1月8日4時許,夜色尚未完全褪去,未央區天章三路西安地鐵16號線沙河灘車輛段外,數十根軌道還在安睡。而一旁的車庫內,“朝陽”卻如期而至,一列列地鐵仿佛睜開了雙眼,車頭亮起燈光后,它們自動進入發車前的自檢階段,待車門、牽引與制動等數十項檢測完畢,再轉入“待命”工況,最后才行駛上正線迎接市民游客。
每一趟地鐵準點到達,在不同的車站間往返穿梭,組織運送市民游客上下;結束忙碌的運營后,還要從站臺、車輛到軌道逐一進行維保……每天都乘坐地鐵的你,是否會好奇無人駕駛線路是如何高效運行的?記者來到西安首條全自動無人駕駛地鐵線路——16號線車輛段,跟隨晝夜兼程的“幕后英雄”,走進指揮調度、檢修保養與運營一線尋找答案。
崗位融合 地鐵司機有了新身份
6時整,16號線首班車從秦創原中心站駛出,站在全開放式無人駕駛列車車頭,望著窗外一閃而過的隧道,作為曾經駕駛地鐵2號線的司機王鑫百感交集。
“以前,列車還是手動駕駛時,每次進站為了讓車門對準屏蔽門的位置,都要提前三百米做準備,觀察停車標,手指口呼,平穩減速、剎車,沒有捷徑可走,只有日復一日地去積累,把手感練熟了。”王鑫一邊回憶一邊感慨道,應用了全自動駕駛技術后,列車在信號系統、車輛系統、制動系統共同指引下,就可輕松實現精準停車進站。同時,每一站進出時司機的手動駕駛操作、終點站的人工清客和駕駛端交換等操作已經由系統全部自動完成,節省出來的時間也為后續行車間隔的壓縮提供了充足的支撐。
沒有了駕駛室與車廂的隔斷后,原本專屬地鐵司機的領域,成了市民游客拍照打卡的新空間。而他們也迎來了職業生涯中的巨大挑戰,必須從“一專”向“多能”轉變,成為綜合素質更高的復合型人才。
去年,西安地鐵16號線正式開通后,王鑫經過崗位培養成為了全自動籌備部調度組中央智控調度。還有不少與他并肩奮斗過的地鐵司機和車輛檢修工也通過理論、實操等層層培訓,變身為全自動線路車輛運維工,現擔任車輛運維組運檢班組工班長的唐二魯就是其中一位。“無人駕駛是未來軌道領域的大趨勢,雖然要進行崗位融合,學習其他專業的知識,還要經過嚴格的培訓與考試,但大家還是搶著上新線路來打磨技術。”唐二魯說。
雖然地鐵實現了“無人操作”,但仍有“監護人”。目前,地鐵16號線隨車配有1名車輛運維工,該崗位由傳統線路的電客車檢修崗位和司機崗位深度融合而成。這意味著以前只和機械打交道的工人,現在要學會與乘客溝通,除了肩負起巡視車廂內各類設施是否完好外,當列車發生故障時,他們還要快速響應調度室指令解決故障,或解鎖操作臺蓋板,把列車切換為手動駕駛模式……
“西安的首條地鐵2號線剛開通的時候就是采用手動駕駛,司機要推操縱桿或牽引桿,操控列車進行牽引、制動。后來,經過一年多的調試,轉變成了自動駕駛,一鍵按下后可實現列車自動發車、運行。直到16號線開通,無人駕駛列車完全不需要司機介入,就能實現喚醒、轉線、休眠與洗車……”唐二魯如數家珍般地說,西安地鐵已經歷過三種駕駛模式,從最開始的人工手動駕駛模式,到自動駕駛模式,再到16號線的全自動無人駕駛模式,未來一定會有更“聰明”的地鐵出現。
緊隨發展的浪潮,地鐵司機與檢修工人在車輛運維工的新崗位上發光發熱,重新定義著自己。
科技加持 機器人上崗巡檢列車
16號線首班車開始正線運營,白班運維工們開始了一天中最繁忙的檢修時段。只見,他們佩戴好安全帽與智能定位手環后,開始分工作業,有的登上4輛未運營列車的頂部,對空調濾網進行更換或檢測受電弓與空調設備的狀態;有的則兩人一組在列車底部與兩側,查看關鍵部件是否松動,易損部件是否需要更換。
地鐵列車檢修工作不分晝夜,且車輛的零部件多、專業交叉度高,作業中既考驗腦力與實操,又考驗體力與眼力。與列車打交道13年的唐二魯,今年他的身邊多了一個助理——智能巡檢機器人。該機器人身形好似加大版的掃地機器人,橘黃色的長方體底座上,伸出長長的脖子,靈敏的大眼睛環顧著四周,唐二魯親切地稱呼它為“小石榴”。
沿著程序預設的線路,這臺搭載了多項高科技裝備,還能自主學習的巡檢機器人,從無線充電倉駛出,由股道旁緩坡而下,搭乘專屬升降機進入列車底部,開始逐一掃描零部件,將存在的隱患傳回平臺。自從有了助理后,人工檢修車輛的周期由原先的“每日一次”拉長到“四日一次”,運維工有了更多的精力專注到車輛由里到外的深度維修上。不同于日檢,每一次深度維修需將零部件拆除下來精細養護。
日檢交給初出茅廬的“小石榴”到底靠不靠譜?拿到機器人回傳的報告,記者與唐二魯鉆進列車底部,彎著腰、抬著頭,打著手電筒一點點前進通過肉眼進行排查。“你看,它用4K高清3D相機獲取影像,與標準圖庫進行對比,發現高度調整桿上的球頭關節發生位移,上報了預警信息。咱們復查發現屬于正常位置變化,不需要維修時,只要在平臺上修改‘小石榴’的診斷意見,它就會自動學習,通過建立參數、更新校正自己的判斷。”唐二魯打趣道,“小石榴”每天都比前一天更“博學”。另外,在列車回到庫區的必經之路,還設置了360車輛智能軌旁檢測系統,通過高清相機及紅外探頭對車輛進行一次快速的“全身”部件掃描檢測。
在沙河灘車輛段的“無人區”內,列車可實現自動上電、自動喚醒等工作,甚至還能自動“洗澡”,原先司機需要準備的動檢、靜檢等工作,列車都能自主完成。但即便如此,仍有部分檢修保養與車廂內保潔工作,需要人員與設備進入“無人區”作業,確保生產安全成了重中之重。
記者觀察到,該“無人區”包括運用庫、洗車庫與動態檢測棚,與既有線路相比,運用庫不再是全開放的大通間設計,而是將20條股道用柵欄分隔成10個區間,既不互通且人員進入需要激活對應的SPKS開關。
“SPKS指的是人員防護開關,是全自動線路防止人車沖突關鍵的黑科技。”西安地鐵全自動線路車輛運維組主任安海波介紹道,在基地智控中心的墻面上,除了5塊顯示運維數據的大屏外,還有一塊SPKS控制面板,工作人員在作業前轉動鑰匙,就能激活對應股道的人員防護開關。屆時,位于“無人區”內的列車就會停止運行各項自動化程序;位于“無人區”外的列車,回庫時則會運行至區域邊界處停車等待。另外,人員要獲得許可后才有權限刷卡進入“無人區”,作業時需佩戴定位手環,以便實時掌握人員位置動向,遇到突發狀況及時展開救援。
精準指揮 線路行車組織更智慧
如果將地鐵行車網絡比作人體的神經系統,那么調度員便是“最強大腦”,他們肩負著地鐵行車、供電、環控調度指揮、日常運營、應急搶險、信息發布等幕后工作。
12時許,記者走入西安地鐵16號線控制中心看到,環形屏幕顯示著列車在線路上行駛的實時情況,監控探頭呈現著列車運行前方線路的“一舉一動”,車站CCTV觀察著站臺乘客的行動軌跡,整條線路的點點滴滴都濃縮在十余塊大屏幕上;三排弧形辦公桌前坐著8名調度員,分工有序、實時盯控著列車運行、電力供應、環境監控與車站設備運作等情況,他們全神貫注工作的模樣讓人肅然起敬。
“全自動線路控制中心由傳統線路的‘指揮者’轉變為‘指揮者+操作者+服務者’的多重角色,是全自動線路運行的第一責任人。”西安地鐵全自動線路調度組主任任望告訴記者,調度崗位需要很強的協調處置能力與專業素養,臨危不亂地妥善處理應急突發情況。同時,16號線 “最強大腦”的特殊之處還體現在信息的交互,調度員們不再是面向司機或站務人員,而是直面設備和乘客。
當運行車輛發生供電、通風、照明等故障時,調度員可從系統上精準找到故障點,根據實時數據判斷故障原因,并及時采取遠程處置,節省人工作業時間,讓列車盡快恢復正常運營。當線網客流陡增時,調度員會人工干預,靈活采取增開備用列車、跳停等方式疏散乘客。最特別的是,負責信息服務方面的調度員,除了要完成上傳下達的基本使命外,還要化成“客服”,通過車載PIS系統(PIS指集媒體顯示系統、廣播報警系統、CCTV視頻監控系統于一體,專用于軌道交通行業的系統設備),做好乘客緊急求助、緊急對講等應急響應工作。
全自動運行如何保證每一趟地鐵安全以及準點運營?“除了調度員的遠程盯控、及時介入外,全自動線路的設備新增了自動駕駛、列車防撞、站臺間隙探測、車門或站臺門對位隔離等功能,這些黑科技替代了傳統人員駕駛列車、盯控乘客上下列車、引導乘客有序乘車等工作,為行車調度的精準與安全加碼。”任望解釋道,除了功能越來越強大外,全自動線路的設備也更可靠,無人駕駛系統的車輛、信號、通信等核心設備均采用主、備系統的配置,全線還設置了與主控制中心功能配置一致的備用控制中心。在極端情況下,不論是車輛還是控制中心皆可實現“無縫”切換,確保全線列車正常運行。
“16號線開通前,我們控制中心的調度員下現場,沿著軌道把每一站的情況進行了摸底,對全線對應供電分區,各類輔助線、道岔、信號機里程位置、全線坡度和彎道、區間線路聯通處、線路最低點等線路關鍵要素信息進行了標記測算,繪制了精細的應急作戰圖。”任望坦言,調度員的戰場就是24小時動態變化的監控屏、一字排開的電腦與手邊不時響起的調度臺,站臺客流從密集到稀疏,正線列車從首發到回段,施工作業從請點到銷點……只要在崗,他們就要眼觀六路、耳聽八方,容不得一絲馬虎。
回憶起西安地鐵2號線開通時,大部分市民沒有接觸過地鐵,首次乘坐紛紛驚嘆“好快”。12年過去了,地鐵2號線從最早單日客流10萬人次增長到120萬人次,地鐵已然改變了市民的出行方式。“16號線是西安全自動運行線路的開端,未來還將有更多線路應用無人駕駛技術,在西安地鐵‘無人時代’全面開啟前,我們將不斷探索最優的行車調度方式,讓地鐵飛馳得更快,更安全,更智慧。”任望如是說。
未來,地鐵還能更“聰明”
2019年國務院《交通強國建設綱要》提出建設安全、便捷、高效、綠色、經濟的現代化綜合交通體系。2020年中城協《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》提出了中國智慧城軌發展的路徑與智能系統體系。法國(數字化法鐵)、德國(鐵路4.0)、英國(數字鐵路戰略)紛紛加快人工智能技術與鐵路業務深度融合和創新應用,世界各國站在同一起跑線。
“未來,人工智能將充分賦能傳統軌道交通發展,進一步推動無人駕駛、綠色節能、路網能力動態匹配等新一代軌道交通數字化轉型。”卡斯柯研究設計院常務副院長周庭梁說。
結合行業發展趨勢,卡斯柯依托陜西軌道交通集團和西安交大共同成立的軌道交通未來技術研究院,與西安交大團隊共同揭榜掛帥了軌道交通控制系統的重大科研課題,組建“科學家+工程師”團隊,面向多網融合的智能調度、超視距感知系統、智慧貨運車站、智能軌旁終端設備等重要課題開展技術攻關,加快推動相關科研成果轉化和應用,引領和推動軌道交通行業技術進步。
文/西安報業全媒體記者 郭沛然 圖/西安報業全媒體記者 李明
編輯: 陳戍
以上文章僅代表作者個人觀點,本網只是轉載,如涉及作品內容、版權、稿酬問題,請及時聯系我們。電話:029-63903870