地铁进入无人驾驶新时代,安全系数知多少?

2017年7月18日 | 交通运输

陈光智

TÜV莱茵大中华区轨道交通服务总经理 | 信号系统专家,早在2004年,就已经在TÜV莱茵台湾公司开展轨道交通的安全评估及咨询服务。

 

1984年5月全球首条无人驾驶全自动地铁——法国里尔地铁一号线正式投入运营。目前,全球36个大都市都应用了全自动无人驾驶地铁,约有53条全自动化地铁线路,其中一半集中在4个国家:法国、韩国、新加坡以及阿联酋。无人驾驶地铁线路最长的三个城市分别是新加坡(82公里)、迪拜(80公里)和温哥华(68公里)。

在中国,已有多条地铁线路达到了无人驾驶系统的要求,不过目前还是有司机负责监控列车运营。直到2016年底,香港地铁南港岛线正式启用,标志着中国正式进入无人驾驶地铁的时代。2017年北京燕房线,2018年上海地铁8号线三期也将投入运行,将让更多乘客感受到无人驾驶这项高科技的魅力。

 

无人驾驶地铁够安全吗?

系统需要经过哪些评估后才能正式运营?让我们跟随TÜV莱茵大中华区轨道交通服务信号系统专家Steven Chen(陈光智)的介绍,进入无人驾驶的地铁世界。

 

什么是全自动无人驾驶模式?

全自动无人驾驶模式指的是完全没有司机和乘务人员的参与,车辆在控制中心的统一控制下实现全自动运营,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。

 

相较于常规线路,无人驾驶在车辆系统上有哪些更高的功能要求?

无人驾驶对系统的要求非常之高,对车辆系统、信号系统、通讯系统、障碍物的自动检测能力等,以及特殊情况下区间疏散、救援方式都提出了更高的要求,需要全系统之间更良好的协同作用。在无人驾驶列车正式运行之前,由第三方机构进行独立的全系统集成性安全评估是不可或缺的一步,以保障线路运行安全与可靠。

信号系统,作为地铁运行的“大脑”,一旦需要应用于无人驾驶的车辆上,其功能性、安全性和可靠性的要求将有显著的提高,请看以下对比图。

GoA1级:在ATP防护下的人工驾驶,由司机控制列车的启动、运行、停止、开关车门,以及对突发情况进行处理。

GoA2级:半自动驾驶。司机控制列车运行,开关车门及应对突发情况。但列车的启动、停止为自动化。

GoA3级:无人驾驶。但列车配备一名随车人员,控制车门的开关及应对突发情况。列车的启动、停止为自动化。

GoA4级:无人驾驶,列车的唤醒、启动、停止、车门开关及应对突发情况全部自动化,无任何人员参与。

 

作为第三方评估机构,TÜV莱茵是如何针对信号系统进行独立安全评估?

我们会依据EN 50126/50128/50129的标准来评估系统是否含有所需要的安全功能。首先要进行危害识别,也就是我们必须要先知道系统中存在哪一些危害,也就是“隐患”。举个例子,乘客上下车时,有可能遇到被车门夹住的情况,这就是一个隐患。我们要去分析如何能避免、怎样去控制这样的情况。如果有夹住人的时候,信号系统或站务人员可以做出停止发车的指令。或者另外一种情况,因为屏蔽门打开,有人跌落到轨道上,信号系统或站务人员可以确保列车不要进站,这些都是我们所说的安全需求。哪一些属于运营方要保证的,哪一些属于系统要实现的,第三方独立安全评估机构都需要全盘考虑。第一,需求分配合不合理;第二,系统设计能不能保证达到安全要求;最后,通过测试或验证的方式,证明该系统已实现标准所要求的安全目标。

 

系统在投入运营前通过了独立安全评估,对使用者有何意义?

通过了独立安全评估,也就意味着在系统开发以及工程应用的每个阶段,都有专家对其需求分配、系统设计以及工程应用中进行了专业的评估和验证,以确认该工程达到标准所要求的安全规定,从而让运营商以及乘客对交付使用的系统其安全性持有充分的信心。

 

在运营期,如何保障系统持续有效的安全可靠?

地铁设备或系统的安全性会随着列车日复一日的运营而有所下降。建立一套安全管理系统并有效执行是保障运营安全的基石,这套流程体系将会涉及到对人员、工具等持续地监督与审核。第三方评审机构对运营商建立的这套流程进行评估,判断该流程是否有效、合理,帮助运营商持续提高运营安全水平。

作为轨道安全领域权威的独立第三方机构,我们为政府机构、交通管理当局、轨道车辆厂商及零部件供应商、信号、通信、控制系统供应商、铁路和城市轨道交通运营商等,提供涵盖规划研究、咨询、项目管理和独立评估认证的全方位解决方案。坚守安全信念、秉承公正独立传统,是德国莱茵TÜV为轨道交通所作出的坚实承诺。