林國(guó)進(jìn)

（廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院股份有限公司）

1 引言

隨著智慧城軌的建設(shè)，列車(chē)全自動(dòng)運(yùn)行與智能運(yùn)維成為軌道交通行業(yè)重要的發(fā)展趨勢(shì)[1]，而全自動(dòng)駕駛車(chē)輛基地是全自動(dòng)運(yùn)行的重要組成部分。目前，針對(duì)全自動(dòng)駕駛車(chē)輛基地的研究也是行業(yè)的重點(diǎn)，如朱健偉提出一種智能信息化的列檢作業(yè)計(jì)劃管理系統(tǒng)[2]，史時(shí)喜也對(duì)車(chē)輛基地安全防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了研究[3]，駱禮倫對(duì)車(chē)輛段運(yùn)用庫(kù)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化[4]等等，本文通過(guò)對(duì)車(chē)輛基地工藝設(shè)計(jì)等關(guān)鍵問(wèn)題的研究，提出了車(chē)輛基地的工藝設(shè)計(jì)新思路。

2 防護(hù)分區(qū)劃分

2.1 自動(dòng)駕駛區(qū)與非自動(dòng)駕駛區(qū)劃分

自動(dòng)駕駛區(qū)域應(yīng)包括出入線、牽出線、轉(zhuǎn)換軌、洗車(chē)線、停車(chē)列檢線及相關(guān)聯(lián)絡(luò)線群，該區(qū)域列車(chē)運(yùn)行應(yīng)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行；非自動(dòng)駕駛區(qū)域應(yīng)包括大架修線、定臨修線、不落輪鏇輪線、吹掃線、靜調(diào)線、調(diào)機(jī)車(chē)線、工程車(chē)線、材料線及相關(guān)聯(lián)絡(luò)線群，該區(qū)域列車(chē)運(yùn)行應(yīng)為人工駕駛。關(guān)于分區(qū)設(shè)置，周月檢線存在較多爭(zhēng)議，部分城市將周月檢納入自動(dòng)駕駛區(qū)，如廣州、蘇州等地，部分地區(qū)將周月檢納入人工駕駛區(qū)，如上海、濟(jì)南，由于周月檢線具備直接向正線收發(fā)車(chē)的功能，因此，為方便運(yùn)營(yíng)使用，減少轉(zhuǎn)軌調(diào)車(chē)作業(yè)，建議周月檢線納入全自動(dòng)駕駛區(qū)。

2.2 車(chē)輛基地圍蔽設(shè)置

基于上述合理劃分防護(hù)分區(qū)后，為避免檢修人員誤闖入分區(qū)，車(chē)輛基地應(yīng)設(shè)置物理圍蔽。

車(chē)輛基地圍蔽設(shè)置是確保全自動(dòng)駕駛安全運(yùn)行的重要保障，除設(shè)置軌行區(qū)與非軌行區(qū)隔離圍蔽外，全自動(dòng)駕駛車(chē)輛基地須增設(shè)自動(dòng)駕駛區(qū)岔群與非自動(dòng)駕駛區(qū)岔群隔離圍蔽、自動(dòng)/人工駕駛轉(zhuǎn)換軌隔離圍蔽、自動(dòng)駕駛咽喉區(qū)隔離圍蔽等，圍蔽設(shè)置范圍較無(wú)爭(zhēng)議，但部分區(qū)域處于自動(dòng)駕駛區(qū)與非自動(dòng)駕駛區(qū)過(guò)渡區(qū)，針對(duì)過(guò)渡區(qū)常有兩種做法，一是采用視頻監(jiān)控加聲光警示，另一種是采用物理隔離，在垂直于股道方向加機(jī)械門(mén)，有車(chē)輛通過(guò)時(shí)通過(guò)作業(yè)人員打開(kāi)。具體采用哪種方式可結(jié)合當(dāng)?shù)剡\(yùn)營(yíng)需求明確。

2.3 門(mén)的設(shè)置

自動(dòng)駕駛區(qū)停車(chē)列檢庫(kù)庫(kù)中通道各防護(hù)分區(qū)之間需設(shè)置推拉門(mén)，庫(kù)外平交道通常不設(shè)置門(mén)；全自動(dòng)運(yùn)行庫(kù)房不設(shè)置大門(mén)，對(duì)于北方地區(qū)因保溫要求確實(shí)需庫(kù)房的，應(yīng)設(shè)置與信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的大門(mén)，即列車(chē)出入庫(kù)時(shí)，大門(mén)應(yīng)能夠自動(dòng)啟閉。為避免大門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉，建議加裝視頻監(jiān)控，確保行車(chē)安全。

3 防護(hù)區(qū)段

3.1 安全距離

采用全自動(dòng)駕駛后，根據(jù)信號(hào)防護(hù)距離要求，庫(kù)內(nèi)全自動(dòng)駕駛線及庫(kù)外轉(zhuǎn)換軌等需考慮設(shè)定安全距離。針對(duì)1線2列位庫(kù)房示意如圖1所示。

圖1 1線2列位庫(kù)房長(zhǎng)度

3.2 轉(zhuǎn)換軌設(shè)置

全自動(dòng)運(yùn)行車(chē)輛基地分為自動(dòng)駕駛區(qū)域和非自動(dòng)駕駛區(qū)域，車(chē)輛由自動(dòng)駕駛區(qū)域至非自動(dòng)駕駛區(qū)域須由信號(hào)轉(zhuǎn)換軌實(shí)現(xiàn)駕駛模式的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換軌長(zhǎng)度一般為一列車(chē)長(zhǎng)加40m 安全距離，結(jié)合牽出線設(shè)置或總平面布置，設(shè)置于具備聯(lián)絡(luò)線功能的股道。

3.3 庫(kù)內(nèi)檢查坑設(shè)置

對(duì)于人工駕駛模式的車(chē)輛基地，庫(kù)內(nèi)采用前檢后停的模式，列車(chē)入庫(kù)后在入庫(kù)A 端完成列檢作業(yè)后，由人工駕駛進(jìn)入運(yùn)用庫(kù)內(nèi)B 端停車(chē)，一般設(shè)置50%的柱式檢查坑。對(duì)于自動(dòng)駕駛模式的車(chē)輛段，列車(chē)以自動(dòng)駕駛模式進(jìn)入運(yùn)用庫(kù)，先入庫(kù)的停放在B端，后入庫(kù)的停放在A端，一個(gè)防護(hù)分區(qū)內(nèi)的全部列位停滿后，即可開(kāi)放該分區(qū)進(jìn)行列檢作業(yè)，采用全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)后，為提高檢修效率，建議運(yùn)用庫(kù)按100%柱式檢查坑設(shè)置。同時(shí)，經(jīng)調(diào)研國(guó)內(nèi)全自動(dòng)駕駛運(yùn)用庫(kù)基本按此模式設(shè)置。

4 智能運(yùn)維設(shè)備的配置

全自動(dòng)駕駛車(chē)輛基地可提高整個(gè)車(chē)輛基地的智動(dòng)化水平，降低檢修人員工作強(qiáng)度，越來(lái)越多的城市軌交系統(tǒng)在車(chē)輛基地設(shè)置全車(chē)360°外觀故障檢測(cè)系統(tǒng)、全自動(dòng)駕駛車(chē)輛段智能管控系統(tǒng)、智能列檢機(jī)器人等智能運(yùn)維設(shè)備。智能運(yùn)維設(shè)備不是全自動(dòng)駕駛車(chē)輛基地的必備設(shè)備，在實(shí)際使用過(guò)程中應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)營(yíng)需求，及在概算可控的范圍內(nèi)適當(dāng)選擇智能運(yùn)維設(shè)備?，F(xiàn)有智能運(yùn)維設(shè)備及使用需求見(jiàn)表1。

表1 智能運(yùn)維設(shè)備

5 全自動(dòng)駕駛段場(chǎng)設(shè)計(jì)趨勢(shì)

5.1 日常維修模式調(diào)整

既有車(chē)輛的日常維修模式通常采用日檢模式，即每日對(duì)除在修車(chē)外的全部列車(chē)開(kāi)展相同模式的無(wú)電檢查和有電試驗(yàn)。但伴隨著客流的增加，導(dǎo)致配屬車(chē)增加，使得現(xiàn)有的日檢模式下的檢修作業(yè)需耗費(fèi)更多的人力成本，也給生產(chǎn)組織帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)。國(guó)內(nèi)各運(yùn)營(yíng)公司也對(duì)日常維修模式的調(diào)整做過(guò)一定研究，如廣州地鐵2 號(hào)線進(jìn)行“四日檢”檢修模式探究[4]，以達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)檢修模式、提升生產(chǎn)組織效率、降低人力成本的目的。

車(chē)輛制造工藝水平以及全自動(dòng)駕駛車(chē)輛對(duì)車(chē)輛安全性要求的提升，為日檢模式向雙日檢、四日檢甚至八日檢模式轉(zhuǎn)換提供了必要保障。綜合評(píng)估后，可根據(jù)運(yùn)營(yíng)的實(shí)際檢修需求調(diào)整日常維修模式。

5.2 正線停車(chē)

采用全自動(dòng)駕駛模式后，車(chē)輛基地內(nèi)全自動(dòng)駕駛區(qū)可理解為正線的一部分。采用雙日檢、四日檢或八日檢模式后，也為正線停車(chē)提供了前提，正線停車(chē)不僅可以減少車(chē)輛基地停放規(guī)劃，而且可使車(chē)輛迅速投入運(yùn)營(yíng)，減少?gòu)能?chē)輛基地收發(fā)車(chē)的時(shí)間。此外，正線停車(chē)應(yīng)正確評(píng)估正線停車(chē)規(guī)模，不影響電客車(chē)或工程車(chē)折返需求，且保證夜間巡道作業(yè)的需求。

6 案例分析

蘇州8 號(hào)線采用6 輛編組、全自動(dòng)駕駛的B2 型車(chē)，鑊底潭車(chē)輛段總平面（見(jiàn)圖2）以運(yùn)用庫(kù)和聯(lián)合車(chē)庫(kù)為主體，呈并列盡端式布置，兩大庫(kù)房布置在地塊的西側(cè)。其中運(yùn)用庫(kù)為全自動(dòng)駕駛區(qū)，由周月檢庫(kù)及停車(chē)列檢庫(kù)組成，停車(chē)列檢庫(kù)共設(shè)20股道，按1線2 列位設(shè)計(jì)，每2 股道為一個(gè)防護(hù)分區(qū)，庫(kù)房長(zhǎng)度按300m設(shè)計(jì)。周月檢庫(kù)共設(shè)置4股道，按1線1列位設(shè)計(jì)，每股道一個(gè)防護(hù)分區(qū)。

圖2 鑊底潭車(chē)輛段分區(qū)圖

聯(lián)合車(chē)庫(kù)由定臨修庫(kù)、靜調(diào)庫(kù)、吹掃庫(kù)、鏇輪庫(kù)及維修辦公樓組成，聯(lián)合車(chē)庫(kù)在運(yùn)用庫(kù)北側(cè)。聯(lián)合車(chē)庫(kù)全部納入人工駕駛區(qū)。車(chē)輛段全自動(dòng)駕駛區(qū)與人工駕駛區(qū)分區(qū)見(jiàn)圖2，陰影部分為全自動(dòng)駕駛區(qū)。

為避免檢修人員或其他無(wú)關(guān)人員誤入全自動(dòng)駕駛區(qū)，應(yīng)在全自動(dòng)駕駛區(qū)域增設(shè)庫(kù)門(mén)與門(mén)禁，僅在授權(quán)允許進(jìn)入時(shí)方可進(jìn)入指定區(qū)域。同時(shí)，為避免發(fā)生火災(zāi)時(shí)，庫(kù)門(mén)無(wú)法打開(kāi)，導(dǎo)致檢修人員被困，危及檢修人員安全，庫(kù)門(mén)的開(kāi)啟應(yīng)與FAS聯(lián)動(dòng)，即在火災(zāi)時(shí)釋放。全自動(dòng)駕駛區(qū)庫(kù)門(mén)型號(hào)及相關(guān)要求見(jiàn)表2。

表2 庫(kù)門(mén)設(shè)置位置及要求

因聯(lián)合車(chē)庫(kù)納入非自動(dòng)駕駛區(qū)，庫(kù)門(mén)的設(shè)置與非全自動(dòng)駕駛區(qū)域保持一致，滿足消防疏散即可。

7 結(jié)語(yǔ)

全自動(dòng)駕駛車(chē)輛基地是軌道交通車(chē)輛基地設(shè)計(jì)的新趨勢(shì)，本文通過(guò)對(duì)車(chē)輛基地防護(hù)分區(qū)劃分、日常維修模修、圍蔽設(shè)置、SPKS 點(diǎn)位設(shè)置等工藝設(shè)計(jì)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行一定研究與探索，并以蘇州8 號(hào)線鑊底潭全自動(dòng)駕駛車(chē)輛段為案例，進(jìn)行深入分析和研究，為后續(xù)全自動(dòng)駕駛車(chē)輛基地的設(shè)計(jì)提供新思路。