自動列車操作系統

**列車自動運轉系統**（英語：Automatic Train Operation，縮寫：**ATO**）是一種鐵路自動運轉裝置，它能自動根據號誌系統調節列車速度，為現時各種鐵路號誌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，沿途根據號誌系統的指示來行車，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）等號誌系統所提供的號誌自動加減速，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 裝置有時因制軔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 各線至今完全不匯入 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轉，做為未來正式匯入前的參考。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，隨後地鐵各線通車，亦全部使用 ATO 系統。九廣鐵路（已合併到港鐵）的九廣東鐵（現稱東鐵線）於 2003 年開始使用 ATO 系統，2003 年 12 月 20 日通車的九廣西鐵（現稱西鐵線）和 2004 年 12 月 21 日通車的馬鞍山鐵路（現稱馬鞍山線），亦使用 ATO 系統。港鐵迪士尼線更使用無人 ATO，備用系統為車站遙控方式。

## 自動列車運轉等級

根據國際公共運輸協會 (UITP) 的定義，自動運轉等級（**G**rades **o**f **A**utomation，GoA）分成五等：

1. 第零等（GoA0）：目視運轉，主要是路面電車、輕軌使用。
2. 第一等（GoA1）：手動運轉，駕駛員負責控制列車的運轉及停止、開關車門和處理突發事件。
3. 第二等（GoA2）：半自動運轉（Semi-automatic Train Operation, STO），列車自動運轉及停止，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轉系統均是第二等。
4. 第三等（GoA3）：無駕駛員運轉（Driverless Train Operation, DTO），列車自動運轉及停止，但需要列車助理開關車門及處理突發事件。
5. 第四等（GoA4）：無人看守運轉（Unattended Train Operation, UTO），列車自動運轉及停止、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。

* 對於第二等或以上的路線均需要有 ATO 裝置。

## 各地使用 ATO 裝置的路線

### 臺灣

#### 半自動運轉

（正常情況下車長只負責開關車門與監察列車，不負責駕駛）

* 臺北捷運高運量系統各線
* 高雄捷運高運量系統
* 桃園捷運桃園機場捷運線

#### 無人看守運轉

* 臺北捷運文湖線、環狀線（文湖線部分路段、環狀線部分列車仍配有列車助理來處理突發事件）
* 臺灣桃園國際機場航廈電車
* 臺中捷運綠線（所有列車仍配有列車助理來處理突發事件）

### 中國大陸

#### 半自動運轉

* 深圳地鐵（有時無人值守）
* 廣州地鐵（除 18 號線、22 號線和珠江新城旅客自動輸送系統外）
* 北京地鐵（13 和首都機場線除外）
* 上海軌道交通 大部分路線
* 武漢地鐵 1 號線（高峰期採用人手駕駛，平時自動駕駛並有車長值守）
* 蘇州軌道交通 1 號線（可採用自動駕駛或人手駕駛，營運時駕駛室有人值守，列車終到後無人駕駛進行自動折返系統作業）
* 天津地鐵 9 號線（採用自動駕駛，有人值守）
* 長春輕軌 4 號線（手動開關門；車長需要按 ATO 按鈕啟動，每次僅自動運轉至下一站；可選擇是啟用 ATO 還是只使用 ATP 功能還是完全切除）
* 長春地鐵 1 號線（手動開關門）
* 杭州地鐵（手動開關門；車長需要按 ATO 按鈕啟動，每次僅自動運轉至下一站）
* 長沙地鐵（手動開關門）
* 長沙磁浮快線
* 西安地鐵
* 京張城際鐵路（CR400BF-C 適用）
* 京雄城際鐵路（CR400AF-C 適用）

#### 有人看守運轉

* 上海磁浮示範營運線（駕駛室內車長為工程師，不負責駕駛和控制列車）
* 上海軌道交通 5 號線
* 上海軌道交通 17 號線
* 北京地鐵首都機場線（現在有車長，但正常情況下不操作列車）
* 廣州地鐵 7 號線（2023 年 6 月份啟用）
* 廣州地鐵 18 號線
* 廣州地鐵 22 號線
* 福州地鐵 4 號線

#### 無人看守運轉

* 廣州地鐵 10 號線
* 廣州地鐵 11 號線
* 廣州地鐵 12 號線
* 廣州地鐵珠江新城旅客自動輸送系統（有工作人員隨車值守，與控制中心聯絡，但車輛不能被值守人員直接控制）
* 北京地鐵 3 號線
* 北京地鐵 12 號線
* 北京地鐵燕房線（有工作人員隨車值守，與控制中心聯絡，但車輛不能被值守人員直接控制）
* 北京地鐵大興機場線（有工作人員隨車值守，與控制中心聯絡，但車輛不能被值守人員直接控制）
* 上海軌道交通浦江線
* 上海軌道交通 10 號線（有工作人員隨車值守，與控制中心聯絡，但車輛不能被值守人員直接控制）
* 上海軌道交通 14 號線（有工作人員隨車值守，與控制中心聯絡，但車輛不能被值守人員直接控制）
* 上海軌道交通 15 號線（有工作人員隨車值守，與控制中心聯絡，但車輛不能被值守人員直接控制）
* 上海軌道交通 18 號線（有工作人員隨車值守，與控制中心聯絡，但車輛不能被值守人員直接控制）
* 南京地鐵 7 號線（有工作人員隨車值守，與控制中心聯絡，但車輛不能被值守人員直接控制）
* 南寧軌道交通 5 號線
* 寧波軌道交通 5 號線（有工作人員隨車值守，與控制中心聯絡，但車輛不能被值守人員直接控制）
* 成都地鐵 9 號線
* 成都地鐵 13 號線（中車長客成都分公司研製 160km/h 全自動市域 A 型快軌列車適用）
* 成都地鐵 18 號線（中車四方與中車成都研製 160km/h 全自動市域 A 型快軌列車試作車適用）
* 佛山地鐵 4 號線
* 佛山地鐵 11 號線
* 深圳地鐵 6 號線支線（有工作人員隨車值守，與控制中心聯絡，但車輛不能被值守人員直接控制）
* 深圳地鐵 12 號線（有工作人員隨車值守，與控制中心聯絡，但車輛不能被值守人員直接控制）
* 深圳地鐵 13 號線
* 深圳地鐵 14 號線（有工作人員隨車值守，與控制中心聯絡，但車輛不能被值守人員直接控制）
* 深圳地鐵 16 號線（有工作人員隨車值守，與控制中心聯絡，但車輛不能被值守人員直接控制）
* 深圳地鐵 20 號線
* 太原軌道交通 2 號線
* 蘇州軌道交通 5 號線
* 蘇州軌道交通 6 號線
* 武漢軌道交通 5 號線

### 香港

#### 半自動運轉

* **港鐵**
  * 觀塘線、荃灣線、港島線、將軍澳線、東鐵線、東涌線、機場快線及屯馬線（正常情況下車長只負責開關車門與監察列車，不負責駕駛）
    * 觀塘線、荃灣線、港島線、將軍澳線及屯馬線設有無人自動調頭系統。

#### 有人看守運轉

* **港鐵**
  * 迪士尼線
    * 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，每班列車均有職員跟車。
  * 南港島線
    * 南港島線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。
    * 正常情況之下，南港島線列車沒有車長駕駛，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線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來臨之時，職員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）。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。

#### 無人看守運轉

* **香港國際機場**
  * 香港國際機場旅客捷運系統
    * 香港國際機場的捷運系統自 1998 年機場開幕以來都是無人駕駛，是香港第一條無人駕駛的機場旅客捷運系統。

### 澳門

#### 有人看守運轉

澳門輕軌氹仔線
澳門輕軌氹仔線為澳門氹仔島及路氹填海區提供旅客軌道交通服務，2019 年底通車後採無人駕駛系統，是澳門第一條無人駕駛的旅客捷運系統。
因澳門政府與港鐵合約的要求，每班列車僅有第一節車廂有職員跟車。

### 新加坡

#### 半自動運轉

* **新加坡地鐵**
  * 東西線及南北線：基本上車長只是負責開關車門，並且在自動運轉系統無法正常操作的情況下（例如惡劣天氣或者該系統出現故障、不可用）才會駕駛列車。

#### 無人看守運轉

* 新加坡地鐵
  * 東北線
  * 環線
  * 濱海市區線

備註：新加坡政府在建造未來地鐵線時除東西線或南北線的延線外都會採用無人駕駛系統。

### 日本

#### 半自動運轉（地鐵）

* 札幌市營地下鐵東西線
* 札幌市營地下鐵南北線
* 仙台市營地下鐵南北線（各車長需於每天進行人手操控程式一次）
* 東京地下鐵南北線
* 東京地下鐵千代田線（只限於綾瀨至北綾瀨支線區間）
* 東京地下鐵丸之內線
* 東京地下鐵有樂町線
* 東京地下鐵副都心線
* 都營地下鐵大江戶線
* 都營地下鐵三田線
* 橫濱市營地下鐵藍線
* 橫濱市營地下鐵綠線
* 名古屋市營地下鐵櫻通線
* 京都市營地下鐵東西線（各車長需於每天進行人手操控程式一次）
* 大阪市高速電氣軌道長堀鶴見綠地線
* 大阪市高速電氣軌道千日前線
* 神戶市營地下鐵山手線（日間為人手操控）
* 神戶市營地下鐵西神線（日間為人手操控）
* 神戶市營地下鐵西神延伸線（日間為人手操控）
* 神戶市營地下鐵海岸線（從上午十時至下午二時會有一部份列車作人手操控，期間車長需負責車門開閉）
* 福岡市營地下鐵機場線及箱崎線
* 福岡市營地下鐵七隈線

#### 半自動運轉（私鐵、第三部門鐵路公司）

* 首都圈新都市鐵道筑波快線（實施每天每人各一次人手操控）
* 埼玉高速鐵道線
* 北神急行電鐵（日間為人手操控）
* 多摩都市單軌電車線（多摩都市モノレール線）
* 北九州高速鐵道小倉線（只限末班車為人手操控）

#### 有人看守運轉

* 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號誌指示操作）

#### 無人看守運轉

* 神戶新交通港灣人工島線（神戸新交通ポートアイランド線）（在起點及終點會安排乘務員乘坐以確認安全）
* 神戶新交通六甲人工島線（神戸新交通六甲アイランド線）（在起點及終點會安排乘務員乘坐以確認安全）
* 百合鷗東京臨海新交通臨海線（ゆりかもめ東京臨海新交通臨海線）
* 大阪市高速電氣軌道南港港城線（大阪市高速電氣軌道南港ポートタウン線）
* 橫濱海岸線金澤海岸線（橫浜シーサイド金沢シーサイド線）（只限於終點站前一區會安排乘務員乘坐）
* Wing Shuttle（ウィングシャトル）（關西國際機場內的旅客輸送設施。但並不屬於日本國土交通省所管轄的鐵路）
* 愛知高速交通東部丘陵線（只限於藤之丘（藤が丘）至花水木通（はなみずき通）一段地底區間會安排車掌乘坐）

### 韓國

#### 半自動運轉

* 韓國地鐵系統
  * 首爾交通公社：5 號線、6 號線、7 號線及 8 號線
  * 首爾市地鐵 9 號線：9 號線
  * 釜山都市鐵道：2 號線和 3 號線
  * 大邱都市鐵道：全線
  * 仁川都市鐵道：全線
  * 光州都市鐵道：全線

### 其他國家

* 巴黎的新交通系統（VAL）
* 巴黎地鐵 14 號線
* 土魯斯地鐵
* 溫哥華高架列車
* 倫敦碼頭區輕便鐵路（DLR）
* 法蘭克福國際機場內的 APM
* 米蘭地鐵 5 號線
* 都靈地鐵 1 號線
* 羅馬地鐵 3 號線
* 布雷西亞地鐵
* 大田都市鐵道全線
* 多倫多地鐵士嘉堡輕鐵
* 倫敦地鐵維多利亞線
* 倫敦地鐵中央線
* 英國國鐵（計劃中，只在大型鐵路罷工時使用）
* 雪梨地鐵 西北線

## 相關計畫

* 列車自動保護系統（ATP）
* 列車自動停車系統（ATS）
* 列車自動控制系統（ATC）
* 列車自動警告系統（AWS）
* 調度集中系統（CTC）
* 定位置停止裝置（TASC）
* 無人駕駛列車
* 自動駕駛

## 參考文獻