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列車自動運行系統

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港鐵 SP1950 列車駕駛台 支援列車自動運行

列車自動運行系统（英語：Automatic Train Operation，縮寫：ATO）是一種鐵路自動運行裝置，它能自動根據訊號系統調節列車速度，為現時各種鐵路訊號系統中最晚出現的裝置。ATO最早在倫敦地鐵維多利亞線（Victoria Line）正式使用，1962年開始於日本東京營團地鐵日比谷線試驗。

概要

ATO裝置主要讓列車收到指令後便自動開車，沿途根據訊號系統的指示來行車，到達停車站時自動停車。ATO裝置可以根據自動列車控制裝置（ATC）或自動列車保障裝置（ATP）等訊號系統所提供的訊號自動加減速，使用ATO裝置可以令列車減少加減速的時間和長度，以增加列車的班次。

ATO裝置可以減少司機的工作量及訓練時間，某程度上可以減少人為的失誤，不過ATO裝置有時因制動系統的氣壓偏差或路軌濕滑而導致列車車輪出現滑行（日文俗稱：空転），令列車不能準確地停車，需要司機用人手模式修正停車位置。

日本最初於1960年試驗ATO系統，試驗路線是名古屋市營地下鐵東山線（名古屋－榮町 間），隨後試驗的是帝都高速度交通營團日比谷線，但試驗完畢後並沒有正式使用ATO系統。實際上，日本國內最初正式使用ATO系統的路線，是1976年時的札幌市營地下鐵東西線。

日本對ATO的使用其實並不普遍，一般認為其不及人手可靠，而前身為國有鐵道的JR各線至今完全不導入ATO裝置。2019年1月，JR東日本開始在山手線以E235系電聯車測試列車自動運行，做為未來正式導入前的參考。其他使用ATO的鐵道公司，為避免司機在緊急情況下，因缺乏駕駛經驗令駕駛技術不足，所以不會全日使用ATO裝置，會有部份時間由司機作人手駕駛，以保持司機的駕駛技術。在台灣的台北捷運也有類似規定。

在香港，地鐵公司（與九鐵合併後稱港鐵）於1979年第一期通車時，已開始使用ATO系統，隨後地鐵各綫通車，亦全部使用ATO系統。九廣鐵路（已合併到港鐵）的九廣東鐵（現稱東鐵綫）於2003年開始使用ATO系統，2003年12月20日通車的九廣西鐵（現稱西鐵綫）和2004年12月21日通車的馬鞍山鐵路（現稱馬鞍山綫）（兩者已合併到屯馬綫），亦使用ATO系統。港鐵迪士尼綫更使用無人ATO，備用系統為車站遙控方式。

自動列車運行等級

東京地下鐵10000系電聯車的駕駛台上，在駕駛桿旁邊有兩顆ATO開關按鈕。

根據國際公共交通協會（UITP）的定義，自動運行等級（Grades of Automation，GoA）分成五等：[1][2]

  1. 第零等（GoA0）：目視運行，主要是路面電車、輕軌使用。駕駛員負責控制列車的運行、停止、開關車門和處理突發事件。
  2. 第一等（GoA1）：手動運行（Manual Train Operation, MTO），駕駛員負責控制列車的運行、停止、開關車門和處理突發事件。
  3. 第二等（GoA2）：半自動運行（Semi-automatic Train Operation, STO），列車自動運行及停止，但需要駕駛員開關車門和處理突發事件，大多數的列車自動運行系統均是第二等。
  4. 第三等（GoA3）：無駕駛員運行（Fully-Automatic Driverless Train Operation, DTO），列車自動運行、停止和開關車門（部份設計需要由工作人員手動開門），但在個別情況下需要列車助理（駕駛員）開關車門和處理突發事件，列車上有人員在駕駛室內值守。
  5. 第四等（GoA4）：無人看守運行（Fully-Automatic Unattended Train Operation, UTO），列車運行、停止、開關車門和突發事件的處理均完全自動化，列車上無人員值守，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。
臺中捷運綠線台中捷運中運量電聯車的前端，使用自动驾驶系统，乘客可以在传统列车驾驶室的位置观看列车前方的风景
深圳地铁12号线使用GoA4自动驾驶系统列车的前端，乘客可以在传统列车驾驶室的位置观看列车前方的隧道
  • 對於第二等或以上的路線均需要有ATO裝置。
自動化等級 運行類型 列車運行 列車停止 車門控制 突發事件處理
GoA0 目視 司機 司機 司機 司機
GoA1 ATP和司機 司機 司機 司機 司機
GoA2 ATP、ATO和司機 自動 自動 司機 司機
GoA3 無駕駛員 自動 自動 自動 列車助理
GoA4 無人看守 自動 自動 自動 自動

各地使用ATO裝置的路線

臺灣

半自動運行

（正常情況下車長只負責開關車門與監察列車，不負責駕駛）

無人看守運行

中国大陆

半自動運行

( 正常情況下司機只開關車門及處理突發事件，不負責駕駛。)

無駕駛員運行 (有人看守運行)

( 所有列車每次到站後車門全面自動打開，關門後即開出，但司機只是坐在駕駛室值守，無需下車站崗。)

無人看守運行

( 所有列車有工作人員随车值守，與控制中心聯絡，但車輛不能被值守人員直接控制 )

GoA4等级的无人驾驶地铁列车外观，图为武汉轨道交通5号线
南京地铁7号线的驾驶室，较为典型的GoA4等级地铁列车的驾驶室，无驾驶室车门、无驾驶室隔离门、且车辆控制台盖板上锁，车辆不能被值守人员直接控制
济南轨道交通2号线的驾驶室，无驾驶室车门，但有玻璃隔离门，车辆控制台盖板常态关闭

香港

半自動運行

全自動有人看守運行

  • 港鐵
    • 迪士尼綫
      • 為配合香港迪士尼樂園開幕而興建，自2005年以來都是無人駕駛，是香港第一條無人駕駛的中型鐵路。
      • 因消防安全的要求，每班列車均有職員（車長）跟車。
    • 南港島綫
      • 南港島綫為南區提供鐵路服務，2016年底通車後採無人駕駛系統，是香港第二條無人駕駛的中型鐵路。系統容許無人看守運行。
      • 正常情況之下，南港岛线列車沒有車長駕駛，但是港鐵會派職員在列車上監視列車（此情況於同年12月由香港消防處獲得證實，當年港鐵提交予消防處之報告亦指出南港島綫列車不會達致完全無人駕駛）。如有故障，例如控制室未能控制列車或在颱風来临之時，職員（職位：顧客服務主任）可以使用備用的駕駛台人手駕駛（在正常運作時，操作台上蓋上蓋板）[5][6][7]。港鐵表示，此舉能夠令系統更可靠、列車調動更為靈活，而車上的職員亦能更靈活及更直接的照顧乘客需要。[8][9]

無人看守運行

澳門

無人看守運行

  • 澳門輕軌
    • 氹仔線：採無人駕駛系統，是澳門第一條無人駕駛的旅客捷運系統。列車毋需任何職員駐守亦不設傳統駕駛室，唯因澳門政府與港鐵合約的要求，每班列車第一節車廂有職員跟車。

新加坡

全自動有人看守運行

無人看守運行

日本

半自動運行（地鐵）

全自動有人看守運行（地鐵）

  • 福岡市營地下鐵七隈線（設計容許無人駕駛，但基於消防法規必須有人看守，故此全程有車長坐在車頭監察列車）

半自動運行（私鐵、第三部門鐵路公司）

全自動有人看守運行

  • 舞濱渡假區線（舞浜リゾートライン）迪士尼渡假區線（但仍需由車長負責車門開閉及按行車訊號指示操作）

無人看守運行

韓國

半自動運行

無人看守運行

其他國家

相關項目

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. ^ 1月7日起，广州地铁18号线全自动运行功能正式投入使用. 广州日报. 2023-01-13 [2023-01-23]. （原始内容存档于2023-01-23）. 
  4. ^ 佛山地铁集团董事长胡拯民：全力以赴推动佛山地铁高质量发展. 佛山市地铁集团有限公司（佛山市轨道交通发展有限公司、佛山市佛铁实业有限公司、佛山市佛铁城市更新投资有限公司、佛山市城市轨道交通三号线发展有限公司）官方微信公众号. 2022-12-09 [2022-12-14]. （原始内容存档于2023-01-10）. 未来，佛山地铁4号线、11号线等线路实现全线自动无人驾驶将成为可能 
  5. ^ 港鐵（66）：南港島線東段料2015年竣工，引入無人駕駛列車. 經濟通. 2012-04-16 [2012-04-16]. （原始内容存档于2020-07-03）. 
  6. ^ 港鐵南港島線列車有3卡車. 明報. 2012-04-16 [2012-04-16]. （原始内容存档于2012-07-11）. 
  7. ^ 南港島線用無人系統　列車由法國設計公司進行內部設計中國北車長客外部設計及技術製造. 蘋果日報. 2012-04-16 [2012-04-16]. 
  8. ^ 港鐵公司. 主要資料 / 新列車設計. [2012-08-27]. （原始内容存档于2013-01-11）. 
  9. ^ 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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