人不用换乘、车换线跑！北京地铁13号线拆分后有望“混跑”

小苑子

北京日报客户端 | 记者 曹政
早高峰，北京地铁版图上数十条线路、数百个站点同时运营，列车最快不足2分钟就来一趟。迎来送往间，如何能更快、更安全地将更多旅客送达目的地？
人工智能科技成果将帮助解决这个问题。在近日举行的第二届轨道交通青年科学家-企业家论坛上，由北京企业研发的3项城市轨道交通领域AI创新科技成果对外发布。其中就包括“基于感知的车车通信列车运行控制系统（PB-TACS）”。研发企业交控科技股份有限公司介绍，该系统将率先应用在正在扩能提升的地铁13号线上，未来列车不仅能自主感知，还可让拆分后的13A、13B两条线具备“混跑”能力，满足更多乘车需求。
列车自主感知运行 提升运能

每列车几分钟一趟、前后班次列车安全位置，取决于列车运行控制系统。
目前，北京大部分地铁线路都采用基于通信的 CBTC 系统，通过列车和地面的通信，实时报告列车位置，从而在满足运营安全条件的同时让地铁发车间隔尽可能缩短；但 13 号线建成时间较早，还使用着低一级的准移动闭塞系统， 也就是前一辆列车经过地面上信号设备时，就会暂时封闭数百米的区段，后一列车只能在后方等待，等到解除封闭后才能通过。这也就不得不造成两列车的运行间隔较长，乘客候车时间也较长。
几年前，地铁13号线启动扩能提升，整条线路拆分成A、B两条线路，但想要运能提升、故障率下降，关键是列车控制系统的进一步提升。“改造后的13号线不是升级到CBTC系统，而是直接应用更高级别、也是目前技术最先进的PB-TACS系统。”交控科技高级副总裁王伟解释，该系统中文全称为“基于感知的车车通信列车运行控制系统”。
从名字上便能看出来，这套系统 可以实现列车之间直接进行信息交互，减少地面设备的计算，让运行效率进一步提升。
“ 列车利用人工智能技术，配备了强大的'大脑'，通过障碍物检测等功能实现智能感知、自主运行，减少对地面设备的依赖，由飞驰中的列车自己控制自己。 ” 他介绍，改造后， 13 号线列车运行间隔缩短，列车在同样的时间可以发出更多班次，运送更多乘客。同时，通过简化地面设备、集成车载设备，将显著减少设备故障次数，可以助力 13 号线整体可靠性有效提升。
13号线A、B线有望实现“混跑”
PB-TACS系统的另一个优势是灵活性更高，这恰好非常适合即将拆分成两条线的13号线。
“13A和13B虽然是两条不同的线路，但实际上未来会有4种不同的交路。”王伟说，按照目前的设计，4种交路也就是A线全程、B线全程、A线的前半段到B线的后半段、B线的前半段到A线的后半段这4种列车运行的全程区间。也就是说，未来列车具备在13A线、13B线上“混跑”起来的能力。
规划显示，13号线拆分后，13A线自车公庄至天通苑东，13B线自马连洼至东直门，两条线相交在新龙泽站。所谓“混跑”，就是有可能出现13A的列车从车公庄站始发后，到达新龙泽站时，并没有继续沿着13A的线路向回龙观西站方向行驶、去往天通苑东站；而是拐入13B线路、往龙泽站方向行驶，去往东直门站。
这样一来，乘客就会有更多更便捷的出行选择。比如，住在霍营的乘客要到上地上班，按传统方式，就需要先乘坐13B线到新龙泽站换乘13A线，再到上地站下车；乘坐“混跑”班次后，乘客则不必下车换乘，而变成列车换一条“路”走，将其直接送到上地站。
此外，由于资源精细化控制、视觉感知等关键技术，PB-TACS系统可以实现系统架构更精简、资源管理更精细化，故障情况下仍可通过智能感知维持安全运行。王伟说，PB-TACS的应用可降低建设及运营维护成本，也将有效提升列车运行安全及城市轨道交通通行效率。尤其针对既有线改造过程，具有改造工作量少、时间短、风险低、不干扰既有设备的优势。
无人驾驶汽车技术用于地铁
地铁列车运行过程中也有一双“眼睛”，帮助判断列车前方是否有障碍物。作为三项成果之一，“基于感知的列车鹰眼系统”可以通过摄像头、激光雷达等多传感器将数据进行融合，通过人工智能、图像识别、边缘计算等核心技术，实现对列车前方包括列车、障碍物、轨道、信号机的主动环境感知，可应用于车载控制系统发生故障时，提升人工驾驶的行车安全。
这是将汽车自动驾驶的技术应用到地铁列车上，安全防护得到了很大提升。据介绍，该系统可瞬间感知前方障碍物，警报秒级响应，全方位提供防护。
目前，该系统通过了第三方独立机构的安全认证，是首个实现工程化应用的“基于感知的地铁技术”，已在全国10个城市29条线路推广应用，其中就包括北京地铁燕房线、3号线、11号线、12号线、17号线等多条线路。
此外，面对运能运量不匹配、车辆编组不灵活等痛点，米塔盒子科技公司自主研发了“智能列车”，也是此次发布的三大成果之一。从车底上看，智能列车采用了独特的分离设计，即车辆底盘巧妙集成了运行设备和控制系统，可实现SIL4级（国际最高安全等级）独立自主运行；车辆上半部分则是能够与智能底盘灵活组合和分离的智能车厢，兼容客运车厢、货运车厢、集装箱及其他个性化定制车厢，可根据不同需求随时快速更换，满足人的转移、货的运输和其它特殊场景作业。目前，样车已经下线，正筹备在北京轨道交通线路上落地应用。