Saturday, September 9, 2023

Five Grades of Automation.

The summary automation of rail transport into five Grades of Automation.
Grade of AutomationType of Train operation Setting train in motionStopping train Door closureOperation in event of Disruption
GoA 0On-Sight Train Operation DriverDriver DriverDriver
GoA 1ATP with driver DriverDriver DriverDriver
GoA 2 - STO Semi-automatic Train Operation (ATP and ATO with driver) AutomaticAutomatic DriverDriver
GoA 3 - DTO Driverless Train Operation AutomaticAutomatic Train attendant Train attendant
GoA 4 - UTO Unattended Train Operation AutomaticAutomatic AutomaticAutomatic

The Five Grades of Automation in Rail Transport: From Human Control to Fully Driverless

In the digital transformation era, rail transport is undergoing a technological renaissance. Automation in railways is now categorized using the Grades of Automation (GoA), a framework that evaluates how independently a train can operate—from fully manual to fully autonomous systems.

Below is a summarized breakdown of the five automation levels in modern rail systems:


GoA 0 — On-Sight Train Operation

Automation Level: None

This is fully manual operation. The driver controls every aspect of the train's movement, doors, and response to disruptions.

  • 🚆 Starting the train: Manual by driver
  • 🛑 Stopping the train: Manual
  • 🚪 Door control: Manual
  • ⚠️ Disruption response: Manual

Typically found in trams, light rail, or older systems without modern signaling.


GoA 1 — ATP with Driver

Automation Level: Low

Trains are equipped with Automatic Train Protection (ATP) to prevent collisions and signal violations. However, the driver still performs all operations manually.

  • 🚆 Starting the train: Manual
  • 🛑 Stopping the train: Manual
  • 🚪 Door control: Manual
  • ⚠️ Disruption response: Manual

Common in traditional commuter railways using basic automation for safety.


GoA 2 — STO (Semi-Automated Train Operation)

Automation Level: Moderate

Combines Automatic Train Operation (ATO) with ATP. The train starts and stops automatically, but a driver remains on board to operate doors and handle issues.

  • 🚆 Starting the train: Automatic
  • 🛑 Stopping the train: Automatic
  • 🚪 Door control: By driver
  • ⚠️ Disruption response: By driver

Many urban MRT and LRT systems use GoA 2 as a transition toward higher automation.


GoA 3 — DTO (Driverless Train Operation)

Automation Level: High

No driver is needed for operations. However, a train attendant is still onboard for door control and emergency handling.

  • 🚆 Starting the train: Automatic
  • 🛑 Stopping the train: Automatic
  • 🚪 Door control: By train attendant
  • ⚠️ Disruption response: By train attendant

Used in advanced metro systems in Paris, Singapore, and other global cities.


GoA 4 — UTO (Unattended Train Operation)

Automation Level: Full

This is the highest automation level. Trains operate with no onboard staff. All functions are handled automatically or remotely from a central control center.

  • 🚆 Starting the train: Automatic
  • 🛑 Stopping the train: Automatic
  • 🚪 Door control: Automatic
  • ⚠️ Disruption response: Automatic or via control center

Fully implemented in systems like the Dubai Metro, Vancouver SkyTrain, and parts of Tokyo and Seoul's subways.


Closing Thoughts: Between Technology and Trust

Adopting automation in railways is not just a technological feat—it also involves public trust, regulatory compliance, infrastructure readiness, and operational culture. GoA reflects not only what is possible, but also what is appropriate.

From a driver gripping the throttle to an empty cockpit gliding through smart rails, the Grades of Automation mark humanity’s journey from analog control to autonomous flow.

Welcome to the railway of the future—where the train drives itself.

Lima Tingkat Otomatisasi Transportasi Rel: Dari Pengemudi Hingga Sistem Tanpa Awak

Di era transformasi digital dan otomasi cerdas, dunia transportasi rel mengalami evolusi signifikan. Salah satu kerangka evaluasi yang digunakan untuk menilai tingkat otomatisasi operasi kereta adalah Grades of Automation (GoA). Skema ini dikembangkan untuk mengkategorikan sejauh mana sistem kereta dapat beroperasi secara otomatis—mulai dari sepenuhnya dikemudikan manusia hingga 100% tanpa awak.

Berikut ini adalah ringkasan sistematis dari lima tingkat otomatisasi transportasi rel:


GoA 0 — On-Sight Train Operation

Tingkat Otomatisasi: Tidak ada

Pada level ini, seluruh operasi kereta dilakukan secara manual. Sang pengemudi bertanggung jawab atas segala aspek, mulai dari menggerakkan, menghentikan, menutup pintu, hingga penanganan gangguan.

  • 🚆 Menggerakkan kereta: Manual oleh pengemudi
  • 🛑 Menghentikan kereta: Manual
  • 🚪 Menutup pintu: Manual
  • ⚠️ Penanganan gangguan: Sepenuhnya oleh pengemudi

Biasanya ditemukan pada sistem rel ringan, trem, atau wilayah yang belum mengadopsi sistem persinyalan modern.


GoA 1 — ATP with Driver

Tingkat Otomatisasi: Rendah

Di sini, sistem Automatic Train Protection (ATP) digunakan untuk memastikan keamanan, seperti menghindari tabrakan atau pelanggaran sinyal. Namun, pengemudi masih berperan penuh dalam menggerakkan dan mengendalikan kereta.

  • 🚆 Menggerakkan kereta: Manual
  • 🛑 Menghentikan kereta: Manual
  • 🚪 Menutup pintu: Manual
  • ⚠️ Penanganan gangguan: Manual

Sistem ini menjadi jembatan antara operasi manual dan semi-otomatis, lazim pada kereta-kereta konvensional dengan sistem kontrol berbasis komputer.


GoA 2 — STO (Semi-Automated Train Operation)

Tingkat Otomatisasi: Sedang

GoA 2 mengandalkan kombinasi Automatic Train Operation (ATO) dan ATP, di mana kereta bergerak dan berhenti secara otomatis. Namun, pengemudi masih dibutuhkan untuk mengontrol pintu dan menangani gangguan.

  • 🚆 Menggerakkan kereta: Otomatis
  • 🛑 Menghentikan kereta: Otomatis
  • 🚪 Menutup pintu: Oleh pengemudi
  • ⚠️ Penanganan gangguan: Oleh pengemudi

Banyak sistem MRT dan LRT modern di kota besar menggunakan GoA 2 sebagai transisi menuju otomatisasi penuh.


GoA 3 — DTO (Driverless Train Operation)

Tingkat Otomatisasi: Tinggi

Pada tingkat ini, tidak ada pengemudi di kabin. Namun, terdapat petugas (train attendant) di dalam kereta untuk menangani pintu dan gangguan teknis jika terjadi.

  • 🚆 Menggerakkan kereta: Otomatis
  • 🛑 Menghentikan kereta: Otomatis
  • 🚪 Menutup pintu: Oleh petugas kereta
  • ⚠️ Penanganan gangguan: Oleh petugas kereta

GoA 3 sudah mulai diadopsi di beberapa sistem metro canggih di Asia dan Eropa, seperti di Paris dan Singapura.


GoA 4 — UTO (Unattended Train Operation)

Tingkat Otomatisasi: Penuh

Ini adalah puncak dari otomatisasi perkeretaapian. Kereta beroperasi tanpa kehadiran staf sama sekali. Segala operasi dijalankan oleh sistem ATO dan ATP yang terintegrasi dengan pusat kontrol.

  • 🚆 Menggerakkan kereta: Otomatis
  • 🛑 Menghentikan kereta: Otomatis
  • 🚪 Menutup pintu: Otomatis
  • ⚠️ Penanganan gangguan: Otomatis atau remote dari control center

Sistem ini telah diimplementasikan di jaringan metro seperti di Dubai, Vancouver SkyTrain, dan sebagian besar jaringan MRT di Tokyo dan Seoul.


Penutup: Antara Teknologi dan Kepercayaan

Penerapan otomatisasi dalam transportasi rel tidak hanya soal teknologi, tetapi juga menyentuh aspek kepercayaan publik, keamanan, kesiapan infrastruktur, dan regulasi nasional. GoA tidak hanya menandai apa yang bisa dilakukan, tetapi juga apa yang seharusnya diterapkan sesuai konteks sosial dan operasional. Dari kabin yang penuh kendali manusia hingga kereta tanpa awak yang meluncur di rel-rel pintar, GoA adalah simbol evolusi modern dalam dunia mobilitas urban.

Welcome to the railway of the future—where the train drives itself.