城市轨道交通全自动运行车辆基地总平面设计研究

柳 明

（广州地铁设计研究院股份有限公司，广东广州 510010）

1 研究背景

全自动运行系统（fully automatic operation，FAO）基于现代计算机、通信、控制和系统集成等技术，实现列车运行全过程自动化，是新一代城市轨道交通系统，截至2018年12月，全球共有64条地铁线路采用全自动运行系统[1-2]。未来全球城市轨道交通75%新线将采用全自动运行，40%既有线路将改建为全自动运行线路[3-4]。全自动运行系统在车辆基地中的应用，对提高车辆基地自动化程度、运营安全与效率具有重要的意义，相比常规车辆基地，全自动驾驶车辆基地对总平面布局原则，包括功能分区划分、信号转换区段设置、人工及自动驾驶区围蔽隔离设施等均提出了较高的要求。本文总结了全自动驾驶模式对车辆基地总平面布局的主要影响，并结合全自动驾驶车辆基地设计案例，研究两种典型总平面布置形式下的全自动驾驶车辆基地布局特点，最后分析全自动驾驶对车辆基地工艺设计带来的其他影响。

2 全自动驾驶对车辆基地总平面布局的影响

2.1 人工及自动驾驶区划分

为了保障车辆运行及人员作业安全、方便生产及运营管理，全自动驾驶车辆基地需进行人工驾驶和自动驾驶区域划分。人工驾驶区作业内容较为复杂，规律性弱，人工干预程度高，如架修线、定修线、临修线、静调线、吹扫线、镟轮线、调机及工程车线、材料装卸线等；自动驾驶区作业内容相对简单、规律性强、人工干预程度低，如停车列检线、洗车线、牵出线、出入段线等[5]。各地对周月检线和试车线的区域划分原则尚未完全统一，可综合考虑场区条件及运营需求进行区域划分，避免人工及自动驾驶区被分割。

2.2 驾驶区之间增设转换轨

相比常规段场，全自动驾驶模式下列车从自动驾驶区进入人工驾驶区，需在转换轨及常规人工驾驶模式下牵出线功能，进行驾驶模式转换。为了方便司机上下车，需设置通往信号转换轨的段内道路，并在转换轨旁增设司机登车平台，同时应满足限界要求。

2.3 分区增设围蔽隔离设施

（1）段场红线围蔽（或围墙），实现段场内部与外部的分隔。（2）轨行区物理隔离，实现对轨行区的严格分隔，确保段内行车及作业安全。全自动驾驶车辆基地除设置上述隔离设施外，需增设分区围蔽，包括人工驾驶区与自动驾驶区之间、各自动驾驶分区之间、咽喉区上行与下行之间、人工及自动驾驶区信号转换区域等，并在道路等需要中断的地方，增设开门和门禁系统，与信号系统联锁。

3 全自动驾驶车辆基地典型布局方案研究

根据段场与接轨站的关系，车辆基地总平面布置主要分为贯通式、尽端式，贯通式布置受到较多的限制因素，国内车辆基地基本以尽端式布置为主，主要包括顺向横列式、反向纵列式。以国内某全自动驾驶车辆基地为例，基于全自动驾驶模式对车辆基地布局新要求，针对顺向横列式、反向纵列式两种典型布局形式及工艺流线进行探讨。

3.1 顺向横列式

运用库与检修库顺向横列布置。全自动驾驶区包括运用库、洗车机库、出入段线等；人工驾驶区包括检修库、镟轮库、调机及工程车库、材料装卸线等；周月检线位于运用库内，划分为自动驾驶区，转换轨设置于出段线东侧。

顺向横列式车辆基地如图1所示。

图1 顺向横列式车辆基地示意图

3.2 反向纵列式

运用库与检修库纵列布置，驾驶区划分与顺向横列式保持一致，转换轨设置于运用库东侧，两种总平面布局方式均满足生产功能需要。反向纵列式车辆基地示意图如图2所示。两种典型车辆基地总平面布局对比分析如表1所示。

表1 两种典型车辆基地总平面布局对比分析

图2 反向纵列式车辆基地示意图

4 全自动驾驶车辆基地其他特点

相较于常规车辆基地，全自动驾驶模式会对总平面布局、列车作业流程、自动驾驶区库房尺寸及工艺设计原则等产生影响。

4.1 停车列检库增加库房长度

采用全自动驾驶模式后，为了提高检修效率，停车列检库设置100%检查坑，根据信号要求，应充分考虑自动驾驶信号防护距离，两列位之间的距离≥20 m，后一列位车尾与车挡距离≥15 m，库房长度需增加约12 m。

停车列检库库房长度如图3所示。

图3 停车列检库库房长度示意图

4.2 停车列检库划分防护分区

采用全自动驾驶模式后，为了保证检修人员及车辆安全，停车列检库一般按2～3股道划分若干个防护分区，并采用隔离网进行隔离。

停车列检库防护分区如图4所示。

图4 停车列检库防护分区（单位：mm）

4.3 停车列检库增设地下通道及库中门禁

采用全自动驾驶模式后，检修作业人员主要通过地下通道连通各防护分区，库中平交道各防护分区之间增设门禁，并与信号系统联锁。

停车列检库地下通道及库中门禁如图5所示。

图5 停车列检库地下通道及库中门禁示意图

5 结语

全自动运行系统在轨道交通中的应用，对常规车辆基地的设计原则产生了较大影响。针对两种模式下车辆基地设计原则的差异进行研究，相关单位应不断积累自动驾驶段场设计经验，优化设计方案，拓宽轨道设计思路，提高自动驾驶模式下车辆基地生产检修作业效率，不断提升自动化运行的水平，为后续全自动驾驶模式下车辆基地的优化设计提供参考。