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列车自动运行系统

自动根据信号系统调节列车速度的系统
提示：此条目页的主题不是列车自动控制系统。

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

港铁 SP1950 列车驾驶台 支持列车自动运行

概要

ATO设备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设备可以根据自动列车控制设备（ATC）或自动列车保障设备（ATP）等信号系统所提供的信号自动加减速，使用ATO设备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设备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设备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，试验线路是名古屋市营地下铁东山线（名古屋－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系统的线路，是1976年时的札幌市营地下铁东西线。

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设备。2019年1月，JR东日本开始在山手线以E235系电力动车组调试列车自动运行，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，所以不会全日使用ATO设备，会有部分时间由司机作人手驾驶，以保持司机的驾驶技术。在台湾的台北捷运也有类似规定。

在香港，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（现称西铁线）和2004年12月21日通车的马鞍山铁路（现称马鞍山线）（两者已合并到屯马线），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

 
东京地下铁10000系电力动车组的驾驶台上，在驾驶杆旁边有两颗ATO开关按钮。

根据国际公共交通协会（UITP）的定义，自动运行等级（Grades of Automation，GoA）分成五等：[1][2]

  1. 第零等（GoA0）：目视运行，主要是有轨电车、轻轨使用。驾驶员负责控制列车的运行、停止、开关乘降门和处理突发事件。
  2. 第一等（GoA1）：手动运行（Manual Train Operation, MTO），驾驶员负责控制列车的运行、停止、开关乘降门和处理突发事件。
  3. 第二等（GoA2）：半自动运行（Semi-automatic Train Operation, STO），列车自动运行及停止，但需要驾驶员开关乘降门和处理突发事件，大多数的列车自动运行系统均是第二等。
  4. 第三等（GoA3）：无驾驶员运行（Fully-Automatic Driverless Train Operation, DTO），列车自动运行、停止和开关乘降门（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）开关乘降门和处理突发事件，列车上有人员在驾驶室内值守。
  5. 第四等（GoA4）：无人看守运行（Fully-Automatic Unattended Train Operation, UTO），列车运行、停止、开关乘降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舱之间不设屏障，乘客可观看列车前后的隧道和风景。
 
台中捷运绿线台中捷运中运量电力动车组的前端，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
  • 对于第二等或以上的线路均需要有ATO设备。
自动化等级 运行类型 列车运行 列车停止 乘降门控制 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

各地使用ATO设备的线路

台湾

半自动运行

（正常情况下车长只负责开关乘降门与监察列车，不负责驾驶）

无人看守运行

中国大陆

半自动运行

( 正常情况下司机只开关乘降门及处理突发事件，不负责驾驶。)

无驾驶员运行 (有人看守运行)

( 所有列车每次到站后乘降门全面自动打开，关门后即开出，但司机只是坐在驾驶室值守，无需下车站岗。)

无人看守运行

( 所有列车有工作人员随车值守，与控制中心联系，但车辆不能被值守人员直接控制 )

 
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

半自动运行

全自动有人看守运行

  • 港铁
    • 迪士尼线
      • 为配合香港迪士尼乐园开幕而兴建，自2005年以来都是无人驾驶，是香港第一条无人驾驶的中型铁路。
      • 因消防安全的要求，每班列车均有职员（车长）跟车。
    • 南港岛线
      • 南港岛线为南区提供铁路服务，2016年底通车后采无人驾驶系统，是香港第二条无人驾驶的中型铁路。系统容许无人看守运行。
      • 正常情况之下，南港岛线列车没有车长驾驶，但是港铁会派职员在列车上监视列车（此情况于同年12月由香港消防处获得证实，当年港铁提交予消防处之报告亦指出南港岛线列车不会达致完全无人驾驶）。如有故障，例如控制室未能控制列车或在台风来临之时，职员（职位：顾客服务主任）可以使用备用的驾驶台人手驾驶（在正常运作时，操作台上盖上盖板）[5][6][7]。港铁表示，此举能够令系统更可靠、列车调动更为灵活，而车上的职员亦能更灵活及更直接的照顾乘客需要。[8][9]

无人看守运行

澳门

无人看守运行

  • 澳门轻轨
    • 氹仔线：采无人驾驶系统，是澳门第一条无人驾驶的旅客捷运系统。列车毋需任何职员驻守亦不设传统驾驶室，唯因澳门政府与港铁合同的要求，每班列车第一节车厢有职员跟车。

新加坡

全自动有人看守运行

无人看守运行

日本

半自动运行（地铁）

全自动有人看守运行（地铁）

  • 福冈市营地下铁七隈线（设计容许无人驾驶，但基于消防法规必须有人看守，故此全程有车长坐在车头监察列车）

半自动运行（私铁、第三部门铁路公司）

全自动有人看守运行

  • 舞滨渡假区线（舞浜リゾートライン）迪士尼渡假区线（但仍需由车长负责乘降门开闭及按行车信号指示操作）

无人看守运行

韩国

半自动运行

无人看守运行

其他国家

相关项目

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. 经济通. 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. 明报. 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. 苹果日报. 2012-04-16 [2012-04-16]. 
  8. ^ 港铁公司. 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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