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人工智能对城市轨道交通的影响
摘要:人工智能在轨道交通中广泛运用,全自动无人驾驶系统的出现,不但解放了列车司机,也使列车的安全系数比传统列车更高。地铁司机通过转型,有望成为综合素质更高的复合型人才。自动驾驶的列车将会为智慧城市带来全新发展速度、智能发展技术以及更为广阔的“智慧未来”。通过人工智能在轨道交通中的广泛运用,可以缓解客运组织压力,提高站务管理效率,增强乘客出行体验,保障列车运行安全,加快应急响应速度,创新可持续经营模式。
关键词:人工智能;轨道交通;全自动驾驶;列车司机
人工智能在轨道交通中的运用主要是指全自动无人驾驶系统,该系统是完全没有司机和乘务人员参与的情况下,列车在控制中心的统一控制下实现全自动运营,在人工智能的控制下自动实现列车休眠、唤醒、准备、自检、自动运行、停车和开关车门,以及在故障情况下实现自动恢复等功能,包括洗车也能在无人操作的情况下完成。
近年新通车的地铁多是最高级别的“全自动驾驶”,据不完全统计,目前中国拥有“全自动驾驶”线路的城市已达十余个,不仅包括北上广深这样的一线城市,也有武汉、宁波、南宁、青岛、苏州、西安、郑州等城市。平均每三个有地铁的城市中,就有一条“全自动驾驶”路线,其中,上海最早拥有5条全自动驾驶线路,运营里程达167公里,排名中国第一,同时也是世界第一。在全自动无人驾驶系统的操控下,地铁取消了驾驶室,乘客在车头观赏列车穿越隧道的风驰电掣,日益成为常态。通过玻璃窗,乘客可以看到车头车尾的风景,神秘的地下隧道也从此揭开了面纱。
不夸张地讲,每多一条“全自动驾驶”地铁线路,就少了很多位勤勤恳恳的地铁司机。除了司机,“全自动驾驶”列车现在甚至连操作员、洗车工和维修师傅都不需要,可以自己开车、自己洗澡,列车行进的进退快慢都能自己说了算。比如,青岛地铁的“蓝海豚”—TACS(列车自主运行系统)列车,这辆“全自动运行”列车可以通过无线通信掌握前后列车的行驶情况,并据此调整自己的车速与方向。这是得益于TACS系统(Train Autonomous Circumambulation System,即列车自主运行系统)的运用。而新开通的郑州地铁10号线更是达到了最高自动化等级GOA4级,这条“黑科技”地铁满满的标杆线路备受关注,地铁列车出库、正线运行、进站出站、折返、回库、休眠等一系列操作,都是在信号系统控制下自动完成。可以说,人工智能系统的运用已对城市轨道交通产生了翻天覆地的影响。
相关研究发现,设备设施故障与人为操作失误是导致地铁运营事故的两大原因。列车司机的高超技术往往体现在地铁车辆的精准停车,列车司机在经过严格的专业培训后,才能掌握精准的刹车时机、精准的车速控制、精准的车体位置掌握等等。而这些技术对于“全自动驾驶”列车完全是小菜一碟。“全自动驾驶”列车的安全系数其实比传统列车更高。卡斯柯信号有限公司首席架构师汪小勇就曾表示,全自动运行会降低因人为失误带来的安全风险,提高线路和车辆资源的利用率,减少设备故障对公众出行带来的影响。那么,如何确实保障自动驾驶列车的运行安全呢?
列车自动驾驶后,是不是就完全依赖人工智能系统呢?如何防止在出现人工智能系统故障、设施设备故障以及出现紧急情况的时候保证每台列车的运行安全呢?上海地铁的做法具有代表性,也可以视为行业标杆。在无人驾驶的地铁车厢里,乘客会看到一位工作人员,这是上海地铁运营方为保障自动驾驶线路的运营安全、提升保驾等级,驻派的多职能列控员。据新闻报道,这样的工作人员共600余人,他们原先是地铁列车司机,在有了全自动无人驾驶系统后,他们转型升级成为了多职能列控员,承担着列车监护、车厢巡查、乘客服务以及应急处置等多项工作。这样做的目的在于,在列车遭遇紧急情况时,如屏蔽门有异物无法正常开、关门,列控员会在“黄金3分钟”之内根据调度室指令快速解决故障;若列车出现无法自动驾驶的状况,在调度室授权的情况下,列控员会拉出警戒线,并在一定时间内解锁操作台面板,将列车切换为手动驾驶状态。自动驾驶列车的这种工作状态其实是“无人驾驶,有人监护”。这一趋势也意味着,以后地铁列车的服务人员应该会优先从地铁司机中产生,这是地铁司机的一种转型,也是今后地铁的一个发展趋势。随着全自动驾驶技术日渐成熟,多职能列控员未来有望走出地铁车厢,兼任站控或巡视多职能岗位,成为综合素质更高的复合型人才。
自动驾驶的列车将会为智慧城市带来全新发展速度、智能发展技术以及更为广阔的“智慧未来”。
当然,人工智能对轨道交通的影响不仅仅在于自动驾驶方面。通过人工智能在轨道交通中的广泛运用,可以缓解客运组织压力,提高站务管理效率,增强乘客出行体验,保障列车运行安全,加快应急响应速度,创新可持续经营模式。具体表现为:
1.智慧客服。通过融合人工智能、语音识别等技术,基于AI知识图谱打造了智能交互系统和自助服务系统,建立集运营、客服于一体的“全场景智能语音客服中心”,为乘客提供集语音咨询、语音购票、自助票务处理、远程音视频在线求助等“一条龙”自助服务。
2. 智慧车站。基于物联网技术的智慧车站全景系统,通过构建设备层、物联网边缘网关层、平台层、应用层、智能终端层五个层级的系统架构,最终实现设备感知、系统集成联控、终端移动操控的高度自运转,实现运能的精准投放、调度的智能联动、车站的无人值守,致力于打造城轨交通智慧发展新模式,满足新时代乘客多元化的服务需求。
3. 智慧安检。由智慧检物、智慧检人、智慧监控、安检信息化等部分组成,可检测金属、液体、胶体、陶瓷等多类违禁品,真正实现“全过程无接触”,智能清扫车站安检难点盲区,持续守护乘客出行安全、通行效率,提升市民出行幸福感。
4.城轨云平台。通过云计算技术将所有的人工智能数据整合成一个基础性平台,为城市轨道交通提供统一的运行及安全保障。
人工智能技术可以说是现代科学技术产业发展的重要产物,轨道交通智能化系统是现代轨道交通发展的必然趋势。这一技术的不断成熟,为智能化轨道交通的快速发展提供了全新的动力。
当前,我国正处于智慧地铁发展的黄金阶段。我们相信,在不久的将来,可以看到自动化等级更高的自动驾驶列车飞驰在城市的交通血脉中。