西安地铁全自动运行线路的“幕后英雄”

1月8日4时许，夜色尚未完全褪去，未央区天章三路西安地铁16号线沙河滩车辆段外，数十根轨道还在安睡。而一旁的车库内，“朝阳”却如期而至，一列列地铁仿佛睁开了双眼，车头亮起灯光后，它们自动进入发车前的自检阶段，待车门、牵引与制动等数十项检测完毕，再转入“待命”工况，最后才行驶上正线迎接市民游客。

每一趟地铁准点到达，在不同的车站间往返穿梭，组织运送市民游客上下；结束忙碌的运营后，还要从站台、车辆到轨道逐一进行维保……每天都乘坐地铁的你，是否会好奇无人驾驶线路是如何高效运行的？记者来到西安首条全自动无人驾驶地铁线路——16号线车辆段，跟随昼夜兼程的“幕后英雄”，走进指挥调度、检修保养与运营一线寻找答案。


 

岗位融合 地铁司机有了新身份

6时整，16号线首班车从秦创原中心站驶出，站在全开放式无人驾驶列车车头，望着窗外一闪而过的隧道，作为曾经驾驶地铁2号线的司机王鑫百感交集。

“以前，列车还是手动驾驶时，每次进站为了让车门对准屏蔽门的位置，都要提前三百米做准备，观察停车标，手指口呼，平稳减速、刹车，没有捷径可走，只有日复一日地去积累，把手感练熟了。”王鑫一边回忆一边感慨道，应用了全自动驾驶技术后，列车在信号系统、车辆系统、制动系统共同指引下，就可轻松实现精准停车进站。同时，每一站进出时司机的手动驾驶操作、终点站的人工清客和驾驶端交换等操作已经由系统全部自动完成，节省出来的时间也为后续行车间隔的压缩提供了充足的支撑。

没有了驾驶室与车厢的隔断后，原本专属地铁司机的领域，成了市民游客拍照打卡的新空间。而他们也迎来了职业生涯中的巨大挑战，必须从“一专”向“多能”转变，成为综合素质更高的复合型人才。

去年，西安地铁16号线正式开通后，王鑫经过岗位培养成为了全自动筹备部调度组中央智控调度。还有不少与他并肩奋斗过的地铁司机和车辆检修工也通过理论、实操等层层培训，变身为全自动线路车辆运维工，现担任车辆运维组运检班组工班长的唐二鲁就是其中一位。“无人驾驶是未来轨道领域的大趋势，虽然要进行岗位融合，学习其他专业的知识，还要经过严格的培训与考试，但大家还是抢着上新线路来打磨技术。”唐二鲁说。

虽然地铁实现了“无人操作”，但仍有“监护人”。目前，地铁16号线随车配有1名车辆运维工，该岗位由传统线路的电客车检修岗位和司机岗位深度融合而成。这意味着以前只和机械打交道的工人，现在要学会与乘客沟通，除了肩负起巡视车厢内各类设施是否完好外，当列车发生故障时，他们还要快速响应调度室指令解决故障，或解锁操作台盖板，把列车切换为手动驾驶模式……

“西安的首条地铁2号线刚开通的时候就是采用手动驾驶，司机要推操纵杆或牵引杆，操控列车进行牵引、制动。后来，经过一年多的调试，转变成了自动驾驶，一键按下后可实现列车自动发车、运行。直到16号线开通，无人驾驶列车完全不需要司机介入，就能实现唤醒、转线、休眠与洗车……”唐二鲁如数家珍般地说，西安地铁已经历过三种驾驶模式，从最开始的人工手动驾驶模式，到自动驾驶模式，再到16号线的全自动无人驾驶模式，未来一定会有更“聪明”的地铁出现。

紧随发展的浪潮，地铁司机与检修工人在车辆运维工的新岗位上发光发热，重新定义着自己。

 

科技加持 机器人上岗巡检列车

16号线首班车开始正线运营，白班运维工们开始了一天中最繁忙的检修时段。只见，他们佩戴好安全帽与智能定位手环后，开始分工作业，有的登上4辆未运营列车的顶部，对空调滤网进行更换或检测受电弓与空调设备的状态；有的则两人一组在列车底部与两侧，查看关键部件是否松动，易损部件是否需要更换。

地铁列车检修工作不分昼夜，且车辆的零部件多、专业交叉度高，作业中既考验脑力与实操，又考验体力与眼力。与列车打交道13年的唐二鲁，今年他的身边多了一个助理——智能巡检机器人。该机器人身形好似加大版的扫地机器人，橘黄色的长方体底座上，伸出长长的脖子，灵敏的大眼睛环顾着四周，唐二鲁亲切地称呼它为“小石榴”。

沿着程序预设的线路，这台搭载了多项高科技装备，还能自主学习的巡检机器人，从无线充电仓驶出，由股道旁缓坡而下，搭乘专属升降机进入列车底部，开始逐一扫描零部件，将存在的隐患传回平台。自从有了助理后，人工检修车辆的周期由原先的“每日一次”拉长到“四日一次”，运维工有了更多的精力专注到车辆由里到外的深度维修上。不同于日检，每一次深度维修需将零部件拆除下来精细养护。

日检交给初出茅庐的“小石榴”到底靠不靠谱？拿到机器人回传的报告，记者与唐二鲁钻进列车底部，弯着腰、抬着头，打着手电筒一点点前进通过肉眼进行排查。“你看，它用4K高清3D相机获取影像，与标准图库进行对比，发现高度调整杆上的球头关节发生位移，上报了预警信息。咱们复查发现属于正常位置变化，不需要维修时，只要在平台上修改‘小石榴’的诊断意见，它就会自动学习，通过建立参数、更新校正自己的判断。”唐二鲁打趣道，“小石榴”每天都比前一天更“博学”。另外，在列车回到库区的必经之路，还设置了360车辆智能轨旁检测系统，通过高清相机及红外探头对车辆进行一次快速的“全身”部件扫描检测。

在沙河滩车辆段的“无人区”内，列车可实现自动上电、自动唤醒等工作，甚至还能自动“洗澡”，原先司机需要准备的动检、静检等工作，列车都能自主完成。但即便如此，仍有部分检修保养与车厢内保洁工作，需要人员与设备进入“无人区”作业，确保生产安全成了重中之重。

记者观察到，该“无人区”包括运用库、洗车库与动态检测棚，与既有线路相比，运用库不再是全开放的大通间设计，而是将20条股道用栅栏分隔成10个区间，既不互通且人员进入需要激活对应的SPKS开关。

“SPKS指的是人员防护开关，是全自动线路防止人车冲突关键的黑科技。”西安地铁全自动线路车辆运维组主任安海波介绍道，在基地智控中心的墙面上，除了5块显示运维数据的大屏外，还有一块SPKS控制面板，工作人员在作业前转动钥匙，就能激活对应股道的人员防护开关。届时，位于“无人区”内的列车就会停止运行各项自动化程序；位于“无人区”外的列车，回库时则会运行至区域边界处停车等待。另外，人员要获得许可后才有权限刷卡进入“无人区”，作业时需佩戴定位手环，以便实时掌握人员位置动向，遇到突发状况及时展开救援。

 

精准指挥 线路行车组织更智慧

如果将地铁行车网络比作人体的神经系统，那么调度员便是“最强大脑”，他们肩负着地铁行车、供电、环控调度指挥、日常运营、应急抢险、信息发布等幕后工作。

12时许，记者走入西安地铁16号线控制中心看到，环形屏幕显示着列车在线路上行驶的实时情况，监控探头呈现着列车运行前方线路的“一举一动”，车站CCTV观察着站台乘客的行动轨迹，整条线路的点点滴滴都浓缩在十余块大屏幕上；三排弧形办公桌前坐着8名调度员，分工有序、实时盯控着列车运行、电力供应、环境监控与车站设备运作等情况，他们全神贯注工作的模样让人肃然起敬。

“全自动线路控制中心由传统线路的‘指挥者’转变为‘指挥者+操作者+服务者’的多重角色，是全自动线路运行的第一责任人。”西安地铁全自动线路调度组主任任望告诉记者，调度岗位需要很强的协调处置能力与专业素养，临危不乱地妥善处理应急突发情况。同时，16号线 “最强大脑”的特殊之处还体现在信息的交互，调度员们不再是面向司机或站务人员，而是直面设备和乘客。

当运行车辆发生供电、通风、照明等故障时，调度员可从系统上精准找到故障点，根据实时数据判断故障原因，并及时采取远程处置，节省人工作业时间，让列车尽快恢复正常运营。当线网客流陡增时，调度员会人工干预，灵活采取增开备用列车、跳停等方式疏散乘客。最特别的是，负责信息服务方面的调度员，除了要完成上传下达的基本使命外，还要化成“客服”，通过车载PIS系统（PIS指集媒体显示系统、广播报警系统、CCTV视频监控系统于一体，专用于轨道交通行业的系统设备），做好乘客紧急求助、紧急对讲等应急响应工作。

全自动运行如何保证每一趟地铁安全以及准点运营？“除了调度员的远程盯控、及时介入外，全自动线路的设备新增了自动驾驶、列车防撞、站台间隙探测、车门或站台门对位隔离等功能，这些黑科技替代了传统人员驾驶列车、盯控乘客上下列车、引导乘客有序乘车等工作，为行车调度的精准与安全加码。”任望解释道，除了功能越来越强大外，全自动线路的设备也更可靠，无人驾驶系统的车辆、信号、通信等核心设备均采用主、备系统的配置，全线还设置了与主控制中心功能配置一致的备用控制中心。在极端情况下，不论是车辆还是控制中心皆可实现“无缝”切换，确保全线列车正常运行。

“16号线开通前，我们控制中心的调度员下现场，沿着轨道把每一站的情况进行了摸底，对全线对应供电分区，各类辅助线、道岔、信号机里程位置、全线坡度和弯道、区间线路联通处、线路最低点等线路关键要素信息进行了标记测算，绘制了精细的应急作战图。”任望坦言，调度员的战场就是24小时动态变化的监控屏、一字排开的电脑与手边不时响起的调度台，站台客流从密集到稀疏，正线列车从首发到回段，施工作业从请点到销点……只要在岗，他们就要眼观六路、耳听八方，容不得一丝马虎。

回忆起西安地铁2号线开通时，大部分市民没有接触过地铁，首次乘坐纷纷惊叹“好快”。12年过去了，地铁2号线从最早单日客流10万人次增长到120万人次，地铁已然改变了市民的出行方式。“16号线是西安全自动运行线路的开端，未来还将有更多线路应用无人驾驶技术，在西安地铁‘无人时代’全面开启前，我们将不断探索最优的行车调度方式，让地铁飞驰得更快，更安全，更智慧。”任望如是说。

 

未来，地铁还能更“聪明”

2019年国务院《交通强国建设纲要》提出建设安全、便捷、高效、绿色、经济的现代化综合交通体系。2020年中城协《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》提出了中国智慧城轨发展的路径与智能系统体系。法国（数字化法铁）、德国（铁路4.0）、英国（数字铁路战略）纷纷加快人工智能技术与铁路业务深度融合和创新应用，世界各国站在同一起跑线。

“未来，人工智能将充分赋能传统轨道交通发展，进一步推动无人驾驶、绿色节能、路网能力动态匹配等新一代轨道交通数字化转型。”卡斯柯研究设计院常务副院长周庭梁说。

结合行业发展趋势，卡斯柯依托陕西轨道交通集团和西安交大共同成立的轨道交通未来技术研究院，与西安交大团队共同揭榜挂帅了轨道交通控制系统的重大科研课题，组建“科学家+工程师”团队，面向多网融合的智能调度、超视距感知系统、智慧货运车站、智能轨旁终端设备等重要课题开展技术攻关，加快推动相关科研成果转化和应用，引领和推动轨道交通行业技术进步。

(编辑：薛宝逸蕊 审核：侯伟)