摘要：高等级自动化线路建设已成为城市轨道交通的发展趋势，系统的自动化意味着工作人员能够从机械的重复劳动中解放出来。通过引入轨道交通线路UTO运营的概念，介绍了城市轨道交通线路实现UTO运营需具备的内部条件和外部条件，分析了目前线路UTO运营的难点，为城市轨道交通新建线路的建设运营提供参考。
关键词：轨道交通;FAO线路;UTO运营;运营条件
随着科技的进步，城市轨道交通领域也在不断进行技术更迭，朝着自动化、智能化、智慧化的方向发展。据统计，截至2020年年底，国内已开通FAO（fullyautomaticoperation）线路10条，在建21条，规划10条。高等级自动化线路建设俨然成为城市轨道交通的发展趋势，系统的自动化意味着工作人员能够从机械的重复劳动中解放出来。现在我们所说的线路系统自动化，更多的是指列车运行自动化。理论上当列车运行自动化等级足够高时，可不再安排工作人员值乘列车。目前，国内部分城市轨道交通线路已实现了列车全自动运行（FAO），但对列车无人值守仍持谨慎态度。
1轨道交通线路UTO运营概念
国际推荐标准对UTO的定义为UnattendedTrainOperation，是指列车在不配置车上值守人员（所有功能均由系统负责实现）的条件下的运行，中国城市轨道交通协会延用了这一定义。目前，国内已开通运营的FAO线路除客运量小、长度短的线路（如上海轨道交通浦江线）能做到列车常态无人值守外，其他大运量FAO线路均未真正实现列车无人值守。2020年年底至2021年1月，成都、上海先后开通了3条FAO线路，列车值守人员走出司机室，向值守人员走下列车实现无人值守迈出了实质性的一步。
2轨道交通线路UTO运营条件
2.1内部条件要求。2.1.1线路功能要求。目前，轨道交通线路自动化等级从GoA0发展到了GoA4，其中GoA3和GoA4系统均属于FAO系统，但其自动化水平有所差别。GoA3系统可实现列车有人值守下的列车全自动运行（DTO），GoA4系统才能实现无人值守的列车全自动运行（UTO）。根据国内外相关标准对列车UTO运行的基本功能的要求，同时结合国内全自动运行线路的筹备经验，实现线路UTO运营必需的GoA4基本功能应当包含列车自动驾驶、运营故障自处置、运行安全防护、中央远程控制、信息监控及预警、应急处置联动。可实现UTO运营的GoA4系统基本功能见表1，GoA4线路设计建设时可根据自身需要进行功能增加或替代。在表1所述功能具备的前提下，设备状态安全可靠是线路实现UTO运营的必要条件。因此，线路关键设备应当取得相应等级的安全完整性认证，同时提高设计可靠度。2.1.2线路管理要求。1）组织机构要求。能够实现UTO运营的线路必需采用GoA4系统，为匹配GoA4系统运营高效、系统复杂的特点，应当制定能够发挥系统优势的运营维护方案，并据此合理设置岗位、组织架构。从运营角度看，UTO运营线路在岗位设置及组织架构搭建时，应在既有模式基础上重点考虑以下两方面的调整:(1)应急处置机制。列车无人值守后应当建立便利高效的应急响应机制，在系统功能无法覆盖的场景中及时由工作人员补位，以迅速控制突发情况，不扩大对运营的影响。(2)GoA4线路高度自动化突出了控制中心的作用，需要增加调度员列车状态监控、远程应答等职责，同时提高应急处置指挥的水平。从维护角度看，由于GoA4系统设备更加复杂，设备维护方案应更加精准，以避免过度维修造成浪费。维护团队可对维护工作进行由浅到深分级管理来培养两类维护人员，一类能够深入研究设备状态制定精准维护方案的专业维护人员;另一类在运营现场负责设备浅层维护及应急处置的人员。可见，不管从运营还是维护角度出发，运营现场都需要有现场保障人员，负责应急处置和设备浅层维护。从提高人力资源利用率的角度，可考虑将这些现场保障人员与现场客运人员进行技能复合，形成岗位层面的运维一体。在设计UTO运营线路的组织架构时应当与运营单位的既有组织架构有机结合，以使各业务板块接口顺畅，便于相互协作、统一高效管理；若为首条线路，则应当建立职能清晰、业务流程便捷的扁平化组织机构，便于后续线路复制或组织机构扩充。2）规章制度要求。为实现线路UTO运营，相应的规章制度应脱胎于线路场景设计文件，从“场景说明书”、“系统设计文件”到“运营模式和原则定义（OMPD）”，逐步将线路UTO运营设想落实到系统功能细节和运营规则中。线路基于此建立各类规章制度，包括行车管理类、服务管理类、维护维修类、设备操作类、安全管理类和应急预案等。若运营单位已有完整的规章体系，在UTO运营线路规章体系建立和文件编制过程中，应当注重与既有规章体系的对接，在便于规章制度统一管理的前提下，对规章文件进行修订扩充。若为首条线路，则应当建立要素全面、层级分明、便于后续扩展的规章体系。运营单位可以此为契机，梳理规章制度模型，包括分类、分级，以及UTO运营与既有线运营的规章接口，接口应包含UTO运营新增内容和修订内容。2.1.3运营目标要求。以UTO运营为最终目标的线路，应当在项目策划阶段确定线路的运营目标，包含设备可靠度目标和运营服务目标。GoA4线路设计可靠度要求高，但由于系统更复杂，使得维护难度加大，通过有效管理提高设备维护水平，则可充分发挥系统高可靠度的优势，其设备可靠度目标应当高于既有线路。而线路的运营服务水平跟设备情况、人员因素、管理效率相关，GoA4线路降低了人员因素的干扰，具备运行更高效的优势，在配以高素质工作人员和高效管理模式的情况下，其运营服务表现将有很大的提高。因此，UTO运营线路的运营服务目标也应高于既有线路。线路的定位不同，其运营目标的确定思路也不相同。例如，当线路定位为国内领先水平时，其运营目标应当高于国内最高运营水平；当线路定位为本地领先水平时，其运营目标应当高于本地最高运营水平。线路运营目标将作为衡量线路是否具备UTO运营条件的参照。若线路以UTO运营方式开通，考虑试运行期间系统设备处于磨合期，线路试运运营线路的组织架构时应当与运营单位的既有组织架构有机结合，以使各业务板块接口顺畅，便于相互协作、统一高效管理；若为首条线路，则应当建立职能清晰、业务流程便捷的扁平化组织机构，便于后续线路复制或组织机构扩充。2）规章制度要求。为实现线路UTO运营，相应的规章制度应脱胎于线路场景设计文件，从“场景说明书”、“系统设计文件”到“运营模式和原则定义（OMPD）”，逐步将线路UTO运营设想落实到系统功能细节和运营规则中。线路基于此建立各类规章制度，包括行车管理类、服务管理类、维护维修类、设备操作类、安全管理类和应急预案等。若运营单位已有完整的规章体系，在UTO运营线路规章体系建立和文件编制过程中，应当注重与既有规章体系的对接，在便于规章制度统一管理的前提下，对规章文件进行修订扩充。若为首条线路，则应当建立要素全面、层级分明、便于后续扩展的规章体系。运营单位可以此为契机，梳理规章制度模型，包括分类、分级，以及UTO运营与既有线运营的规章接口，接口应包含UTO运营新增内容和修订内容。2.1.3运营目标要求。以UTO运营为最终目标的线路，应当在项目策划阶段确定线路的运营目标，包含设备可靠度目标和运营服务目标。GoA4线路设计可靠度要求高，但由于系统更复杂，使得维护难度加大，通过有效管理提高设备维护水平，则可充分发挥系统高可靠度的优势，其设备可靠度目标应当高于既有线路。而线路的运营服务水平跟设备情况、人员因素、管理效率相关，GoA4线路降低了人员因素的干扰，具备运行更高效的优势，在配以高素质工作人员和高效管理模式的情况下，其运营服务表现将有很大的提高。因此，UTO运营线路的运营服务目标也应高于既有线路。线路的定位不同，其运营目标的确定思路也不相同。例如，当线路定位为国内领先水平时，其运营目标应当高于国内最高运营水平；当线路定位为本地领先水平时，其运营目标应当高于本地最高运营水平。线路运营目标将作为衡量线路是否具备UTO运营条件的参照。若线路以UTO运营方式开通，考虑试运行期间系统设备处于磨合期，线路试运行期间运营指标在高于相关规范要求的前提下，可略低于运营目标；若线路开通运营一段时间后转为UTO运营，则线路在UTO运营前的运营指标应当满足运营目标，其中与行车应急处置时效相关的指标应当高于目标值，以确保工作人员离开列车后，相关运营指标即便出现回落也仍满足目标要求。
2.2外部条件要求。2.2.1社会舆论导向。线路UTO运营后，司机室敞开，驾驶台盖板闭合，为乘客带来的是拥有司机视角的自助式乘车体验，乘客对这种改变的态度是拥抱还是反对存在不确定性。若社会舆论走向朝其中某个方向倾斜，将对线路UTO运营产生影响。因此在线路UTO运营前，应通过有效的宣传，培养市民对列车无人值守运营的信任；并通过开展相关的乘客调研，做到对市民态度有充分的把握。2.2.2政府监管要求。线路运行方式必须符合政府部门的相关安全监管要求，而线路内部条件的表现以及社会舆论导向，将对政府的政策制定和监管要求产生影响。当线路各项条件均满足要求，同时社会舆论导向拥抱科技进步、信任前沿技术及运营管理水平时，线路UTO运营则具备了良好的自身条件和社会基础。在此基础上，依照政府监管部门的相关政策执行，便满足了线路实现UTO运营的外部条件。
3轨道交通线路UTO运营难点
轨道交通线路实现UTO运营，是迈向“智慧城轨”新台阶跨越性的一步，是现阶段许多在建线路的最终目标。目前，想要顺利实现这一目标，还存在着一些技术难点，通过对这些问题的不断探索与研究，GoA4线路实现UTO运营之路将更加顺畅。
3.1部分设备可靠度需提高。为确保全自动运行系统在无人值守的情况下能够正常运行，设备必须有较高的可靠度以及准确的外部环境探测能力。目前列车运行相关设备可靠度正不断提高，能够达到较高的水平。但系统自主的外部环境探测能力仍有待加强，例如列车的主动障碍物探测装置、地上线路的周界防护报警系统等。线路UTO运营中的外部监测系统在足够灵敏、分析足够准确的同时还应足够及时，才能代替司机的眼睛。因此，列车运行中的异物捕捉分析技术，是接下来需要重点攻克的难点。只有当该技术足够成熟且稳定，能够匹配信号系统安全等级要求的情况下，方能接入信号系统，实现“大脑”与“眼睛”的联动。在此之前，只能通过加强线路巡视、首列车巡道的方式确保外部环境运行安全。
3.2运营人员能力需提高。由于全自动运行系统集成度以及自动化程度高，把许多运营人员从单一重复的工作中解放了出来，但这给运营人员带来的不是放松而是挑战。他们的角色从设备的操作者转变成了场景的管理者，需要更高的全局观念、更多的知识以及更强的责任心。而这些是难以通过培训在短时间内让所有员工都有快速提升的，必须经过筛选、培养，同时配以相应的激励制度、良性的工作环境、良好的发展前景，才能使整个运营团队的生产管理能力都有质的提升。
3.3设备维护智能化发展。智能运维是“智慧城轨”的另一发展领域，它将设备维护与运营紧密联系在一起，通过实时收集分析设备运行过程中的数据，对设备状态进行分析并制定相应的维护方案，真正做到精准维护，不浪费更不遗漏。这将为GoA4线路UTO运营提供良好的设备基础。
3.4搭建规章制度模型。搭建适用于UTO运营线路的规章制度模型的关键和难点在于接口研究，从行车、客运到设备维护等工作的差异入手进行分析，形成UTO运营线路与既有线路的规章文件接口。现阶段UTO运营规章制度的梳理制定仍需要时间沉淀，随着UTO运营规章制度模型的不断完善，可反过来指导UTO线路的策划与设计。
4结语
行业技术日益革新的今天，给了城市轨道交通设计、建设、运营更多的选择空间。其中GoA4系统UTO运营的线路是目前技术最前沿的选择。未来的“智慧城轨”可在这一基础上，结合大数据分析、信息化等技术，打造智能运维、智慧车站、智能管理等平台，推进行业跟随时代步伐不断升级。
作者:尹聪聪 单位:上海申通轨道交通研究咨询有限公司
