摘要：在我国，全自动无人驾驶系统是我国城轨一体化技术的重大突破，引领着我国城轨的发展方向。为了提升国家的交通运输技术，要积极采取新技术，加速发展全自动无人驾驶的地铁交通系统。从技术和安全两个角度来看，可以对我国的全自动无人驾驶地铁的建设起到积极的推动作用，逐步顺应轨道交通的发展。 关键词：城市轨道交通;全自动无人驾驶;发展
前言：近几年，在世界范围内，地铁的自动化程度不断提高。现在，巴黎和新加坡等城市的地铁交通实现了自动控制，马赛和柏林等城市正在将原有的传统地铁改造为全自动化地铁。纽约地铁交通L号线路是一条将美国曼哈顿与布鲁克林联结起来的线路，这条线路也进行了改建，并已开始使用自动化控制系统。迪拜地下地铁是全球最长的无人驾驶城市快速轨道交通系统，由阿联酋投资建造。为缓解迪拜日益严峻的道路拥挤状况，迪拜地铁已开通了红、绿、橙、蓝四条地铁。随着城镇人口快速增长，到2016年，全球将有500多个城市的居民超过百万，城镇间的道路拥堵问题成为轨道交通发展的难题。若能在保证地铁安全的前提下，对地铁线路进行自动控制，将有效解决轨道交通网络饱和的问题,同时有效地提高城市运输能
力。
地铁交通信号系统的基本组成是：列车自动监视（ATS)（见图1：列车自动监视（ATS))、列车自动防护（ATP）和列车自动驾驶（ATO）三个方面。该系统以链式状态为基本依据，在特定的使用中可以达到自动化的行驶目的。通过对地铁车辆安全保护，依据安全监测系统给出的相应命令，对地铁车辆进行高效的调速，进而对地铁车辆的实际工作进行调控。
如图1：列车自动监控（ATS）
在地铁车辆的全自动驾驶中，最重要的是可以完成行驶的自动调节，对其行驶的车速进行有效的控制，并通过制动来精准停车。具有自动开启、闭合屏蔽门等功能。另外，它还可以在列车行驶期间，对出现的各种问题发出警报，并对其进行有效的记录。
地铁车辆自动驾驶系统是以通讯模式为基础，常见的有四种：ATO自动驾驶模式、ATP保护模式、限界与无限界的自动驾驶模式。其中，ATO自动驾驶方式的应用可以使地铁车辆在整个地区的全自动运作，具有节约和安全的特征，并可以在安全的前提下，实现定点停止。其次，采用ATP保护方式，来完成特定的列车安全防护。此外，对手动行驶方式的使用也进行了一定的控制。在车上有ATP约束的列车上，将以一定的速率进行操作。列车的驾驶员通过实时的指挥与地面的通信，来判断正在行驶中的列车状况。当列车行驶的时候，一旦列车的车速超出了预定的设定值，车上的ATP装置便会对列车进行应急刹车，迫使列车停下，确保列车的安全。无约束行驶方式是一种完整的行驶方式。在该模式中，地铁车辆上的各种装置均不会对车辆进行监视，只需要按照调度的特定指令和地面的信息进行操作即可。在此流程中，既要有发号施令者，又要有驾驶员，还要有与之有关的联锁装置。
如图2：ATP子系统(列车自动保护系统)
2、全自动无人驾驶关键因素分析
在运营管理方面，地铁的全自动无人驾驶线路与传统的线路存在着明显的差异。最根本的差异在于，在管理方面，由于列车司机的装置被取消，因此，全自动化无人驾驶系统就要在控制中心增加一项来取代司机，它不仅可以对车上的旅客展开服务和管理，还可以对其进行监控和管理，通常被称作是旅客调度和车辆调度。从技术角度来看，AUV将车载信息监控相结合，而且其在视域上都有一定的拓展。
在全自动化的无人模式中，除要对三大体系进行技术改进之外，更要在营运规划上考虑到无人的要求。建立一支具有多个专业知识的综合调控队伍以及一支具有多个学科的运作队
伍是必要的，这样就可以增强对地铁运输的综合调控、安全、维护等方面的工作，提高对控制中心的中央实时控制和管理的水平，为自动驾驶系统的正常运作，提供支持和保障。此外，结合我国目前的运营组织状况，建立适合我国国情的运营情况管理目标、运营计划、应急调度、维护管理等方面的系统，也是一个重要的课题。
3、我国发展全自动无人驾驶地铁的必要性
3.1 全自动无人驾驶地铁优势决定
在对多项现代技术进行整合的前提下，地铁交通自动化系统具有诸多的优点。它可完成车辆自动叫醒、启动、休眠、自动出入停车场、自动清洗、自动行驶、自动停车、自动开关车门、故障自动恢复等功能，并具有常规运行、降级运行、运行中断等多种运行方式。这些高度自动化的功能，可以使运行情况得到明显提升，极大地提升了系统的工作效率，节约了大量的人力成本。同时，自动驾驶还能让列车的运行变得更为灵活，避免和线路发生冲突。比如，能够在高峰期和非高峰期期间，对开车次数和行驶的车辆数量进行自动调节，在出现班次延迟或旅客高峰期，可以多插入一批列车进行运营。当有特定的工作需要时，列车也能维持正常的车速。而自动驾驶的地下交通则更加平稳，没有明显的提速或减
速，也没有任何启动或刹车时的不适感。同时，因其特有的方向、站间距，使其运行速度达到80km/h，为地铁的运行提供了技术上的保障和提升。因为地铁的自动化水平更高，所以需要的人手也更少。工作人数的降低，行政成本、培训成本也比常规的无人驾驶方式要低，节省了人力和资金。自动化地铁交通的前期投入较大，但在较低的维修费用下，其整体运行费用将逐步下降。特别是在人工成本不断上涨的情况下，自动地铁交通的好处将会越来越明显。也正因为如此，地铁交通中的“全自动”逐渐替代了“非自动”。布鲁塞尔的“世界公交联合会”（International Federal Communications of Trade）表示，未来13年，世界上40%左右的城市地铁交通将采用自动化模式，所以，在中国开展“全自动”、无人驾驶地铁交通建设是非常迫切的事情。
3.2技术发展的必然结果
全自动无人驾驶是科技进步的结果，它是引领着城市地铁发展方向的旅客运输，其技术先进性突出，安全性和稳定性也很高。而在全自动无人驾驶地铁中，与车辆设计技术、信号、通信技术、综合监督系统技术相关联。上述技术的有机融合，形成了全自动无人驾驶的地铁，是在运输技术上的一次大的跨越，将引领现代城市地铁交通的发展方向。因此，
全球很多城市的地铁交通都将原有的驾驶方式转变为“无人驾驶”方式。当前，与国际上比较，我们在这一领域仍存在着很大的距离。所以，要主动运用新的技术，加速发展我国的全自动无人驾驶地铁，这也是国家提升运输技术水平的一种需求，符合地铁运输的发展。在国内开展“全自动化”无人驾驶地铁交通建设，是与世界科技接轨的体现。利用发展全自动无人驾驶地铁，在不断的学习和借鉴过程中，让我们的技术水准逐渐与国际接轨，同时我们的技术人员的技术水准也可以不断的提升，进而提升城市的整体网络建设技术水准，让我们能够与世界的地铁交通建设发展同步。
4、问题与对策
在国外，无人驾驶地铁交通技术已经非常先进，中国的地铁交通也已经实现了无人化，但仍难以与世界同步。在设计、施工、车厢、机电装备、系统整合等各阶段都有一定的不足，缺乏足够的积累。尽管无人驾驶系统拥有很高的安全性和稳定性。但是，这些稳定性都是需要严谨而又完整的系统工程基础，而在我国，它还有待进一步的发展。从技术角度来看，在这一领域，全世界都对这一领域的技术进行了很多年的探索，它们拥有了非常丰富的经验和相关的知识。在工程设计、建设管理、运营管理、维修等领域都有自己的完备
的系统。因此，我们应该引进外国的先进技术，对其进行消化和吸收，经过技术攻坚，最终将其转化为一套适用于我国发展的完备的理论体系。以此为基础，实现国内自主研发的无人驾驶地铁交通系统。全自主无人驾驶地铁交通系统的项目具有长期性和复杂性，是一个循序渐进的过程。从安全性角度来看，要保证全自动无人驾驶地铁交通的长久顺利运作，其关键在于其安全性。因此，对其进行有效的监控与评价，就显得尤为重要。对以下几个子系统的安全性评价：地铁、信号、电力、牵引电源、广播、通讯、控制中心、车站、站台门、车辆、土建等。每一项检验、试验及安全接受的成果，均需单独出具相应的报告，以保证评价的完整性、真实性及可追踪性。在丹麦和德国，这些城市的无人驾驶地铁交通都要进行几个月到几年的安全性测试，在哥本哈根，无人驾驶地铁交通监测也要花上五年的时间。可见安全评估的重要。
无人驾驶系统结束语：从整体上看，地铁运输的全自动无人驾驶，其整个运营流程都依赖于相应的智能控制系统。由于该过程不需人工来进行控制，所以可以有效地减少列车行驶中由于人的操纵而带来的一些运营风险，但也因为某些原因，让全自动无人驾驶列车的运营受限。论文的研究成果将有助于推动国内地铁运输产业的发展。
参考文献
[1]赖文柱,陈德旺,何振峰,邓新国,GIUSEPPECARLOMarano.地铁列车驾驶技术发展综述：从人工驾驶到智能无人驾驶[J].智能科学与技术学报,2022,4(03):335-343.
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