轨道交通列车全自动驾驶基地工艺设计关键问题研究

林国进

（广州地铁设计研究院股份有限公司）

1 引言

随着智慧城轨的建设，列车全自动运行与智能运维成为轨道交通行业重要的发展趋势[1]，而全自动驾驶车辆基地是全自动运行的重要组成部分。目前，针对全自动驾驶车辆基地的研究也是行业的重点，如朱健伟提出一种智能信息化的列检作业计划管理系统[2]，史时喜也对车辆基地安全防护系统进行了研究[3]，骆礼伦对车辆段运用库的设计进行了优化[4]等等，本文通过对车辆基地工艺设计等关键问题的研究，提出了车辆基地的工艺设计新思路。

2 防护分区划分

2.1 自动驾驶区与非自动驾驶区划分

自动驾驶区域应包括出入线、牵出线、转换轨、洗车线、停车列检线及相关联络线群，该区域列车运行应实现全自动运行；非自动驾驶区域应包括大架修线、定临修线、不落轮镟轮线、吹扫线、静调线、调机车线、工程车线、材料线及相关联络线群，该区域列车运行应为人工驾驶。关于分区设置，周月检线存在较多争议，部分城市将周月检纳入自动驾驶区，如广州、苏州等地，部分地区将周月检纳入人工驾驶区，如上海、济南，由于周月检线具备直接向正线收发车的功能，因此，为方便运营使用，减少转轨调车作业，建议周月检线纳入全自动驾驶区。

2.2 车辆基地围蔽设置

基于上述合理划分防护分区后，为避免检修人员误闯入分区，车辆基地应设置物理围蔽。

车辆基地围蔽设置是确保全自动驾驶安全运行的重要保障，除设置轨行区与非轨行区隔离围蔽外，全自动驾驶车辆基地须增设自动驾驶区岔群与非自动驾驶区岔群隔离围蔽、自动/人工驾驶转换轨隔离围蔽、自动驾驶咽喉区隔离围蔽等，围蔽设置范围较无争议，但部分区域处于自动驾驶区与非自动驾驶区过渡区，针对过渡区常有两种做法，一是采用视频监控加声光警示，另一种是采用物理隔离，在垂直于股道方向加机械门，有车辆通过时通过作业人员打开。具体采用哪种方式可结合当地运营需求明确。

2.3 门的设置

自动驾驶区停车列检库库中通道各防护分区之间需设置推拉门，库外平交道通常不设置门；全自动运行库房不设置大门，对于北方地区因保温要求确实需库房的，应设置与信号系统联动的大门，即列车出入库时，大门应能够自动启闭。为避免大门自动开启或关闭，建议加装视频监控，确保行车安全。

3 防护区段

3.1 安全距离

采用全自动驾驶后，根据信号防护距离要求，库内全自动驾驶线及库外转换轨等需考虑设定安全距离。针对1线2列位库房示意如图1所示。

图1 1线2列位库房长度

3.2 转换轨设置

全自动运行车辆基地分为自动驾驶区域和非自动驾驶区域，车辆由自动驾驶区域至非自动驾驶区域须由信号转换轨实现驾驶模式的转换，转换轨长度一般为一列车长加40m 安全距离，结合牵出线设置或总平面布置，设置于具备联络线功能的股道。

3.3 库内检查坑设置

对于人工驾驶模式的车辆基地，库内采用前检后停的模式，列车入库后在入库A 端完成列检作业后，由人工驾驶进入运用库内B 端停车，一般设置50%的柱式检查坑。对于自动驾驶模式的车辆段，列车以自动驾驶模式进入运用库，先入库的停放在B端，后入库的停放在A端，一个防护分区内的全部列位停满后，即可开放该分区进行列检作业，采用全自动驾驶系统后，为提高检修效率，建议运用库按100%柱式检查坑设置。同时，经调研国内全自动驾驶运用库基本按此模式设置。

4 智能运维设备的配置

全自动驾驶车辆基地可提高整个车辆基地的智动化水平，降低检修人员工作强度，越来越多的城市轨交系统在车辆基地设置全车360°外观故障检测系统、全自动驾驶车辆段智能管控系统、智能列检机器人等智能运维设备。智能运维设备不是全自动驾驶车辆基地的必备设备，在实际使用过程中应结合当地的运营需求，及在概算可控的范围内适当选择智能运维设备。现有智能运维设备及使用需求见表1。

表1 智能运维设备

5 全自动驾驶段场设计趋势

5.1 日常维修模式调整

既有车辆的日常维修模式通常采用日检模式，即每日对除在修车外的全部列车开展相同模式的无电检查和有电试验。但伴随着客流的增加，导致配属车增加，使得现有的日检模式下的检修作业需耗费更多的人力成本，也给生产组织带来更大的挑战。国内各运营公司也对日常维修模式的调整做过一定研究，如广州地铁2 号线进行“四日检”检修模式探究[4]，以达到优化生产检修模式、提升生产组织效率、降低人力成本的目的。

车辆制造工艺水平以及全自动驾驶车辆对车辆安全性要求的提升，为日检模式向双日检、四日检甚至八日检模式转换提供了必要保障。综合评估后，可根据运营的实际检修需求调整日常维修模式。

5.2 正线停车

采用全自动驾驶模式后，车辆基地内全自动驾驶区可理解为正线的一部分。采用双日检、四日检或八日检模式后，也为正线停车提供了前提，正线停车不仅可以减少车辆基地停放规划，而且可使车辆迅速投入运营，减少从车辆基地收发车的时间。此外，正线停车应正确评估正线停车规模，不影响电客车或工程车折返需求，且保证夜间巡道作业的需求。

6 案例分析

苏州8 号线采用6 辆编组、全自动驾驶的B2 型车，镬底潭车辆段总平面（见图2）以运用库和联合车库为主体，呈并列尽端式布置，两大库房布置在地块的西侧。其中运用库为全自动驾驶区，由周月检库及停车列检库组成，停车列检库共设20股道，按1线2 列位设计，每2 股道为一个防护分区，库房长度按300m设计。周月检库共设置4股道，按1线1列位设计，每股道一个防护分区。

图2 镬底潭车辆段分区图

联合车库由定临修库、静调库、吹扫库、镟轮库及维修办公楼组成，联合车库在运用库北侧。联合车库全部纳入人工驾驶区。车辆段全自动驾驶区与人工驾驶区分区见图2，阴影部分为全自动驾驶区。

为避免检修人员或其他无关人员误入全自动驾驶区，应在全自动驾驶区域增设库门与门禁，仅在授权允许进入时方可进入指定区域。同时，为避免发生火灾时，库门无法打开，导致检修人员被困，危及检修人员安全，库门的开启应与FAS联动，即在火灾时释放。全自动驾驶区库门型号及相关要求见表2。

表2 库门设置位置及要求

因联合车库纳入非自动驾驶区，库门的设置与非全自动驾驶区域保持一致，满足消防疏散即可。

7 结语

全自动驾驶车辆基地是轨道交通车辆基地设计的新趋势，本文通过对车辆基地防护分区划分、日常维修模修、围蔽设置、SPKS 点位设置等工艺设计关键问题进行一定研究与探索，并以苏州8 号线镬底潭全自动驾驶车辆段为案例，进行深入分析和研究，为后续全自动驾驶车辆基地的设计提供新思路。