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列车自动运行设备

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自动列车操作系统(英语:Automatic Train Operation缩写ATO)是一种铁路自动运行设备,它能自动根据信号系统调节列车速度,为现时各种铁路信号系统中最晚出现的设备。ATO最早在伦敦地铁维多利亚线(Victoria Line)正式使用,1962年开始于日本东京营团地铁日比谷线试验。

概要

ATO设备主要让列车收到指令后便自动开车,沿途根据信号系统的指示来行车,到达停车站时自动停车。ATO设备可以根据自动列车控制设备(ATC)或自动列车保障设备(ATP)等信号系统所提供的信号自动加减速,使用ATO设备可以令列车减少加减速的时间和长度,从而增加列车的班次。

ATO设备可以减少司机的工作量及训练时间,某程度上可以减少人为的失误,不过ATO设备有时因制动系统的气压偏差或路轨湿滑而导致列车车轮出现滑行(日文俗称:空転),令列车不能准确地停车,需要司机用人手模式修正停车位置。

日本最初于1960年试验ATO系统,试验线路是名古屋市营地下铁东山线(名古屋-荣町 间),随后试验的是帝都高速度交通营团日比谷线,但试验完毕后并没有正式使用ATO系统。实际上,日本国内最初正式使用ATO系统的线路,是1976年时的札幌市营地下铁东西线。

日本对ATO的使用其实并不普遍,一般认为其不及人手可靠,而前身为国有铁道JR各线至今完全不导入ATO设备。2019年1月,JR东日本开始在山手线以E235系电力动车组调试列车自动运行,做为未来正式导入前的参考。其他使用ATO的铁道公司,为避免司机在紧急情况下,因缺乏驾驶经验令驾驶技术不足,所以不会全日使用ATO设备,会有部分时间由司机作人手驾驶,以保持司机的驾驶技术。在台湾的台北捷运也有类似规定。

香港,地铁公司(与九铁合并后称港铁)于1979年第一期通车时,已开始使用ATO系统,随后地铁各线通车,亦全部使用ATO系统。九广铁路(已合并到港铁)的九广东铁(现称东铁线)于2003年开始使用ATO系统,2003年12月20日通车的九广西铁(现称西铁线)和2004年12月21日通车的马鞍山铁路(现称马鞍山线),亦使用ATO系统。港铁迪士尼线更使用无人ATO,备用系统为车站遥控方式。

自动列车运行等级

东京地下铁10000系电力动车组的驾驶台上,在驾驶杆旁边有两颗ATO开关按钮。
东京地下铁10000系电力动车组的驾驶台上,在驾驶杆旁边有两颗ATO开关按钮。

根据国际公共运输联合会英语International Association of Public Transport (UITP)的定义,自动运行等级(Grades of Automation,GoA)分成五等:[1][2]

  1. 第零等(GoA 0):目视运行,主要是有轨电车、轻轨使用。
  2. 第一等(GoA 1):手动运行,驾驶员负责控制列车的运行及停止、开关乘降门和处理突发事件。
  3. 第二等(GoA 2):半自动运行 (Semi-automatic Train Operation, STO),列车自动运行及停止,但需要驾驶员开关乘降门和处理突发事件。大多数的列车自动运行系统均是第二等。
  4. 第三等(GoA 3):无驾驶员运行 (Driverless Train Operation, DTO),列车自动运行及停止,但需要列车助理开关乘降门或处理突发事件。
  5. 第四等(GoA 4):无人看守运行 (Unattended Train Operation, UTO),列车自动运行及停止、开关乘降门和突发事件的处理均完全自动化,列车上无人员值守。
  • 对于第二等或以上的线路均需要有ATO设备。
自动化等级 运行类型 列车运行 列车停止 乘降门控制 突发事件处理
GoA 1 ATP和司机 司机 司机 司机 司机
GoA 2 ATP、ATO和司机 自动 自动 司机 司机
GoA 3 无驾驶员 自动 自动 列车助理 列车助理
GoA 4 无人看守 自动 自动 自动 自动

各地使用ATO设备的线路

台湾

半自动运行

无人看守运行

中国大陆

半自动运行(城市轨道交通为ATO系统+CBTC,中国高速铁路网为ATO系统+CTCS-2)

有人看守运行

无人看守运行

香港

半自动运行

有人看守运行

  • 港铁
    • 迪士尼线
      • 为配合香港迪士尼乐园开幕而兴建,自2005年以来都是无人驾驶,是香港第一条无人驾驶的中型铁路。
      • 因消防安全的要求,每班列车均有职员跟车。

无人看守运行

澳门

有人看守运行

澳门轻轨氹仔线 澳门轻轨氹仔线为澳门氹仔岛及路氹填海区提供旅客轨道交通服务,2019年底通车后采无人驾驶系统,是澳门第一条无人驾驶的旅客捷运系统。 因澳门政府与港铁合同的要求,每班列车均有职员跟车。

新加坡

半自动运行

  • 新加坡地铁
    • 东西线南北线:基本上车长只是负责开关乘降门,并且在自动运行系统无法正常操作的情况下(例如恶劣天气或者该系统出现故障、不可用)才会驾驶列车。

无人看守运行

备注:新加坡政府在建造未来地铁线时除东西线或南北线的延线外都会采用无人驾驶系统。

日本

半自动运行(地铁)

半自动运行(私铁第三部门铁路公司)

有人看守运行

  • 舞滨渡假区线舞浜リゾートライン)迪士尼渡假区线(但仍需由车长负责乘降门开闭及按行车信号指示操作)

无人看守运行

韩国

半自动运行

其他国家

相关项目

参考文献

  1. ^ International Association of Public Transport. A global bid for automation: UITP Observatory of Automated Metros confirms sustained growth rates for the coming years (PDF). Belgium. [2019-01-09]. (原始内容存档 (PDF)于2016-05-01). 
  2. ^ Elisabeth Fischer. Justifying automation. Railway-Technology.com. 23 August 2011 [2019-01-09]. (原始内容存档于2020-11-12). 
  3. ^ 存档副本. [2020-05-13]. (原始内容存档于2020-04-24). 
  4. ^ 南港島線無人駕駛列車 職員長駐隨時應急. [2019-01-09]. (原始内容存档于2019-03-27). 
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