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無人駕駛的地鐵:新一代自動車輛

轉載或引用務請標明「德國之聲」<br>本站網址:www.dw-world.de/chinese2003年10月5日

就在德國至今還沒有一條無人駕駛的全自動地鐵線投入運行的同時,與德國相鄰的法國卻已經積累了20年相當不錯的經驗。德國為什麼需要這麼長的時間,才實現全自動地鐵呢?德國之聲記者在德國第19屆交通科學大會上進行了瞭解。

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德國法蘭克福市的地鐵站圖片來源: AP

在無人駕駛的地鐵方面,德國人落後了。法國國家交通研究所的工程師索拉斯解釋說:「首要原因之一可能是,和德國相比,法國過去的地鐵線路並不很多,因此,幾十年前,當城市交通量開始大幅度增長時,人們便可以不必過多考慮現有的系統,而是放開手腳,建造新的系統了。此外,法國的裡勒這個城市,當時的整個相關條件也很有利,因為裡勒需要一條全新的線路,而且決策機關一開始就做出決定,這條新線,應當是無人駕駛的。」那麼,法國工程師當時借鑑的,是什麼技術呢?索拉斯繼續介紹說:「人們當時就是以巴黎地鐵的原理為基礎,進行了新的技術開發。」

巴黎地鐵其實已經是自動化的,但是直到今天,巴黎地鐵的車頭裡依然還是有一位司機坐鎮。他的任務是,在地鐵開進車站時,注意鐵軌上是否有人不慎跌落。法國工程師們在設計裡勒的無人駕駛線時,當然是通過其它方式來完成這個任務的。他們想出的解決辦法是在站台邊上安裝帶門的玻璃牆。而控制系統可以準確地控制自動車輛進入車站後的停車位置,恰恰是門對門,也就是說車廂的門正好對准站台玻璃牆上的門。車停穩之後,兩道門同時自動打開,乘客便可以上車、下車了。利用這種方式,法國工程師們就可以放棄使用複雜的監視控制系統了。在此,法國地鐵車輛的一個特性為工程師們的設計提供了很大的幫助,那就是巴黎地鐵車輛使用的車輪是橡膠輪,而不是鋼輪。對於精確控制來說,這是一個很大的優勢。索拉斯介紹說:

「我們這種設計要求地鐵在停靠站台時,剎車的精度要非常高。要求高的原因有很多。最為首要的,比如說,就是因為這樣才能保證車門和站台上的門能夠準確對齊。而使用橡膠輪,便可以較容易地做到這一點。」

橡膠輪的附著性更好,因此,使用常規制動器,就可以很精確地控制剎車了,比德國輕軌火車和地鐵所使用的鋼輪要精確。索拉斯堅信,正是因為橡膠輪的這一特性,可以相對簡單地實現安全的、無人駕駛的地鐵系統,所以,迄今為止,在法國運行的自動地鐵線要比世界上任何其它國家都要多。他說道:「一直到不久之前,幾乎所有的全自動系統,法國的也好,還是其它國家的,比如說美國的,或者是日本的,都是在橡膠輪的基礎上實現的。就是因為附著問題。」

幾年前,由於抗滑動控制技術和防抱死制動裝置的進一步發展,才使得常規的鋼輪車輛,也可以像法國地鐵的橡膠輪車輛那樣,精確地剎車。比如說,新加坡和哥本哈根新修建的無人駕駛地鐵線,使用的就是鋼輪車廂。理論上來說,德國的鋼輪地鐵,現在也可以實現安全的、無人駕駛的全自動運行了。屆時,德國的地鐵乘客,大概並不需要做什麼心理準備,像法國乘客那樣,站在玻璃牆後面等地鐵。因為和法國或者哥本哈根的情況不同,德國的絕大部分地鐵線已經是現成的了,不用新造,只需要改造,就像柏林的5路地鐵那樣。由於實際情況所限,並不是所有的站台都可以補建帶門玻璃牆的,比如說彎曲的站台,或者是受文物保護的車站。因此,德國的交通企業傾向於另外的解決辦法。西門子公司柏林5路地鐵自動化項目的負責人之一裡特介紹說:

「德國的大部分城市交通企業,都希望能夠設立開放式的站台系統,也就是說,站台是通過光柵,或者是雷射掃描設備監視的,是連續性的監視。你可以把它想像成在站台的鐵軌上,鋪著一個由很多束光組成的光柵毯。光柵和光柵之間,相隔15釐米。假如至少有兩束光中斷的話,就意味著危險在即,必須停車。」

因為開發人員認為,假如有兩個光柵中斷的話,說明很可能是有人從站台上跌下去了。這時就需要一位地鐵工作人員,到車站現場查看發生故障的原因。只有當故障原因排除之後,才可以放行。

這種方法,雖然比法國的自動地鐵系統複雜,但是,除了可以比較容易地改造現有地鐵線以外,它的另一個很大優勢是,可以在同一條線路上,運行無人駕駛和有人駕駛的車輛。假如為了運行自動車輛,所有站台都安裝了帶門玻璃牆的話,那麼一旦有司機駕駛的車輛入站,這位司機就必須像自動裝置那樣,位置準確地停車。可想而知,停車過程,可能就會非常長,這當然是不受歡迎的。德國的第一條無人駕駛地鐵線,預計將於2006年,在紐倫堡投入運行,然後是首都柏林。