轨道交通无人驾驶技术迭代升级

走进位于上海市汶水路的“上海轨道交通无人驾驶列车运行控制系统工程技术研究中心”，仿佛走进了一条智慧地铁线路。从站厅到车厢、再到地铁控制中心，研究中心不仅把轨道交通的场景几乎全部“搬”了进来，而且采用了数字孪生技术，以虚实结合的方式进行轨道交通全场景的数字化验证。

记者采访了解到，该研究中心是轨道交通控制企业卡斯柯信号有限公司与同济大学、上海地铁等合作搭建的产学研平台。企业、科研机构、应用单位合力研发，先后推出一系列引领行业、安全可靠的无人驾驶列车运行控制系统，在全国得到广泛应用，并远销海外。

让轨交更安全更高效

岁末年初之际，应用了团队全自动无人驾驶成果的新项目——深圳地铁16号线“开门迎客”，列车头尾车厢没有了驾驶室和专职司机，列车运行、设备运维和地铁运营的智能化程度也大幅提升。

“轨道交通无人驾驶是基于自动化控制的运行系统实现的，在全球虽然已经有几十年的历史了，但是直到进入中国才得到了真正的大规模应用。”卡斯柯信号有限公司技术总监汪小勇博士介绍说，“目前，国内有接近50条地铁无人驾驶线路，采用我们系统的占到38%左右，包括上海10号线、15号线、18号线，深圳20号线、16号线，成都9号线，等等。”

汪小勇介绍，2014年8月9日，上海地铁10号线正式启动全自动无人驾驶运营模式，是国内第一条自动化等级达到最高级的无人驾驶地铁线路，成为轨道交通无人驾驶新技术应用的一个里程碑。

当时，考虑到市民的接受度，10号线还是在车头位置开辟出了驾驶室区域，后来驾驶室陆续拆除开放，驾驶室内没有明显可见的驾驶操作设备，只有覆着白色盖板的操作台，乘客可以在这里以第一视角一睹隧道景象。

5分钟及以上晚点事件为零，平均准点率和兑现率均达到了99.9%，平均旅行速度提升8.8%，平均出入库时间减少50%，同等服务水平下配车减少3列，每公里配员减少13人……随后五年，10号线交上了无人驾驶运营的答卷，不仅运维成本大幅降低，运营安全和可靠性亦显著提高。

持续智能化升级迭代

示范带动下，越来越多地铁线路选择全自动无人驾驶模式，技术也不断升级。2019年，团队推出升级版“面向智慧地铁的全自动运行2.0系统”，在既有的全自动运行系统的基础上，涵盖智能调度、智能运维、智能车站、智能场段和高效能列控五大部分，以数字化赋能轨道交通，大幅提升通运行、服务和维护水平，为乘客提供更加安全、高效、便捷、舒适、绿色的出行服务。

具体来看，智能调度是为了匹配客流和车流，可根据动态客流实时调整车流，既保证了乘客的快捷出行，又能避免运能浪费、实现节能减碳；智能车站减少乘客在站台的平均等待时间，保障乘客便捷出行，提升实体车站利用率；智能场段作为列车停车和保修的“车库”和“4S店”，保障列车处于可用待命状态，实现列车按需快速灵活调配；智能运维作为保障轨道交通基础设施和设备的系统，分析与评估设备的健康度，防患于未然，故障发生后也能及时提供从人员、备件、路线到维护方法的一揽子方案；高效能列控系统则利用有限的线路资源提供更多运能，提升轨道交通的费效比。

梳理近年来打造的新线路，汪小勇自豪地提到深圳20号线。“2021年12月开通的深圳20号线，搭载了业内首套正式进入商业运营的下一代高效能信号系统——启骥TACS。”汪小勇说，“在保持既有轨道交通基础设施不变的情况下，采用启骥TACS系统可把线路的运能提升30%以上，这就是数字化的力量。”

据了解，该系统2010年开始在上海研发，实现了以车地联锁为特征的自主资源管理和车车协同为特征的主动间隔防护，在系统结构和功能应用上化繁为简，提升轨道交通运行的安全性、可靠性和系统效能，优化费效比。

产学研合作释放创新效能

企业是经济社会发展的活力源泉，也是最活跃的创新力量。

“科研机构有很强的理论基础，企业擅长应用研究、贴近市场，两者的能力和需求相互契合、相互支持。”汪小勇告诉记者，长期的产学研合作有力地促进了轨交无人驾驶团队的技术突破。

据介绍，自2014年开始，卡斯柯与同济大学签署战略合作协议，共建“同济大学-卡斯柯信号有限公司轨道交通联合工程技术研究中心”，同年签署“卓越工程师教育培养计划”。开展的研究中有企业根据发展战略提出的技术研发课题，也有瞄准轨道交通科技发展前沿、围绕国家轨道交通发展战略需求的基础性、应用基础型的课题。

“最关键的还是在于政府‘搭台’。”汪小勇表示，“经上海市科委批准，卡斯柯联合上海地铁等产业链上下游企业和院校，成立了全国唯一的‘轨道交通无人驾驶列控系统工程技术研究中心’，汇聚了大批业内知名专家学者，建设了国内首个专业服务于全自动无人驾驶的综合性系统集成实验室和数字孪生验证平台，为产学研用提供了保障。”

汪小勇介绍，公司与同济大学、上海交通大学、华东师范大学、西南交通大学等高校开展的产学研合作模式，目标明确、需求导向、直面难点，发挥各自优势释放创新潜能。研发成果曾获得上海市科技进步特等奖，目前已取得核心技术发明专利97项。