1月8日4時許,夜色尚未完全褪去,未央?yún)^(qū)天章三路西安地鐵16號線沙河灘車輛段外,數(shù)十根軌道還在安睡。而一旁的車庫內(nèi),“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(jìn)入發(fā)車前的自檢階段,待車門、牽引與制動等數(shù)十項檢測完畢,再轉(zhuǎn)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(zhǔn)點到達(dá),在不同的車站間往返穿梭,組織運送市民游客上下;結(jié)束忙碌的運營后,還要從站臺、車輛到軌道逐一進(jìn)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(jìn)指揮調(diào)度、檢修保養(yǎng)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(chuàng)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(jīng)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(jìn)站為了讓車門對準(zhǔn)屏蔽門的位置,都要提前三百米做準(zhǔn)備,觀察停車標(biāo),手指口呼,平穩(wěn)減速、剎車,沒有捷徑可走,只有日復(fù)一日地去積累,把手感練熟了。”王鑫一邊回憶一邊感慨道,應(yīng)用了全自動駕駛技術(shù)后,列車在信號系統(tǒng)、車輛系統(tǒng)、制動系統(tǒng)共同指引下,就可輕松實現(xiàn)精準(zhǔn)停車進(jìn)站。同時,每一站進(jìn)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(jīng)由系統(tǒng)全部自動完成,節(jié)省出來的時間也為后續(xù)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(lǐng)域,成了市民游客拍照打卡的新空間。而他們也迎來了職業(yè)生涯中的巨大挑戰(zhàn),必須從“一專”向“多能”轉(zhuǎn)變,成為綜合素質(zhì)更高的復(fù)合型人才。
去年,西安地鐵16號線正式開通后,王鑫經(jīng)過崗位培養(yǎng)成為了全自動籌備部調(diào)度組中央智控調(diào)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(xùn),變身為全自動線路車輛運維工,現(xiàn)擔(dān)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(lǐng)域的大趨勢,雖然要進(jìn)行崗位融合,學(xué)習(xí)其他專業(yè)的知識,還要經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)與考試,但大家還是搶著上新線路來打磨技術(shù)。”唐二魯說。
雖然地鐵實現(xiàn)了“無人操作”,但仍有“監(jiān)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(tǒng)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(xiàn)在要學(xué)會與乘客溝通,除了肩負(fù)起巡視車廂內(nèi)各類設(shè)施是否完好外,當(dāng)列車發(fā)生故障時,他們還要快速響應(yīng)調(diào)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(jìn)行牽引、制動。后來,經(jīng)過一年多的調(diào)試,轉(zhuǎn)變成了自動駕駛,一鍵按下后可實現(xiàn)列車自動發(fā)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(xiàn)喚醒、轉(zhuǎn)線、休眠與洗車……”唐二魯如數(shù)家珍般地說,西安地鐵已經(jīng)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(xiàn)。
緊隨發(fā)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(fā)光發(fā)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(huán)后,開始分工作業(yè),有的登上4輛未運營列車的頂部,對空調(diào)濾網(wǎng)進(jìn)行更換或檢測受電弓與空調(diào)設(shè)備的狀態(tài);有的則兩人一組在列車底部與兩側(cè),查看關(guān)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(yè)交叉度高,作業(yè)中既考驗?zāi)X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(huán)顧著四周,唐二魯親切地稱呼它為“小石榴”。
沿著程序預(yù)設(shè)的線路,這臺搭載了多項高科技裝備,還能自主學(xué)習(xí)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(jìn)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(xì)養(yǎng)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(jìn)列車底部,彎著腰、抬著頭,打著手電筒一點點前進(jìn)通過肉眼進(jìn)行排查。“你看,它用4K高清3D相機獲取影像,與標(biāo)準(zhǔn)圖庫進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)高度調(diào)整桿上的球頭關(guān)節(jié)發(fā)生位移,上報了預(yù)警信息。咱們復(fù)查發(fā)現(xiàn)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(xué)習(xí),通過建立參數(shù)、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(xué)”。另外,在列車回到庫區(qū)的必經(jīng)之路,還設(shè)置了360車輛智能軌旁檢測系統(tǒng),通過高清相機及紅外探頭對車輛進(jìn)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(qū)”內(nèi),列車可實現(xiàn)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(zhǔn)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(yǎng)與車廂內(nèi)保潔工作,需要人員與設(shè)備進(jìn)入“無人區(qū)”作業(yè),確保生產(chǎn)安全成了重中之重。
記者觀察到,該“無人區(qū)”包括運用庫、洗車庫與動態(tài)檢測棚,與既有線路相比,運用庫不再是全開放的大通間設(shè)計,而是將20條股道用柵欄分隔成10個區(qū)間,既不互通且人員進(jìn)入需要激活對應(yīng)的SPKS開關(guān)。
“SPKS指的是人員防護開關(guān),是全自動線路防止人車沖突關(guān)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(shù)據(jù)的大屏外,還有一塊SPKS控制面板,工作人員在作業(yè)前轉(zhuǎn)動鑰匙,就能激活對應(yīng)股道的人員防護開關(guān)。屆時,位于“無人區(qū)”內(nèi)的列車就會停止運行各項自動化程序;位于“無人區(qū)”外的列車,回庫時則會運行至區(qū)域邊界處停車等待。另外,人員要獲得許可后才有權(quán)限刷卡進(jìn)入“無人區(qū)”,作業(yè)時需佩戴定位手環(huán),以便實時掌握人員位置動向,遇到突發(fā)狀況及時展開救援。
精準(zhǔn)指揮 線路行車組織更智慧
如果將地鐵行車網(wǎng)絡(luò)比作人體的神經(jīng)系統(tǒng),那么調(diào)度員便是“最強大腦”,他們肩負(fù)著地鐵行車、供電、環(huán)控調(diào)度指揮、日常運營、應(yīng)急搶險、信息發(fā)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(huán)形屏幕顯示著列車在線路上行駛的實時情況,監(jiān)控探頭呈現(xiàn)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(diào)度員,分工有序、實時盯控著列車運行、電力供應(yīng)、環(huán)境監(jiān)控與車站設(shè)備運作等情況,他們?nèi)褙炞⒐ぷ鞯哪幼屓嗣C然起敬。
“全自動線路控制中心由傳統(tǒng)線路的‘指揮者’轉(zhuǎn)變?yōu)?lsquo;指揮者+操作者+服務(wù)者’的多重角色,是全自動線路運行的第一責(zé)任人。”西安地鐵全自動線路調(diào)度組主任任望告訴記者,調(diào)度崗位需要很強的協(xié)調(diào)處置能力與專業(yè)素養(yǎng),臨危不亂地妥善處理應(yīng)急突發(fā)情況。同時,16號線 “最強大腦”的特殊之處還體現(xiàn)在信息的交互,調(diào)度員們不再是面向司機或站務(wù)人員,而是直面設(shè)備和乘客。
當(dāng)運行車輛發(fā)生供電、通風(fēng)、照明等故障時,調(diào)度員可從系統(tǒng)上精準(zhǔn)找到故障點,根據(jù)實時數(shù)據(jù)判斷故障原因,并及時采取遠(yuǎn)程處置,節(jié)省人工作業(yè)時間,讓列車盡快恢復(fù)正常運營。當(dāng)線網(wǎng)客流陡增時,調(diào)度員會人工干預(yù),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(fù)責(zé)信息服務(wù)方面的調(diào)度員,除了要完成上傳下達(dá)的基本使命外,還要化成“客服”,通過車載PIS系統(tǒng)(PIS指集媒體顯示系統(tǒng)、廣播報警系統(tǒng)、CCTV視頻監(jiān)控系統(tǒng)于一體,專用于軌道交通行業(yè)的系統(tǒng)設(shè)備),做好乘客緊急求助、緊急對講等應(yīng)急響應(yīng)工作。
全自動運行如何保證每一趟地鐵安全以及準(zhǔn)點運營?“除了調(diào)度員的遠(yuǎn)程盯控、及時介入外,全自動線路的設(shè)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(tǒng)人員駕駛列車、盯控乘客上下列車、引導(dǎo)乘客有序乘車等工作,為行車調(diào)度的精準(zhǔn)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(shè)備也更可靠,無人駕駛系統(tǒng)的車輛、信號、通信等核心設(shè)備均采用主、備系統(tǒng)的配置,全線還設(shè)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(xiàn)“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(diào)度員下現(xiàn)場,沿著軌道把每一站的情況進(jìn)行了摸底,對全線對應(yīng)供電分區(qū),各類輔助線、道岔、信號機里程位置、全線坡度和彎道、區(qū)間線路聯(lián)通處、線路最低點等線路關(guān)鍵要素信息進(jìn)行了標(biāo)記測算,繪制了精細(xì)的應(yīng)急作戰(zhàn)圖。”任望坦言,調(diào)度員的戰(zhàn)場就是24小時動態(tài)變化的監(jiān)控屏、一字排開的電腦與手邊不時響起的調(diào)度臺,站臺客流從密集到稀疏,正線列車從首發(fā)到回段,施工作業(yè)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(yīng)用無人駕駛技術(shù),在西安地鐵‘無人時代’全面開啟前,我們將不斷探索最優(yōu)的行車調(diào)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(wù)院《交通強國建設(shè)綱要》提出建設(shè)安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟的現(xiàn)代化綜合交通體系。2020年中城協(xié)《中國城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》提出了中國智慧城軌發(fā)展的路徑與智能系統(tǒng)體系。法國(數(shù)字化法鐵)、德國(鐵路4.0)、英國(數(shù)字鐵路戰(zhàn)略)紛紛加快人工智能技術(shù)與鐵路業(yè)務(wù)深度融合和創(chuàng)新應(yīng)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(tǒng)軌道交通發(fā)展,進(jìn)一步推動無人駕駛、綠色節(jié)能、路網(wǎng)能力動態(tài)匹配等新一代軌道交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型。”卡斯柯研究設(shè)計院常務(wù)副院長周庭梁說。
結(jié)合行業(yè)發(fā)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(shù)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(tǒng)的重大科研課題,組建“科學(xué)家+工程師”團隊,面向多網(wǎng)融合的智能調(diào)度、超視距感知系統(tǒng)、智慧貨運車站、智能軌旁終端設(shè)備等重要課題開展技術(shù)攻關(guān),加快推動相關(guān)科研成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用,引領(lǐng)和推動軌道交通行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。
文/西安報業(yè)全媒體記者 郭沛然 圖/西安報業(yè)全媒體記者 李明
編輯: 陳戍
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