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　　早上9點(diǎn)5分，家住北京市房山區(qū)良鄉(xiāng)大學(xué)城附近的小王坐上了開往燕山方向的燕房線地鐵。雖然這條新地鐵線已開通了一段時(shí)間，他卻是頭次來嘗鮮：“過去，房山線和燕房線沒有連通，每次經(jīng)過閻村北只能下地鐵換公交車?，F(xiàn)在，可以一站坐到閻村東站，再直接換乘燕房線到燕山站下車。”他留意到，列車進(jìn)站、?？?、離站、開關(guān)車門和屏蔽門均是全自動(dòng)模式。而且，當(dāng)他在地鐵上拍照時(shí)絲毫沒有手抖，平均一站用時(shí)僅3分鐘。作為一條城軌新線，燕房線的設(shè)施配備很是齊全，在首發(fā)站且也是換乘站的閻村東站，不僅配備了空調(diào)的候車室供乘客休息等候，還有十余平方米的母嬰關(guān)愛室，供哺乳期的媽媽們喂奶、換尿布使用。在閻村東站站廳層的自助售票區(qū)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)記者還看到了兩臺(tái)網(wǎng)絡(luò)取票機(jī)，這意味著燕房線可使用網(wǎng)絡(luò)購票。
　　這么“高大上”的燕房線什么來頭？來自軌道施工方的北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司（以下簡(jiǎn)稱“北京城軌”）設(shè)備管理總部六部部長(zhǎng)徐鼎對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)記者娓娓道來：“北京地鐵燕房線全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)（Fully Automatic Operation,簡(jiǎn)稱FAO）是國(guó)內(nèi)第一條具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)線路，是我國(guó)自主創(chuàng)新的又一大成果。”他表示，北京地鐵燕房線是國(guó)家軌道交通裝備自主創(chuàng)新示范工程，得到了國(guó)家發(fā)展改革委、中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)的大力推動(dòng)和積極支持。無人軌道是軌道交通的發(fā)展方向，根據(jù)規(guī)劃，未來北京新一輪軌道交通建設(shè)都將采用自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)。
　　國(guó)產(chǎn)的“黑科技”
　　北京地鐵燕房線位于北京市房山區(qū)，開通線路包括14.4公里高架線路、9座車站，設(shè)計(jì)時(shí)速為80公里，采用的是全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)技術(shù)。列車運(yùn)行完全由在遠(yuǎn)方的“控制中心”掌握。全自動(dòng)駕駛、計(jì)算機(jī)控制，在起步、轉(zhuǎn)彎和剎車的過程中，列車都比較平穩(wěn)。
　　全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)是基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、通信、控制和系統(tǒng)集成等技術(shù)實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行全過程自動(dòng)化的新一代城市軌道交通系統(tǒng)，是城市軌道交通自動(dòng)化等級(jí)最高的系統(tǒng)。據(jù)徐鼎介紹，全過程自動(dòng)化體現(xiàn)在：列車自上電、自檢、段內(nèi)行駛、正線區(qū)間行駛、車站停車及發(fā)車、端站折返、列車回段、休眠斷電、洗車等正常運(yùn)行的全過程都不需要司機(jī)和乘務(wù)人員介入，由設(shè)備自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)。國(guó)際公共交通協(xié)會(huì)（UITP）將列車運(yùn)行的自動(dòng)化水平（Grades of Automation，簡(jiǎn)稱GoA）劃分為4級(jí)，而北京地鐵燕房線已達(dá)到城市軌道交通列車運(yùn)行自動(dòng)化水平的最高等級(jí)——GoA4級(jí)。
　　當(dāng)然，不僅在線上運(yùn)行時(shí)是無人駕駛，而且放在停車場(chǎng)內(nèi)也是完全自動(dòng)清洗、檢測(cè)、上電、喚醒、出庫，被稱為北京最智能的地鐵。該條線從信號(hào)、車輛、通信到綜合監(jiān)控系統(tǒng)完全是國(guó)產(chǎn)。跟北京其它地鐵線相比，這條線車廂里的電子地圖是LED顯示，照明系統(tǒng)隨著車外環(huán)境變化自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度，空調(diào)溫度也可在控制中心遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。
　　據(jù)了解，無人駕駛地鐵到站操作時(shí)間短，運(yùn)行時(shí)間要比人工駕駛縮短很多時(shí)間，每站都節(jié)省15秒左右。無人駕駛地鐵在運(yùn)營(yíng)過程中通過電腦程序第一時(shí)間做出“決策”，地鐵在行駛過程中能夠?qū)φ系K物進(jìn)行掃描檢測(cè)，一旦列車接觸障礙物便會(huì)迅速在1.4秒內(nèi)緊急制動(dòng)。
　　燕房線最大的特點(diǎn)是全自動(dòng)運(yùn)行。全自動(dòng)運(yùn)行是否安全？這是很多人關(guān)心的問題。而無人駕駛最大的優(yōu)點(diǎn)就是：列車無論起步、加速、停車還是區(qū)間運(yùn)行，電腦控制著列車在各運(yùn)行階段平緩過渡，最大限度保證乘客舒適的乘坐體驗(yàn)。“有效降低人為參與所產(chǎn)生的影響，不會(huì)因?yàn)橐恍{駛員的突發(fā)情況而對(duì)列車整體運(yùn)行帶來影響，同時(shí)還能有效縮短行車間距。”徐鼎解釋，試運(yùn)行階段中也會(huì)配備駕駛員，不過駕駛員不用做任何操作，主要是監(jiān)看儀表、線路的情況。
　　前瞻性的全自動(dòng)運(yùn)行軌道
　　最值得驕傲的是，燕房線無人駕駛地鐵是我國(guó)自主研發(fā)的，使用的是國(guó)產(chǎn)技術(shù)。徐鼎介紹，國(guó)內(nèi)FAO發(fā)展已經(jīng)有了3條典型線路，分別是：2008年7月開通的北京機(jī)場(chǎng)線，采用阿爾斯通技術(shù)，為國(guó)內(nèi)首條按照全自動(dòng)運(yùn)行等級(jí)建設(shè)的線路；2014年8月開始應(yīng)用有人值守的全自動(dòng)運(yùn)行的上海10號(hào)線，采用的也是阿爾斯通技術(shù)；2017年底開通的北京燕房線，則完全采用國(guó)產(chǎn)的自主化全自動(dòng)運(yùn)行技術(shù)和成套裝備。
　　談及無人軌道國(guó)產(chǎn)化，徐鼎在向中國(guó)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)記者展示《城市軌道交通全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)建設(shè)指南》時(shí)說：“這本白皮書是國(guó)內(nèi)首份全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)軌道交通建設(shè)指南，將為未來全國(guó)同類型軌道交通建設(shè)提供參考，這也是我們自己建設(shè)總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)。”他回顧了全自動(dòng)運(yùn)行國(guó)產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)歷程，由北京城軌牽頭帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)8年的努力，先后完成了“城市軌道交通全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范工程建設(shè)”“以行車指揮為核心的軌道交通綜合自動(dòng)化系統(tǒng)研究及示范應(yīng)用”“全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在燕房線工程中的示范應(yīng)用”“城市軌道交通專用車地綜合通信系統(tǒng)（LTE-M）研制與示范應(yīng)用”四項(xiàng)重大科技項(xiàng)目。其間，完成了全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)核心技術(shù)研發(fā)、裝備研制、試驗(yàn)驗(yàn)證，攻克了全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)總體架構(gòu)及各系統(tǒng)間接口、運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景、運(yùn)營(yíng)規(guī)則、人因可靠性、行車綜合自動(dòng)化、車地綜合承載通信、車輛以及調(diào)度控制等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，獲得發(fā)明專利十余項(xiàng)，申請(qǐng)軟件著作權(quán)20多項(xiàng)，發(fā)表相關(guān)論文30多篇，培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才上百人。
　　未來的新地鐵樣本
　　北京市近幾年在控制小客車數(shù)量的同時(shí)，下大力氣加速建設(shè)發(fā)展軌道交通，不斷加大公共交通基礎(chǔ)設(shè)施供給，每年都有新的線路開通投入運(yùn)營(yíng)。根據(jù)北京市的規(guī)劃，3號(hào)、12號(hào)、17號(hào)、19號(hào)線以及新機(jī)場(chǎng)線等新一批軌道交通線路建設(shè)都將采用全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)技術(shù)。據(jù)了解，到2020年，北京地鐵的無人駕駛里程將飆升至200公里以上，超過運(yùn)行線路的1/5。
如今，全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)已在國(guó)外城市軌道交通廣泛應(yīng)用。據(jù)國(guó)際公共交通協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，截至2017年3月，全球共有38個(gè)城市開通運(yùn)營(yíng)56條線、890座車站、850公里全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，預(yù)計(jì)到2020年國(guó)際上75%的新線將采用全自動(dòng)運(yùn)行技術(shù)，40%的既有線改造時(shí)將采用全自動(dòng)運(yùn)行技術(shù)。
　　為何要研究全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)？徐鼎認(rèn)為：“采用全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的目的，是進(jìn)一步提升城市軌道交通運(yùn)行系統(tǒng)的安全與效率，它可進(jìn)一步提高系統(tǒng)可靠性、安全性、可用性、可維護(hù)性；提升運(yùn)營(yíng)、系統(tǒng)應(yīng)急處置水平；提升系統(tǒng)自動(dòng)化水平，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。”據(jù)他介紹，全自動(dòng)運(yùn)行是城市軌道交通技術(shù)的發(fā)展方向，而且軌道交通是一項(xiàng)百年工程，需要考慮一定的前瞻性。“國(guó)內(nèi)城軌新一輪的建設(shè)為發(fā)展自主化全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)帶來了契機(jī)，讓自主化裝備有更多機(jī)會(huì)落地，推動(dòng)自主化裝備達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。”
　　而“無人軌道”能否更智能？答案是肯定的。去年11月，國(guó)家發(fā)展改革委印發(fā)實(shí)施了《增強(qiáng)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力三年行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020年）》，圍繞9個(gè)重點(diǎn)制造業(yè)領(lǐng)域，組織實(shí)施一批產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，重點(diǎn)推動(dòng)我國(guó)裝備制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力持續(xù)提升。在軌道交通方面，提出要發(fā)展智能鐵路裝備和先進(jìn)適用城市軌道交通裝備。實(shí)際上，在軌道交通領(lǐng)域，中國(guó)正在完成從追趕者到超越者的轉(zhuǎn)變，甚至站在領(lǐng)跑者的位置。
　　據(jù)了解，2016年11月，中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)正式明確了青島市（軌道交通）基于車載控制平臺(tái)的列車自動(dòng)運(yùn)行控制系統(tǒng)示范工程，并定名為“列車自主運(yùn)行系統(tǒng)（TACS）示范工程”項(xiàng)目。項(xiàng)目得到了國(guó)家發(fā)展改革委的積極支持。與國(guó)外同行開展的工作相比，這個(gè)項(xiàng)目的研發(fā)在很多方面處于領(lǐng)先地位。阿爾斯通公司在法國(guó)里爾的膠輪輕軌線路較短且運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景簡(jiǎn)單，日立和西門子等公司也僅僅正在進(jìn)行列車之間數(shù)據(jù)通信相關(guān)技術(shù)的研究。相比而言，國(guó)內(nèi)團(tuán)隊(duì)實(shí)施
　　項(xiàng)目的技術(shù)起點(diǎn)和運(yùn)營(yíng)要求更高，采用的是“車-車”架構(gòu)，用不著集中的信號(hào)控制設(shè)備，列車之間可通過無線通信完成信息交互，從而直接獲知前行列車的位置和速度，并控制列車運(yùn)行的系統(tǒng)。如此一來，就好像是列車自己有了“大腦”和“千里眼”，完全能夠自己判斷路上的情況，安全、智能、飛速地“奔跑”起來。
　　可以說，TACS或是目前“最聰明”的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。它的優(yōu)勢(shì)非常顯著：發(fā)車間隔比傳統(tǒng)控制系統(tǒng)縮短了，軌旁設(shè)備配置減少了，列車上的各個(gè)系統(tǒng)高度融合，大大提高了在站臺(tái)停車的精確度和區(qū)間運(yùn)行的舒適度——擁有了自主判斷力的地鐵開得更快更平穩(wěn)，停得更精準(zhǔn)且用時(shí)更少，還融合精簡(jiǎn)了硬件設(shè)備，提高了運(yùn)營(yíng)效率，也節(jié)約了建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本。從實(shí)用性和前瞻性來看，中國(guó)的城市軌道交通無疑已經(jīng)走在了世界的前列。
　　截至目前，中國(guó)內(nèi)地有12個(gè)城市已建、在建城市軌道交通全自動(dòng)運(yùn)行線路。北京和上海已經(jīng)開通并在不斷開通新的全自動(dòng)運(yùn)行線路。成都、南寧、南京、蘇州、武漢、東莞、鄭州、哈爾濱、蕪湖等9個(gè)城市正在建設(shè)全自動(dòng)運(yùn)行線路。北京燕房線示范工程的順利實(shí)施，標(biāo)志著中國(guó)對(duì)全自動(dòng)運(yùn)行技術(shù)的完全掌握。而這種全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)將成為北京地鐵的標(biāo)配，并逐漸在全國(guó)范圍內(nèi)推廣應(yīng)用，未來還將像中國(guó)高鐵一樣走出國(guó)門，服務(wù)全世界人民。