科技创新系列报道之四
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无人驾驶出租车在亦庄已经开放载客，2025年量产无人车将接入滴滴网约车运营网络……随着无人驾驶技术逐步在北京交通行业广泛应用，如今北京市民在路上遇到无人驾驶车辆已经不再是新鲜事儿。在轨道交通行业，除了少部分服役较多年的地铁列车，北京大部分地铁线已经实现有人值守的自动驾驶。而北京轨道交通燕房线，更是在国内率先实现了无人值守，全自动运营。一项项高科技设施赋予交通更强大的力量。即使面对拥堵的道路、庞大的地铁客流、城市四面八方叫车的人们，交通运行监测调度中心、轨道交通智慧中心、智能调度系统等插上科技翅膀的新技术和新应用，也能从容面对。
燕房线驾驶室成最佳观景平台
通透的景观窗、无人值守的司机驾驶位……在北京地铁燕房线，从客室内看向驾驶室，既无栏杆也无玻璃门，可谓一览无余。乘客站在景观窗前，可以享受到司机驾驶位一样的景观，能看到北京轨道交通燕房线沿线的城市样貌。“今天正好是工作日，坐车的基本都是通勤族，大家都习惯了列车全自动运行。每到周末和节假日，就能看到不少乘客专门打卡拍照。有的乘客带着孩子坐在驾驶位上，让孩子体验‘驾驶’地铁列车，还有一些网红专门过来拍短视频。”京投所属轨道运营公司总经理助理、车辆部经理、通信信号部经理杨峰说。
据介绍，燕房线全长14.4公里，沿线共设9座高架车站，分别是阎村东站、紫草坞站、阎村站、星城站、大石河东站、马各庄站、饶乐府站、房山城关站、燕山站，在阎村东站与房山线实现换乘。
它是国内首条采用自主知识产权、列车无人值守（UTO模式）全自动运营的轨道交通线路，最高运行时速可达80公里。2017年12月30日燕房线开通初期运营。在2019年12月19日，燕房线就实现最高等级（GoA4）的全自动运营。
在此基础上，还有两个关键时间节点均在2021年。经过反复测试、调试和检验，2021年6月21日，燕房线成功实现列车内无人值守（UTO模式）的全自动运营。同年12月24日完成现有列车间壁门拆除工作，全面取消列车驾驶室。
间壁门拆除，让乘客们真正意识到燕房线“无人驾驶”。其乘车感受与有人值守的地铁列车差别并不大。列车可以平稳运行，会到站广播，遇到抢上抢下的乘客会重新开门……如果不是身处驾驶室目睹无人驾驶，相信很多人都不知道列车在自动运营。
实际上，燕房线的全自动运行意味着整条线路都是轨道交通智能化。升级为GoA4的燕房线列车可以准时从休眠中自动唤醒，完成自检后自动出库，按照时刻表正线运营，完成站间行驶、到站精准停车、自动开闭车门、自动发车离站等一系列运营工作，最终自动回库、自动洗车、自动休眠。全过程均无需人工操作，完全实现全自动。
“无人驾驶”列车安全高效有保障
“无人驾驶”地铁列车安全吗？自打燕房线实现无人值守、自动运营以来，燕房线工作人员听到的最多问题就是这个。实际上，燕房线实现无人值守、全自动运营经历了非常长的准备时间。早在2017年燕房线就具备全自动运行条件，但真正实现无人值守却是在2019年。
为了真正实现列车驾驶室无人值守，在前期准备阶段，北京轨道运营公司充分对系统功能进行195项验证，查找并修正问题，对作业程序进行反复推敲梳理，保证系统稳定、安全运行。同时在列车全自动运行期间，设备专业人员将加强对设备的巡视、巡检工作，确保万无一失。
为什么能实现无人值守？都在哪些场景下进行了测试？京投所属轨道运营公司总经理助理、车辆部经理、通信信号部经理杨峰告诉北青报记者，从“有人”到“无人”主要解决列车驾驶员提供的三方面服务。一是驾驶员的驾驶任务，二是驾驶员提供的列车广播等服务，三是在紧急情况下的应急处理能力。
先从第一方面的服务来看，相比传统基于通信的列车控制系统（CBTC），全自动运行系统（FAO）能够提升运营效率，在保证相同有效站停时间下减少列车开关门反应时间，提高运行速度。同时，切实有效的控制策略能防止人为误操作引起的地铁事故。“在实际运用中，驾驶员确实不需要直接开车，但在雨雪天等极端天气，我们会根据总控指令，切换为人工驾驶模式，确保乘客安全。”杨峰说。
再看列车广播，通过系统提供乘客广播并不是新鲜事。乘客在列车上，都能听到广播。但如果没有驾驶员操作，列车会自动播报吗？如果出现车辆故障等突发事件，列车如何进行广播？对此，杨峰介绍，列车常规广播非常容易实现，但针对一个无人值守的列车进行远程广播却有一定难度，经过几年调试，远程控制中心已经可以针对某一特定列车进行乘客广播，即使出现故障，也不会误播到其他正常运营的列车上。
紧急情况正是列车无人值守需要面对的难题。如果有乘客抢上抢下被夹住怎么办？如果有乘客突发疾病在列车内晕倒怎么办？
“在列车运营中，即使铃声响起，也经常会遇到乘客冲进车厢，出现夹人或者夹包的情况。传统情况下，驾驶员会重新按下开关门按钮。而经过多次调试的燕房线可实现再关门控制，且几乎无失误。”杨峰说。
针对无人值守的全自动运营，北京轨道运营公司建立了完善的列车值守和应急处置机制，保证列车的运行安全。同时，燕房线具备列车蠕动模式、车门/站台门对位隔离、再关门控制、脱轨/障碍物检测、火灾报警与联动、紧急呼叫和紧急手柄等全自动特色功能，充分显现出全自动系统安全、高效的特点。
据了解，燕房线开通初期运营至今，未发生影响运营的安全事故，已累计安全送达乘客近3500万人，各项运营指标均保持较高水平。
大部分地铁线具备无人驾驶条件
不仅仅是燕房线，北青报记者在采访中了解到，除了个别老线路，北京轨道交通全路网大部分线路均具备全自动运行条件，尤其是近两年来新投入运营的线路均具备全自动运行系统（FAO）的全功能运营功能。
2021年，随着“白鲸号”上线载客，北京轨道交通大兴机场线成功实现具有完全自主知识产权的全自动运行系统（FAO）的全功能运营，成为国内首条设计时速达到160km/h，并以GoA4等级运营的全自动轨道交通线路。
2021年底开通运营的地铁17号线、地铁11号线也均是具备全自动运行系统功能的线路。其中，17号线是北京第一条使用时速100公里A型不锈钢车体全自动驾驶模式技术的线路。值得一提的是，在17号线列车内有一套“智能侦测系统”，相当于列车的“眼睛”，可在列车运营过程中，对前方线路环境进行感知，智能识别障碍物，及早发现并采取制动和预防的防护措施等，同时，还会对列车行驶过程中产生的车载数据进行智能分析，保障乘客安全。
地铁11号线西段列车按照全自动运行系统设计，可实现有人值守的自动驾驶模式，共计40多种全自动运营场景，实现从列车早间通电出库、正线运营至晚间回库、清扫均实现全自动化。
计划于今年年底通车的北京地铁12号线也在年初引入了新车。12号线列车是京投公司所属装备集团自主研发的全自动无人驾驶车辆，首次实现了全自动联挂、解编和灵活编组的功能。
亮点
民航机坪实现全景智能增强监控
智能交通应用场景不仅在城市公交交通领域，在民航、水运等大交通领域同样得以广泛应用。在机场，不同种类的智能系统让飞机起落和旅客出行都井然有序。
在中航信移动科技有限公司，北青报记者看到了几块大屏幕，集合了不同摄像头点位拍摄的实时画面，可清晰地看到停机坪上飞机起落情况以及加油车、清水车、食品车等车辆的运营情况。
中航信移动科技有限公司航旅纵横行业发展总监赵楠介绍，这套系统其实是一套民航机坪全景智能增强监控及物联协同解决方案。该方案基于数字图像特征的十四路视频实时拼接算法，实现了180度以上的实时超高清全景监控，完成了对机场跑道、滑行道、停机坪等重要区域的实时画面追踪监视。
“我们利用人工智能算法对视频图像进行智能分析，实现航空器、车辆和人员目标的检测、跟踪、识别、定位等的基础上，对照运行管理规则实现跑道、飞行区的实时告警系统，用以辅助塔台工作人员对机场跑道上的飞机进行实时监控，并对其中违反规则的飞机进行告警，从而提高机场场面运行安全保障能力和运行效率。”赵楠说。
机场为什么需要这套智能系统呢？赵楠解释，主要原因在于随着航空运输业的货运和客运量不断快速增长，机场跑道的运行压力越来越大，机场调度也愈发复杂。机场管理人员靠肉眼无法整体把握机场的全局运行态势，因此需要一套全景智能增强监控系统，以完成对整个机场跑道、平行滑行道及联络道等重点区域的实时联动监视，从而保障机场运行顺畅。
2.3万辆公交车实现实时数据采集
以往乘客在公交场站乘车时，常常能看到公交调度员对即将出发的车辆做出发车指令，如今乘客却很难在场站再看到调度员了，那么车辆调度是如何实现的呢？是大数据帮的忙。
北京公交集团科技信息部崔玺介绍，公交集团攻克了车辆车联网终端海量数据远程实时传输与实时动态计算的难题，提升了设备集成、处理和传输能力，研发了一体化终端设备，完成了北京公交集团全部车辆，总共2.3万部运营车车载终端的换装。别看仅仅是一台小小的车载终端，它能实现前端数据实时采集、秒级传输与状态监控，从而支撑了车辆状态监控和运行情况分析。
此外，公交集团还研发并全面换装了基于物联网管理平台的新型车载票务机具，加装了数据采集模块，安装了驾驶员异常行为分析设备，在5250辆公交车上安装了驾驶员异常行为分析设备，6500辆公交车上安装了主动安全预警系统，全面提升了北京公交车辆重点智能化管理和数字化服务水平。
在大数据加持下，北京公交实现了智能调度，市民在道路上再难看到几乎空跑的车辆，或者遇到等许久也等不到车的情况。北京公交集团运营调度指挥中心靳晨告诉北青报记者，基于大数据，公交集团将原先分散在700余处公交场站的调度单元整合为41处区域智能调度中心，387个调度台支撑了1200余条线路的调度发车。
同时，在区域智能调度模式下，率先在30对线路上采取了跨线联运，将客流少的线路空余出来的车辆投入到大客流线路上，将跨线运力用在“刀刃”上。比如，这种模式在石景山336路、337路公交车上得以实现，让乘客在早晚高峰能更快等到车。
地铁里活跃着“智能机器人家族”
随着科技进步，市民能在地铁中看到越来越多的智慧交通应用场景。如近年来，京港地铁持续在多个地铁场景中，创新试点应用各类机器人设备，以助力提升乘客出行体验。
“请问国图从哪个口出啊？”2021年9月，在地铁4号线和16号线国家图书馆站，京港地铁率先推出北京轨道交通首个车站智能服务机器人，吸引了不少乘客互动。这款服务机器人像地铁站务员一样，能为乘客提供咨询、指引等服务。
除了站务员，“机器人家族”中还有保洁员。2022年年底开通的16号线南段9座车站中，均配备了智能清洁机器人。这款机器人身背消毒背包，能灵活穿梭于车站各个位置，可以一边清洁地面，一边对空气进行消毒杀菌。
在“走行”中，机器人不仅能够自动避障，还能在电量不足时自主回到充电桩充电。清洁机器人协同保洁工作人员负责地铁站厅、站台的日常地面清洁及消杀，车站管理人员可以实时远程监控机器人的工作，在实现清洁精细化、可视化的同时，提升车站清洁消毒效率。
还有一些机器人在幕后服务。今年3月，京港地铁与合作方联合研发并率先在列车检修领域试点应用列车智能巡检机器人，这在北京轨道交通行业尚属首例。这款机器人集成了行走机器人、多自由度机械臂、AI图像识别等多重先进技术，可对列车车底关键部件进行自主巡检、测量等作业，通过地图创建、全景拍照扫描、3D数字图像处理、5G信息回传、自主学习等一系列智能方式，将车底可视关键部件进行智能成像和异常状态判断，从而实现车底巡检智能化，提升巡检效率及列车设备可靠性，进一步保障乘客出行安全。（刘洋）
来源：北京青年报
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