本文來源澎湃新聞,原作者‘極客人物志’
成都地鐵9號(hào)線是我國西南地區(qū)第一條無人駕駛線路,達(dá)實(shí)智能用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)助力項(xiàng)目運(yùn)營通車。今天,讓我們通過澎湃新聞的專題內(nèi)容,透過達(dá)實(shí)智能項(xiàng)目經(jīng)理陳浪先的講述,“云體驗(yàn)”這條高科技地鐵線路。
圖:飛馳行進(jìn)的成都地鐵9號(hào)線
對(duì)于這條地鐵線,官方的稱謂是這是中國西部首條無人駕駛地鐵線,但實(shí)際上,這是中國第一個(gè)具備全自動(dòng)運(yùn)行功能的8A編組地鐵車輛,世界上首條采用8A編組車輛運(yùn)行的全自動(dòng)無人駕駛市域環(huán)線,相比北京、上海、廣州的無人駕駛線路,只有成都地鐵9號(hào)線是實(shí)現(xiàn)一次性UTO模式高標(biāo)準(zhǔn)開通,從這個(gè)角度,一點(diǎn)也不謙虛地說,成都地鐵9號(hào)線是中國內(nèi)地第一條真正意義的無人駕駛地鐵線。
作為中國西南首條無人駕駛地鐵線,你可以把成都9號(hào)線理解為地鐵界的特斯拉,特斯拉的無人駕駛還是處于測試階段,9號(hào)線的無人駕駛列車已經(jīng)以100Km/h的車速運(yùn)行在中國的西南大地上。
無人駕駛,怎么保證安全?
車上沒有司機(jī),萬一有乘客的包包被夾在屏蔽門之間怎么辦?
車上沒有司機(jī),萬一有人在行駛過程中發(fā)生緊急事件觸發(fā)緊急制動(dòng)怎么辦?
車上沒有司機(jī),萬一列車上乘客發(fā)生異常情況,需緊急求助怎么辦?
帶著這些問題,2021年6月2日,我走訪了成都地鐵9號(hào)線全自動(dòng)駕駛核心系統(tǒng)專業(yè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)者和建設(shè)者——知名物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、深圳達(dá)實(shí)智能智慧交通項(xiàng)目經(jīng)理陳浪先。
圖:陳浪先與成都地鐵九號(hào)線首發(fā)車
達(dá)實(shí)智能這四個(gè)字,對(duì)于公眾來說,可能有點(diǎn)陌生,這家位于中國最牛街道深圳粵海街道的上市公司,其實(shí)是國內(nèi)領(lǐng)先的智能物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品及解決方案服務(wù)商,橫跨5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、城市軌道交通五大領(lǐng)域,作為智慧交通龍頭企業(yè),達(dá)實(shí)智能智慧交通業(yè)務(wù)已經(jīng)覆蓋香港、成都、長沙、大連、福州、廣州、石家莊、南寧等全國26個(gè)城市,50多條地鐵線路。
但對(duì)于無人駕駛地鐵,達(dá)實(shí)智能也是第一次接觸,“每一步,我們都是摸著石頭過河。”在位于深圳科技南一路的達(dá)實(shí)大廈13層辦公室,陳浪先和我詳細(xì)講述了成都地鐵9號(hào)線的幕后故事。
陳浪先:實(shí)際上地鐵跟我們城市的道路交通有一個(gè)很大的區(qū)別,地鐵是一個(gè)相對(duì)封閉的運(yùn)行區(qū)域,我們叫做無人區(qū),受到外界干擾的因素是很少的,從某種意義上說,它是相對(duì)比較安全。
全自動(dòng)駕駛車輛早上是自動(dòng)喚醒,車子晚上的時(shí)候要休眠,到點(diǎn)之后就自動(dòng)斷電,但是會(huì)保持一部分設(shè)備工作,并不是整個(gè)車都失電,會(huì)保持一些核心部件在工作,早上到點(diǎn)了,車輛就把自己喚醒,開始運(yùn)行,晚上又自己回來,這是全自動(dòng)的過程,不涉及任何干預(yù)。
相當(dāng)于通過冗余的一些配制,能夠保障它單個(gè)設(shè)備故障的時(shí)候,不會(huì)影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
地鐵的安全是如何保障的呢?場景聯(lián)動(dòng),幾輛車運(yùn)行的過程中,通過統(tǒng)一的大腦去管理,這是什么意思呢?
就是在運(yùn)行的某一輛車出現(xiàn)故障的時(shí)候,能夠提前的預(yù)判和通知在線運(yùn)行的其它車輛,提前采用剎車、減速等有效措施,這跟常規(guī)的公共道路交通很大的區(qū)別,城市道路交通目前還是基于車輛本身的防護(hù)措施,對(duì)別的車輛無法提前通知并讓其采取有效防護(hù)措施,而地鐵通過核心系統(tǒng)針對(duì)不同的場景提前采取相應(yīng)的防護(hù)措施,如前方車輛剎車了,后方車輛也跟著減速,確保車輛在安全距離范圍內(nèi)。
全自動(dòng)駕駛,正常情況下由系統(tǒng)確保自動(dòng)運(yùn)行,在特殊情況下,如系統(tǒng)故障的時(shí)候,也可以進(jìn)行降級(jí)人工駕駛。
圖:成都地鐵9號(hào)線實(shí)景
雖然是無人駕駛線路,但地鐵上面是有工作人員的,但并不是專職司機(jī),而是叫運(yùn)檢工,在正常自動(dòng)運(yùn)行的情況,監(jiān)測車輛運(yùn)行狀況,防止人員惡意破壞或者其他突發(fā)事件發(fā)生;在故障情況下,運(yùn)檢工作為臨時(shí)檢修人員或臨時(shí)司機(jī)。
\圖:成都9號(hào)線控制中心
陳浪先:全自動(dòng)駕駛線路其實(shí)是一個(gè)綜合的技術(shù)提升,在一些老的地鐵線路,發(fā)車時(shí)需要司機(jī)或站務(wù)確認(rèn)后才能發(fā)車,因?yàn)橄到y(tǒng)保障不了,現(xiàn)在是系統(tǒng)可以保障。
相當(dāng)于什么?我們現(xiàn)在有一個(gè)叫做紅外光幕,就是在車與屏蔽門之間有一個(gè)紅外光幕,只要有東西卡在那邊,列車就會(huì)進(jìn)行保護(hù),不自動(dòng)發(fā)車。
以前系統(tǒng)沒辦法保障,車到站停了以后,必須要通過人工確認(rèn)你可以往下一個(gè)站走,這時(shí)候如果說人員不確認(rèn),萬一有人夾在里面是沒有人知道的,車門是關(guān)的,工作人員可能認(rèn)為車門關(guān)著,他就認(rèn)為車子可以走了。因?yàn)殛P(guān)門是行車的一個(gè)過程,有些人可能夾在中間,為什么人被夾死?屏蔽門關(guān)著,車門也關(guān)著,人就夾在正中間,還有車門關(guān)好了,屏蔽門沒關(guān)好,然后這時(shí)候人在外面,但車門是關(guān)的,就很容易出事。
以前車只關(guān)心車門,而不關(guān)心屏蔽門,外面的門沒關(guān)好是不管的,如果沒有人工確認(rèn),車門關(guān)好了就可以走了,悲劇往往就是這樣發(fā)生了。
這個(gè)時(shí)候有一個(gè)紅外光幕,車門關(guān)好了,屏蔽門夾著東西,通過光幕一直在掃,屏蔽門檢測到了故障,報(bào)警信號(hào)傳遞給信號(hào)系統(tǒng),車就不會(huì)走,這時(shí)候就通過人員二次確認(rèn),OK了,然后車子才能走。
然后第二個(gè)問題就是,現(xiàn)在車上已經(jīng)沒工作人員了,有人拉了安全閘,這時(shí)候怎么辦?
有人拉了閘,就是緊急停車。如果無人駕駛,萬一有人是緊急制動(dòng),相應(yīng)位置的攝像頭視頻信息會(huì)主動(dòng)推送到控制中心大屏,監(jiān)控中心快速檢測是哪列車發(fā)生了緊急制動(dòng),這時(shí)調(diào)度人員可以通過廣播通知乘客按壓乘客求助對(duì)講,與調(diào)度中心進(jìn)行通話,或者與列車上的運(yùn)檢工進(jìn)行呼叫,核實(shí)列車情況。
車子緊急制動(dòng),這輛車就停了,這個(gè)區(qū)段就被占用了,別的列車是不允許進(jìn)入到這個(gè)區(qū)段的,通過安全防護(hù)系統(tǒng)(ATP)確保列車不發(fā)生碰撞事故。
陳浪先:剛才說到兩點(diǎn),有一個(gè)叫場景聯(lián)動(dòng)的功能。
結(jié)合全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和成都地鐵運(yùn)營實(shí)際情況,9號(hào)線一期項(xiàng)目按正常場景、故障場景、應(yīng)急場景三個(gè)方面,歸納出78項(xiàng)全自動(dòng)運(yùn)營場景,為運(yùn)營管理和應(yīng)急處置提供依據(jù)。
從早上喚醒到夜間休眠, 在正常工況下,各系統(tǒng)按正常場景運(yùn)行,列車喚醒,然后出庫,到達(dá)車站,通過預(yù)定義好的列車時(shí)刻表正常運(yùn)行,然后乘客上車,車關(guān)好門,系統(tǒng)檢測完沒有故障就可以往下一個(gè)站自動(dòng)前進(jìn)。
另外一個(gè)就是出現(xiàn)故障的情況下,采取一些應(yīng)急的處理措施,這時(shí)候包括人員處理,崗位配制,你在這個(gè)場景的情況下怎么保障安全,通過場景已經(jīng)定義好了,這個(gè)人要做什么事情,那個(gè)人要做什么事情,統(tǒng)一統(tǒng)籌起來去解決一個(gè)問題,而這些是通過系統(tǒng)去提醒和聯(lián)動(dòng)。
還有一種是應(yīng)急的情況下,所謂應(yīng)急可能就是意外的一些事故,外部的一些干擾,故障是內(nèi)部的,外部的是應(yīng)急,剛才您說到的那個(gè)夾人夾物,或者有人緊急制動(dòng)情況下的一些處理措施,就形成了場景聯(lián)動(dòng)。
我們綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)的場景聯(lián)動(dòng)可以根據(jù)一些需求,進(jìn)行自定義配置。因?yàn)樾枨笫亲兓模瑘鼍肮δ芤彩亲兓?,可能以前這個(gè)問題不會(huì)發(fā)生,有可能當(dāng)時(shí)考慮的時(shí)候沒考慮到,這時(shí)需開放一些人機(jī)接口提供用戶進(jìn)行場景配置和功能定義。
比如特斯拉升級(jí)主動(dòng)安全功能防止車輛偏離車道,我們這個(gè)全自動(dòng)駕駛場景聯(lián)動(dòng)做了一個(gè)很重要的是自定義場景功能,就是萬一有升級(jí)迭代需求的時(shí)候,通過軟件配制就可以做到,相當(dāng)于我們運(yùn)營人員可以根據(jù)他自己的需求,我們開發(fā)一個(gè)配置平臺(tái)給他,他可以自己配置,比如說異常的情況下,這個(gè)場景下我人員要怎么處理,要做哪些工作。需求變化了,功能需升級(jí)了,具備相應(yīng)授權(quán)的客戶可以配置,以適應(yīng)不同的場景,這是很重要的。
第二點(diǎn)創(chuàng)新就是增加了一個(gè)乘客調(diào)崗調(diào)度功能,基于行車安全的乘客調(diào)度管理功能,提供以乘客服務(wù)為導(dǎo)向的全自動(dòng)駕駛調(diào)度指揮中心,滿足乘客緊急求助、緊急對(duì)講、列車火災(zāi)、車輛故障等應(yīng)急響應(yīng)能力,實(shí)現(xiàn)車載視頻聯(lián)動(dòng)、車載廣播及車載PIS信息發(fā)布等。
圖:基于行車安全的乘客調(diào)度管理功能
非全自動(dòng)駕駛線路,調(diào)度中心人員主要面對(duì)的是運(yùn)維人員及系統(tǒng)設(shè)備;保證設(shè)備運(yùn)行,正常起動(dòng),車上有什么緊急故障時(shí)候由車上司機(jī)去應(yīng)對(duì),車站有什么問題就車站站務(wù)進(jìn)行應(yīng)對(duì)。
全自動(dòng)無人駕駛線路,調(diào)度中心人員現(xiàn)在是直接面對(duì)乘客,無人駕駛,沒有司機(jī)了,干預(yù)不了了,這時(shí)候就通過系統(tǒng)來保障它,如:乘客調(diào)度崗位,這個(gè)乘客調(diào)度可以跟車上的人員進(jìn)行對(duì)話。
5.達(dá)實(shí)怎么克服這些技術(shù)難題?
陳浪先:這個(gè)項(xiàng)目其實(shí)對(duì)我們來說也是第一次,我們是第一次做全自動(dòng)駕駛,當(dāng)時(shí)也是摸著石頭過河。
我們結(jié)合了新加坡專家的一些意見,也去北京燕房線、上海10號(hào)線現(xiàn)場考察等,結(jié)合國內(nèi)外全自動(dòng)駕駛實(shí)施的經(jīng)驗(yàn),通過實(shí)地考察,我們采取了一些技術(shù)創(chuàng)新,在滿足全自動(dòng)駕駛功能的同時(shí)確保我們系統(tǒng)的可靠和穩(wěn)定的運(yùn)行。
在優(yōu)秀的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上做了創(chuàng)新、改進(jìn),最終我們確保了成都地鐵9號(hào)線無人駕駛一次性按最高自動(dòng)化等級(jí)(GoA4)開通運(yùn)營。
事實(shí)上,六年前,我們就啟動(dòng)了全自動(dòng)駕駛相關(guān)的一些技術(shù)研究,已經(jīng)研發(fā)很多年了,我們?cè)谶@個(gè)細(xì)分領(lǐng)域里提前布局,包括我們提前啟動(dòng)了軟件平臺(tái)的安全認(rèn)證,開通運(yùn)營的線路中成都地鐵9號(hào)線是國內(nèi)第一個(gè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)要求通過SIL2安全認(rèn)證的。
第一點(diǎn)是特別震撼,當(dāng)時(shí)車上只有我一個(gè)人,站在車頭隔著觀察窗看著列車在隧道里馳騁,宛如自己就是這個(gè)列車的掌控者;
第二個(gè)是感覺到驕傲,我們終于做成了這件事情,經(jīng)歷了這個(gè)歷史的進(jìn)程。
第三個(gè)就是感恩,在這個(gè)道路過程當(dāng)中有那么多客戶、業(yè)主,還有我們各參建方以及我們團(tuán)隊(duì)兄弟們的支持,特別感恩,感恩大家的支持,同時(shí)也感恩這個(gè)時(shí)代。
時(shí)代給我們這個(gè)使命,讓我們有這個(gè)機(jī)會(huì)參與到成都9號(hào)線全自動(dòng)駕駛的建設(shè)中。
陳浪先:香港很早就有無人駕駛的線路了,內(nèi)地目前有幾個(gè)地方已經(jīng)有了,不管上海、北京還是廣州,都不是一次性采用UTO模式開通的,他們開通的時(shí)候還是有人在開,慢慢再升級(jí)到無人駕駛。
他們最大的區(qū)別在哪里呢?他們?cè)O(shè)計(jì)的時(shí)候都是有駕駛艙的,司機(jī)在里面,某種意義上他們還是有人駕駛,像我們成都地鐵9號(hào)線是沒有駕駛艙的,也沒有專職司機(jī)。
所以說,我們成都地鐵9號(hào)線在中國內(nèi)地是第一條真正意義上的無人駕駛。
2020年底和2021初,太原2號(hào)線和濟(jì)南2號(hào)線也開通運(yùn)營全自動(dòng)無人駕駛地鐵線,據(jù)RT軌道交通數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),截止2020年底,中國內(nèi)地已運(yùn)營和正在建設(shè)的全自動(dòng)運(yùn)行城軌系統(tǒng)的城市有26座;預(yù)計(jì)到2023年,我國將有19座城市開通運(yùn)行全自動(dòng)運(yùn)行線路,共計(jì)運(yùn)行線路將達(dá)到40條,運(yùn)營里程將突破1200公里,運(yùn)營車站將達(dá)到861座,全自動(dòng)駕駛是未來地鐵建設(shè)的趨勢(shì)。
8.深圳在建的16號(hào)線是全自動(dòng)線,達(dá)實(shí)也有參與?還有哪些新的技術(shù)及創(chuàng)新?
陳浪先:是的,深圳地鐵四期新線路將全部采用自動(dòng)駕駛,12號(hào)線、14號(hào)線、16號(hào)線采用了云技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析,包括智慧運(yùn)維和應(yīng)急保障系統(tǒng)等一系列功能,這些相對(duì)于成都地鐵9號(hào)線來說,有進(jìn)一步的創(chuàng)新。
達(dá)實(shí)智能基于華為云,應(yīng)用自主研發(fā)的產(chǎn)品與技術(shù),針對(duì)軌道交通領(lǐng)域在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、5G/WIFI6等方面的應(yīng)用,結(jié)合BIM+GIS三維地圖可視化、AR、數(shù)字孿生等技術(shù),構(gòu)建基于乘客服務(wù)為導(dǎo)向,面向智慧運(yùn)維、智能調(diào)度的綜合物聯(lián)網(wǎng)管控平臺(tái)。
16號(hào)線明年年底就會(huì)開通了,屆時(shí)大家可以體驗(yàn)比成都地鐵9號(hào)線更先進(jìn)的無人駕駛技術(shù)。