列车自动运行系统(ATO)

列车自动运行系统Automatic Train Operation,ATO)是一种铁路自动运行装置,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装置。ATO最早在伦敦地铁维多利亚线正式使用,1962年开始于日本东京营团地铁日比谷线试验。

概要

ATO装置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装置可以根据列车自动控制系统(ATC)列车自动保护系统(ATP)等信号系统所提供的信号自动加减速,使用ATO装置可以令列车减少加减速的时间和长度,以增加列车的班次。

ATO装置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装置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,试验路线是名古屋市营地铁东山线(名古屋一荣町间),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系统的路线,是1976年时的札幌市营地铁东西线。

日本对ATO的使用其实并不普遍,一般认为其不及人手可靠,而前身为国有铁道的JR各线至今完全不导入ATO装置。2019年1月,JR东日本开始在山手线以E235系电联车测试列车自动运行[1],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,所以不会全天候使用ATO装置,会有部分时间由司机作人手驾驶,以保持司机的驾驶技术。在中国台湾的台北捷运也有类似规定。

在香港,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(后称西铁线,现为屯马线的一部分)和2004年12月21日通车的马鞍山铁路(后称马鞍山线,现为屯马线的一部分),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(GoA)

根据国际公共交通协会(UITP)的定义,自动列车运行等级(Grades of Automation,GoA)分成五等:[2] [3]

  1. GoA0:目视运行,主要是路面电车、轻轨使用。驾驶员负责控制列车的运行、停止、开关车门和处理突发事件。
  2. GoA1:手动运行(Manual Train Operation,MTO),驾驶员负责控制列车的运行、停止、开关车门和处理突发事件。
  3. GoA2:半自动运行(Semi-automatic Train Operation,STO),列车自动运行及停止,但需要驾驶员开关车门和处理突发事件,大多数的列车自动运行系统均是第二等。
  4. GoA3:无驾驶员运行(Fully-Automatic Driverless Train Operation,DTO),列车自动运行、停止和开关车门(部分设计需要由工作人员手动开门),但在个别情况下需要列车助理(驾驶员)开关车门和处理突发事件,列车上有人员在驾驶室内值守。
  5. GoA4:无人看守运行(Fully-Automatic Unattended Train Operation,UTO),列车运行、停止、开关车门和突发事件的处理均完全自动化,列车上无人员值守,通常此类列车传统驾驶室部分与客室之间不设屏障,乘客可观看列车前后的隧道和风景。
  • 对于GoA2或以上的路线均需要有ATO装置。
自动化等级 运行类型 列车运行 列车停止 车门控制 突发事件处理
GoA0 目视 司机 司机 司机 司机
GoA1 ATP和司机 司机 司机 司机 司机
GoA2 ATP、ATO和司机 自动 自动 司机 司机
GoA3 无驾驶员 自动 自动 自动 列车助理
GoA4 无人看守 自动 自动 自动 自动

应用

目前,广州地铁所有线路的列车均装有ATO系统。

GoA2

1号线2号线3号线4号线5号线6号线8号线9号线13号线14号线(含知识城支线)21号线广佛线

GoA3

7号线11号线18号线22号线

GoA4

10号线12号线APM线

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参考资料

外部链接