为什么地铁不实行24小时运营？未来的地铁能全面实现无人驾驶吗？

一起来探索地铁的秘密吧

列车出现故障怎么办？

Q：地铁中，有没有普通乘客看不到的隐藏轨道，用来临时调车，或者撤出故障车辆？

@司马望田：这个问题问的好。 首先回答：是有的。 借你的问题，举个简答且容易理解的例子。大家都知道每天一条地铁线路上，都有数十辆列车在线路上行驶，这个时候，如果一旦某列车在某终点站由于电力系统故障导致区间掉电，无法继续正常在线上运营。这个时候该列车就需要退出既有的运营序列，由一列新的临时车次进行“补位”。而这列新的车次，会由行车调度联系车辆段，由车辆段放出来，放出来的位置在车辆段与正线车站的交汇处，这段轨道学名叫做“转换轨”，平常乘客是看不到的，只有列车由车辆段往返正线进出时才会从这里走过。 除此之外，在有些线路设计的过程中，车站与车站之间的区间也会有临时股道，这些股道的主要作用之一也是为了方便列车在运营时出现故障时退出运营，防止故障列车存续在正线上，影响后续列车，造成大规模晚点。

Q：

@司马望田：司机要和中心的行车调度员保持沟通。如果是信号故障，导致列车无法继续自动驾驶的话，虽然列车可以降级运行，但一般情况下，降级运行的列车效率是很低的，会影响全线。所以这时行调会下发命令，要求该列车退出运营。至于如何退出运营的，可以参看上面的回答。

Q：

@司马望田：这个情况比较常见，正常情况下本身列车自动控制系统是具备自动调整能力的，如果列车在某一站由于某些原因晚点，正常是可以通过改变列车在接下来区间的运行速度完成追回，当然，不同城市的做法也不太一样，也有通过在下一站缩短停站时间的方法来完成后续列车的准点，目前主要是这两种方式。

Q：

@司马望田：这个一般比较少见，如果是发生这种状况，多半是出现故障，故障的类型就有很多种了，比如可能是前方的区间接触网掉电了，也有可能是前车车载信号设备故障了等等诸多情况，考虑乘客的人生安全，列车显然无法继续行驶，需要等待故障排除后方可重新前行。

地铁时刻表是如何制订的？

地铁靠什么实现精准停车？

Q：

@司马望田：地铁的列车时刻表的设计和制订实际上在背后是有一套软件在进行控制，显然不是几句话能说的清楚的。这里我给大家简要概述一下：时刻表生成的主要前提条件之一是要有列车运行图，而列车运营图是地铁公司根据每天的计划，以往的客流量等设计排出来的一张图表，图表上会显示每天要有多少列车上线，它们的车次号是多少，几点发车等等；这张表绘制好以后，要上传至当天计划，然后加载当天计划；后续每一列从车辆段出发的列车在上线后都要按照这个计划去行驶，停站，折返，回段等等。高峰期这个问题实际上在列车时刻表的设计之初，就会考虑到这个问题，高峰期的列车密集程度和平峰期显然是不一样的，会更密一些，一般如果不是意外情况，诸如在线列车故障，是很少会增加临时车次的；基本按照常规的运营情况，不同天的列车时刻表是可以满足乘客的乘坐需求的，毕竟节假日、工作日、休息日的运行图都是有所区别的。

Q：

@司马望田：的确首末班的列车时刻表都在进站之前会有告示，而实际上的每班列车的时刻表是没有告示通知的，一般都会通过的站内的PIS显示器（就是站台等车时上边的那个电视）来显示下一班车的到站时间，基本也可以满足乘客的日常使用了。如果还是不够，问站台的站务人员也是可以的。

Q：

@司马望田：目前信号系统可以做到设计间隔90s。

Q：

@司马望田：具体的原理是很复杂的。简单说，第一种如果是人工驾驶的话，需要司机师傅们的驾驶水平完成一把对标；第二种，如果是自动驾驶的话，是由信号系统、车辆等协同完成精准停车的；信号系统本身会通过信标完成列车定位，在列车进入车站之前通过定位信息的搜集，提前对列车施加减速制动命令，列车的制动系统在收到制动信号后完成抱闸操作，从而完成车门与屏蔽门的精准定位。

Q：

@司马望田：地铁的折返方式主要有站前折返和站后折返两种方式，站前折返指的是列车在进入站台之前经由反位道岔进入，无需再进入折返线，效率较好，但对行车安全有一定影响；站后折返指的是列车在站台停稳后，乘客全部下车，列车再进入站台后方的折返线再进行折返，相比于站前折返，安全性要更好一些，毕竟不存在带着乘客走反位道岔的风险，但缺点也显而易见，就是折返的时间会比较长一些，毕竟多走了一段折返线的距离。第二个问题，地铁列车实际上是有两个车头的，即有两个驾驶室，理论上前后开都可以的，只不过这两者之间是一个锁闭关系，同时只能保证一个车头在牵引，所以现实生活中我们看到的更多是，列车到达某一站台没有停准，但会稍微再往前对一下的情况。

Q：

@司马望田：你的问题很好！对于列车的存放正常每条线路都会有属于自己的车辆段和停车场，每天列车的驶出和回库都是经由这些地方的，列车在退出运营后，维修保养工作都是在车辆段进行的，占地面积的确很大，有机会你可以去自己所在城市的车辆段外部观看一下，如果有许可证的话，能进入内部参观一下显然更好。

地铁无人驾驶的未来

Q：

@司马望田：广州的APM线和国内常规的地铁线路（非无人驾驶线路）是有区别的。区别的主要在于是否有人驾驶，广州的APM线是一条无人驾驶线路，而大多数国内的线路仍然是有人驾驶（ATO模式）。区别有很多，重点说一下信号系统，也是实现无人驾驶的核心系统，场景有很多，还是举个例子来讲。比如我们传统意义上的地铁车门的关门操作，这个就是由地铁列车司机在司机室里点击关门按钮完成的，但如果是无人驾驶，这个操作就是自动完成的。

Q：

@司马望田：无人驾驶是如何实现的，这个命题太大了，我这里讲个概况。无人驾驶的最终目的实现没有司机进行操作，提高列车运行的可靠性和精确度，做到人工智能。这个过程需要信号、车辆、综合监控等诸多系统共同协作完成，首先要根据实际运营的情况，设计出无人驾驶的场景，比如无司机室，车门屏蔽门之间的对位隔离等等，然后根据已经设计好的场景召集建设参与各方开会讨论实现的具体方式，商讨各系统之间的接口，连接关系等等；确认好以后形成纸质文件，各家依此为输入各自回去按照需求进行详细设计。设计完成后进行实施，现场调试等一系列的工作。反复调试修改后进入试运营阶段，一般三个月后才可以正式开通，让广大乘客正式乘坐。

Q：

@司马望田：本题其实已经提出了未来地铁的发展方向，实现无人驾驶是地铁未来发展的必由之路，不过目前国内的无人驾驶虽然有珠玉在前，但实际的运营匹配能力还是有一定差距。诸如上海地铁10号线、北京地铁燕房线，这是已经开通了的，在建线路还有很多。地铁运营的自动化等级一般分为四个等级：GoA1 GoA2 GoA3 GoA4；GoA4对应的列车驾驶模式为UTO，这才是实现真正没有司机的无人驾驶。而目前考虑国内的实际情况，按照UTO标准建设的地铁实际在运营过程中多还是有司机辅助监督，即实际上是DTO模式（有人值守的无人驾驶）。但未来随着地铁运营能力的进一步增强，显然在新建的无人驾驶线路上，是有能力全面实现无人驾驶的。

快慢车、包月卡、24小时运营

这些期待能否实现

Q：

@司马望田：的确，快慢车的出现主要目的是为了便于郊区通勤人们的。事实上，除了快慢车以外，还有大小交路套跑等形式来节约旅客的时间。像上海，郑州等目前部分线路都是有快慢车的，像北京有的线路是有跑小交路的情况，我国的地铁发展其实最快的还是近十年，建设水平已经完全不逊色于发达国家，但运行水平讲实话还是和发达国家有一定差距，相信随着各城市线路的增多，和成环成网的速度加快，地铁公司会设计出更好有利于乘客的运营模式，大家可以拭目以待。

Q：

@司马望田：单纯就地铁运行的话，主要涉及到的人力资源的消耗及设备的维修养护等费用，目前以北京地铁为例，每年由政府补贴数十亿是很正常的。这点其实也可以理解，世界范围内现在具有盈利能力的典型数得上的不得不提港铁，但港铁之所以能盈利的一个主要原因在于具有地铁连带沿线土地的开发利用权，这一点是大陆无法比拟的。虽然地铁运营本身是亏损的，但地铁建设好后带来的沿线土地增值，地产开发等带来的收入同样最终的获益者还是政府，价值始终摆在那里，只不过区别在于在谁手里罢了。

Q：

@司马望田：对于包月卡来讲，实际上是有的。只不过月卡的形式可能和大家想象的不太一样（即不是那种一个固定的金额，然后无限乘坐的形式）。比如像有些城市推出的184元/46次这种形式，正常如果是上班族的话，其实比单独买单程票还是划算的。包括像北京的易通行，100元以上8折，150元以上5折，400元封顶等形式。原因的话，和经营的效益肯定是有一定的关系，毕竟地铁这么庞大的一种交通运输方式，光是维护就需要庞大的资金，虽然主要依靠国家补贴，但票务收入显然也是占了一定的比例的。另外一点，如果地铁月卡是那种包月不限次的形式，大家一拥而上，全都采用地铁这种交通方式，也会给地铁运营本身带来一定负担，反而不如公交+地铁+单车+步行等方式来的更加合理。

Q：

@司马望田：国外一些线路是能够做到的，但显然24小时运营会带来一些好处也会带来一些问题。好处显而易见，就是方便夜间人们的通勤；但问题却会有很多，目前国内的地铁线路在停运之后进行相关设备的检修、列车的维护保养、轨道的维修等等很多工作，一旦地铁24小时运营，这些本应该在夜间完成的工作该如何完成，白天进行的话，就需要占用时间，列车5分钟一班改为50min一班大家是否可以接受呢？同样的，24小时运营带来的线路损耗也是非常大的，也会进一步加大运营成本，长远来看，付出可能会小于汇报；除此之外，还有夜间的安全问题等等，总之技术角度实现24小时运营是没问题的，就看这个需求是否大到足够受到重视了。