著石頭過河?!痹谖挥谏钲诳萍寄弦宦返倪_實大廈13層辦公室,陳浪先和我詳細講述了成都地鐵9號線的幕后故事。


      1.無人駕駛地鐵的安全性是重中之重,請問達實如何保證成都9號線的安全性?

      陳浪先:實際上地鐵跟我們城市的道路交通有一個很大的區別,地鐵是一個相對封閉的運行區域,我們叫做無人區,受到外界干擾的因素是很少的,從某種意義上說,它是相對比較安全。


      全自動駕駛車輛早上是自動喚醒,車子晚上的時候要休眠,到點之后就自動斷電,但是會保持一部分設備工作,并不是整個車都失電,會保持一些核心部件在工作,早上到點了,車輛就把自己喚醒,開始運行,晚上又自己回來,這是全自動的過程,不涉及任何干預。


      相當于通過冗余的一些配制,能夠保障它單個設備故障的時候,不會影響到系統的正常運行。


      地鐵的安全是如何保障的呢?場景聯動,幾輛車運行的過程中,通過統一的大腦去管理,這是什么意思呢?


      就是在運行的某一輛車出現故障的時候,能夠提前的預判和通知在線運行的其它車輛,提前采用剎車、減速等有效措施,這跟常規的公共道路交通很大的區別,城市道路交通目前還是基于車輛本身的防護措施,對別的車輛無法提前通知并讓其采取有效防護措施,而地鐵通過核心系統針對不同的場景提前采取相應的防護措施,如前方車輛剎車了,后方車輛也跟著減速,確保車輛在安全距離范圍內。


      全自動駕駛,正常情況下由系統確保自動運行,在特殊情況下,如系統故障的時候,也可以進行降級人工駕駛。


      2.成都9號線是否還有駕駛艙?是否有工作人員?突發事故怎么處理?
      陳浪先:沒有專門駕駛艙,采用的是開放式車頭,乘客可以直接在車頭或車尾玻璃窗觀察列車運行的震撼場景,過去我們都看不清隧道是什么樣子,現在乘客可以在車頭清晰地看到列車在隧道里行進的畫面。


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      圖:成都地鐵9號線實景


      雖然是無人駕駛線路,但地鐵上面是有工作人員的,但并不是專職司機,而是叫運檢工,在正常自動運行的情況,監測車輛運行狀況,防止人員惡意破壞或者其他突發事件發生;在故障情況下,運檢工作為臨時檢修人員或臨時司機。


      如信號系統出現故障,他可通過無線800M手持臺和監控中心溝通,由控制中心來統一調度指揮,實行降級模式,采用人工駕駛,這就是傳說中的電話閉塞。此外,在常規異常故障發生時,列車視頻可以快速推送到控制中心大屏,通過場景聯動功能,系統通知相關崗位人員采取相應有效措施,如乘客調可以通過廣播或車載PIS通知列車人員進行應急處置。


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      \圖:成都9號線控制中心

      3.車上只有運檢工,萬一地鐵夾到人怎么辦?如果地鐵行進的時候有人去拉安全閘門,怎么處理?

      陳浪先:全自動駕駛線路其實是一個綜合的技術提升,在一些老的地鐵線路,發車時需要司機或站務確認后才能發車,因為系統保障不了,現在是系統可以保障。


      相當于什么?我們現在有一個叫做紅外光幕,就是在車與屏蔽門之間有一個紅外光幕,只要有東西卡在那邊,列車就會進行保護,不自動發車。


      以前系統沒辦法保障,車到站停了以后,必須要通過人工確認你可以往下一個站走,這時候如果說人員不確認,萬一有人夾在里面是沒有人知道的,車門是關的,工作人員可能認為車門關著,他就認為車子可以走了。因為關門是行車的一個過程,有些人可能夾在中間,為什么人被夾死?屏蔽門關著,車門也關著,人就夾在正中間,還有車門關好了,屏蔽門沒關好,然后這時候人在外面,但車門是關的,就很容易出事。


      以前車只關心車門,而不關心屏蔽門,外面的門沒關好是不管的,如果沒有人工確認,車門關好了就可以走了,悲劇往往就是這樣發生了。


      這個時候有一個紅外光幕,車門關好了,屏蔽門夾著東西,通過光幕一直在掃,屏蔽門檢測到了故障,報警信號傳遞給信號系統,車就不會走,這時候就通過人員二次確認,OK了,然后車子才能走。


      然后第二個問題就是,現在車上已經沒工作人員了,有人拉了安全閘,這時候怎么辦?


      有人拉了閘,就是緊急停車。如果無人駕駛,萬一有人是緊急制動,相應位置的攝像頭視頻信息會主動推送到控制中心大屏,監控中心快速檢測是哪列車發生了緊急制動,這時調度人員可以通過廣播通知乘客按壓乘客求助對講,與調度中心進行通話,或者與列車上的運檢工進行呼叫,核實列車情況。


      車子緊急制動,這輛車就停了,這個區段就被占用了,別的列車是不允許進入到這個區段的,通過安全防護系統(ATP)確保列車不發生碰撞事故。


      4.成都地鐵9號線技術上有哪些突破和創新?

      陳浪先:剛才說到兩點,有一個叫場景聯動的功能。


      結合全自動運行系統設計和成都地鐵運營實際情況,9號線一期項目按正常場景、故障場景、應急場景三個方面,歸納出78項全自動運營場景,為運營管理和應急處置提供依據。


      從早上喚醒到夜間休眠, 在正常工況下,各系統按正常場景運行,列車喚醒,然后出庫,到達車站,通過預定義好的列車時刻表正常運行,然后乘客上車,車關好門,系統檢測完沒有故障就可以往下一個站自動前進。


      另外一個就是出現故障的情況下,采取一些應急的處理措施,這時候包括人員處理,崗位配制,你在這個場景的情況下怎么保障安全,通過場景已經定義好了,這個人要做什么事情,那個人要做什么事情,統一統籌起來去解決一個問題,而這些是通過系統去提醒和聯動。


      還有一種是應急的情況下,所謂應急可能就是意外的一些事故,外部的一些干擾,故障是內部的,外部的是應急,剛才您說到的那個夾人夾物,或者有人緊急制動情況下的一些處理措施,就形成了場景聯動。


      我們綜合監控系統軟件平臺的場景聯動可以根據一些需求,進行自定義配置。因為需求是變化的,場景功能也是變化的,可能以前這個問題不會發生,有可能當時考慮的時候沒考慮到,這時需開放一些人機接口提供用戶進行場景配置和功能定義。


      比如特斯拉升級主動安全功能防止車輛偏離車道,我們這個全自動駕駛場景聯動做了一個很重要的是自定義場景功能,就是萬一有升級迭代需求的時候,通過軟件配制就可以做到,相當于我們運營人員可以根據他自己的需求,我們開發一個配置平臺給他,他可以自己配置,比如說異常的情況下,這個場景下我人員要怎么處理,要做哪些工作。需求變化了,功能需升級了,具備相應授權的客戶可以配置,以適應不同的場景,這是很重要的。


      第二點創新就是增加了一個乘客調崗調度功能,基于行車安全的乘客調度管理功能,提供以乘客服務為導向的全自動駕駛調度指揮中心,滿足乘客緊急求助、緊急對講、列車火災、車輛故障等應急響應能力,實現車載視頻聯動、車載廣播及車載PIS信息發布等。



      圖:基于行車安全的乘客調度管理功能

      非全自動駕駛線路,調度中心人員主要面對的是運維人員及系統設備;保證設備運行,正常起動,車上有什么緊急故障時候由車上司機去應對,車站有什么問題就車站站務進行應對。


      全自動無人駕駛線路,調度中心人員現在是直接面對乘客,無人駕駛,沒有司機了,干預不了了,這時候就通過系統來保障它,如:乘客調度崗位,這個乘客調度可以跟車上的人員進行對話。


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      5.達實怎么克服這些技術難題?

      陳浪先:這個項目其實對我們來說也是第一次,我們是第一次做全自動駕駛,當時也是摸著石頭過河。


      我們結合了新加坡專家的一些意見,也去北京燕房線、上海10號線現場考察等,結合國內外全自動駕駛實施的經驗,通過實地考察,我們采取了一些技術創新,在滿足全自動駕駛功能的同時確保我們系統的可靠和穩定的運行。


      在優秀的經驗基礎上做了創新、改進,最終我們確保了成都地鐵9號線無人駕駛一次性按最高自動化等級(GoA4)開通運營。


      事實上,六年前,我們就啟動了全自動駕駛相關的一些技術研究,已經研發很多年了,我們在這個細分領域里提前布局,包括我們提前啟動了軟件平臺的安全認證,開通運營的線路中成都地鐵9號線是國內第一個綜合監控系統軟件平臺要求通過SIL2安全認證的。


      6.您第一次坐9號線是什么樣的感覺?
      陳浪先:其實列車在試車線(2018年)的時候,我們就坐過了,在試運行第一天,我再次坐上車的時候感受還是很深的。


      第一點是特別震撼,當時車上只有我一個人,站在車頭隔著觀察窗看著列車在隧道里馳騁,宛如自己就是這個列車的掌控者;
      第二個是感覺到驕傲,我們終于做成了這件事情,經歷了這個歷史的進程。
      第三個就是感恩,在這個道路過程當中有那么多客戶、業主,還有我們各參建方以及我們團隊兄弟們的支持,特別感恩,感恩大家的支持,同時也感恩這個時代。


      時代給我們這個使命,讓我們有這個機會參與到成都9號線全自動駕駛的建設中。


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      7.現在我國還有哪些地方有無人駕駛地鐵線?

      陳浪先:香港很早就有無人駕駛的線路了,內地目前有幾個地方已經有了,不管上海、北京還是廣州,都不是一次性采用UTO模式開通的,他們開通的時候還是有人在開,慢慢再升級到無人駕駛。


      他們最大的區別在哪里呢?他們設計的時候都是有駕駛艙的,司機在里面,某種意義上他們還是有人駕駛,像我們成都地鐵9號線是沒有駕駛艙的,也沒有專職司機。


      所以說,我們成都地鐵9號線在中國內地是第一條真正意義上的無人駕駛。


      2020年底和2021初,太原2號線和濟南2號線也開通運營全自動無人駕駛地鐵線,據RT軌道交通數據統計,截止2020年底,中國內地已運營和正在建設的全自動運行城軌系統的城市有26座;預計到2023年,我國將有19座城市開通運行全自動運行線路,共計運行線路將達到40條,運營里程將突破1200公里,運營車站將達到861座,全自動駕駛是未來地鐵建設的趨勢。


      8.深圳在建的16號線是全自動線,達實也有參與?還有哪些新的技術及創新?

      陳浪先:是的,深圳地鐵四期新線路將全部采用自動駕駛,12號線、14號線、16號線采用了云技術、工業互聯網、大數據分析,包括智慧運維和應急保障系統等一系列功能,這些相對于成都地鐵9號線來說,有進一步的創新。


      達實智能基于華為云,應用自主研發的產品與技術,針對軌道交通領域在云計算、大數據、工業物聯網平臺、5G/WIFI6等方面的應用,結合BIM+GIS三維地圖可視化、AR、數字孿生等技術,構建基于乘客服務為導向,面向智慧運維、智能調度的綜合物聯網管控平臺。


      16號線明年年底就會開通了,屆時大家可以體驗比成都地鐵9號線更先進的無人駕駛技術。


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