摘 要：隨著全自動(dòng)運(yùn)行技術(shù)在城市軌道交通領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，車(chē)輛基地的自動(dòng)化設(shè)計(jì)與檢修工藝亟需優(yōu)化。本文以全自動(dòng)車(chē)輛基地為核心，分析其與傳統(tǒng)車(chē)輛基地的差異性，聚焦檢修通道設(shè)計(jì)方案、防護(hù)分區(qū)布局及智能化檢修流程，并結(jié)合崇明線(xiàn)車(chē)輛基地實(shí)際案例，討論了全自動(dòng)駕駛車(chē)輛基地對(duì)靈活編組列車(chē)的適應(yīng)性研究。研究結(jié)果為全自動(dòng)車(chē)輛基地的高效運(yùn)維提供理論支持與技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：全自動(dòng)運(yùn)行 檢修通道 防護(hù)分區(qū) 智能檢修 靈活編組列車(chē)

1 緒論

全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)因其高可靠性、低運(yùn)營(yíng)成本的優(yōu)勢(shì)，已成為城市軌道交通發(fā)展的重要方向。作為車(chē)輛運(yùn)維的核心設(shè)施，全自動(dòng)車(chē)輛基地需通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)與智能化工藝，提升列車(chē)出入庫(kù)效率與檢修安全性。本文結(jié)合崇明線(xiàn)車(chē)輛基地，從停車(chē)列檢庫(kù)布局、檢修通道設(shè)計(jì)與檢修工藝三方面展開(kāi)研究，為全自動(dòng)車(chē)輛基地的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)提供參考[1]。并討論了靈活編組列車(chē)對(duì)于全自動(dòng)駕駛車(chē)輛基地的影響分析。

2 全自動(dòng)車(chē)輛基地的構(gòu)成與特點(diǎn)

2.1 功能分區(qū)

根據(jù)車(chē)輛段工藝設(shè)計(jì)需求，全自動(dòng)車(chē)輛基地分為自動(dòng)運(yùn)行區(qū)與非自動(dòng)運(yùn)行區(qū)[2]。

自動(dòng)運(yùn)行區(qū)：包含停車(chē)列檢庫(kù)、洗車(chē)庫(kù)、智能檢測(cè)棚及出入段線(xiàn)等，采用信號(hào)系統(tǒng)控制列車(chē)運(yùn)行及進(jìn)路排列。

非自動(dòng)運(yùn)行區(qū)：包含周月檢庫(kù)、大架修庫(kù)、臨修庫(kù)、試車(chē)線(xiàn)等，通過(guò)物理隔離設(shè)施（如柵欄門(mén)）與自動(dòng)區(qū)分離，確保人員與設(shè)備安全。

2.2 設(shè)計(jì)特點(diǎn)

列車(chē)自動(dòng)停放與啟停：摒棄傳統(tǒng)司機(jī)介入，實(shí)現(xiàn)列車(chē)無(wú)人化入庫(kù)與出庫(kù)。

防護(hù)分區(qū)管理：以2股道為獨(dú)立防護(hù)單元，配置隔離門(mén)禁系統(tǒng)，支持分區(qū)間作業(yè)互不干擾。

延長(zhǎng)股道長(zhǎng)度：較傳統(tǒng)庫(kù)增加20～30m，滿(mǎn)足信號(hào)安全距離及多列位停放需求。

3 停車(chē)列檢庫(kù)設(shè)計(jì)對(duì)比與優(yōu)化

3.1 與傳統(tǒng)列檢庫(kù)的差異

停車(chē)列檢庫(kù)與傳統(tǒng)列檢庫(kù)的差異如表1所示。

3.2 檢修通道設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

3.2.1 通道形式選擇

全自動(dòng)車(chē)輛基地的停車(chē)列檢庫(kù)檢修通道形式可按照車(chē)輛受電方式的不同采取不同的設(shè)計(jì)方案，具體方案可參照如下。

天橋通道：適用于接觸軌供電場(chǎng)景，具有視野開(kāi)闊優(yōu)勢(shì)，但需提高庫(kù)房高度。

地下通道：適用于接觸網(wǎng)供電場(chǎng)景，降低觸電風(fēng)險(xiǎn)，但需解決防滲水與通風(fēng)問(wèn)題。

具體方案的采用還需結(jié)合各個(gè)城市地鐵車(chē)輛基地的具體情況確定，還需結(jié)合其他各種因素如經(jīng)濟(jì)性等綜合確定。

3.2.2 出入口優(yōu)化方案

（1）防護(hù)分區(qū)內(nèi)兩股道間設(shè)出入口。劣勢(shì)：占用寬通道，設(shè)備通行受限。

（2）分區(qū)共用出入口。優(yōu)勢(shì)：提升通行效率，安全性高。

4 全自動(dòng)檢修工藝流程與設(shè)備創(chuàng)新

4.1 典型檢修流程[3]

（1）列檢作業(yè)：0.5日內(nèi)完成車(chē)體、轉(zhuǎn)向架目視檢測(cè)。

（2）周/月檢：3日內(nèi)完成系統(tǒng)功能測(cè)試與部件深度清潔。

（3）靜調(diào)與動(dòng)調(diào)：通過(guò)靜調(diào)電源柜與試車(chē)線(xiàn)驗(yàn)證車(chē)輛性能。

4.2 智能化檢修設(shè)備

智能巡檢機(jī)器人：實(shí)現(xiàn)車(chē)底螺栓松動(dòng)、箱體異物的自動(dòng)識(shí)別。

360°檢測(cè)系統(tǒng)：立體化監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)向架、受電弓等關(guān)鍵部件狀態(tài)。

信息化管理平臺(tái)：集成檢修記錄、故障追溯與資源調(diào)度功能，構(gòu)建全生命周期數(shù)據(jù)鏈。

5 案例分析

圖1為崇明線(xiàn)的地下檢修通道，運(yùn)用庫(kù)中平交道處設(shè)置地下檢修通道（通道出口朝向庫(kù)前方向），因?yàn)槌缑骶€(xiàn)車(chē)輛的供電方式為接觸網(wǎng)供電+三軌回流，故選用地下通道的方案，且在地下通道內(nèi)考慮了通風(fēng)和排水設(shè)計(jì)，提高通道內(nèi)的舒適性和安全性。并在停車(chē)列檢庫(kù)無(wú)人區(qū)內(nèi)設(shè)置智能巡檢機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)無(wú)人巡檢。

6 靈活編組列車(chē)的適應(yīng)性分析

以上海崇明線(xiàn)車(chē)輛基地為例，分析了靈活編組列車(chē)對(duì)全自動(dòng)駕駛車(chē)輛基地的影響和適應(yīng)性分析。

6.1 車(chē)輛方案

上海崇明線(xiàn)使用的是3編組的列車(chē)、3+3靈活編組的列車(chē)以及遠(yuǎn)期的6編組列車(chē)。其中3編組列車(chē)：Tmc-M-Tmc，端車(chē)長(zhǎng)約24.4m，中間車(chē)長(zhǎng)22.8m。3+3靈活編組列車(chē)總長(zhǎng)為143.2m；固定6編組列車(chē)總長(zhǎng)為140m。車(chē)門(mén)等間距布局，均為7600mm。從圖2圖3中可以看出兩款車(chē)型按照中部對(duì)齊時(shí)車(chē)門(mén)位置完全一致的原則進(jìn)行布局。

6.2 停車(chē)列檢庫(kù)列車(chē)停放需求

6.2.1 列車(chē)在停車(chē)列檢庫(kù)以3+3重聯(lián)模式進(jìn)行停放

收車(chē)：（1）在車(chē)站以3+3重聯(lián)后進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)。（2）一輛3編組列車(chē)停放于停車(chē)列檢庫(kù)，另一列3編組列車(chē)以重聯(lián)模式駛?cè)?，與前一列3編組列車(chē)形成一列3+3編組列車(chē)停放。

發(fā)車(chē)：（1）停車(chē)列檢庫(kù)內(nèi)停放的3+3編組列車(chē)，直接向正線(xiàn)發(fā)車(chē)。（2）停車(chē)列檢庫(kù)內(nèi)停放的3+3編組列車(chē)，在原地解編為2列3編組列車(chē)，先后向正線(xiàn)發(fā)車(chē)。

6.2.2 停車(chē)列檢庫(kù)停車(chē)方案

停車(chē)列檢庫(kù)停車(chē)方案按照兼容3+3編組及6編組列車(chē)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（1）固定6編組車(chē)輛，車(chē)長(zhǎng)為140m，停車(chē)列檢庫(kù)長(zhǎng)336m，車(chē)輛所有轉(zhuǎn)向架均位于﹣1.0m低位作業(yè)面，方便檢修作業(yè)。

（2）3+3編組，車(chē)長(zhǎng) 143.2m，停車(chē)檢修庫(kù)長(zhǎng) 336m，確保庫(kù)尾信號(hào)防護(hù)距離為 15m，壓縮庫(kù)中信號(hào)防護(hù)距離，A端列車(chē)兩端轉(zhuǎn)向架進(jìn)入斜坡1.6m；B端列車(chē)庫(kù)尾方向第一個(gè)轉(zhuǎn)向架位于－1.0m 低位作業(yè)面，庫(kù)中方向第一個(gè)轉(zhuǎn)向架進(jìn)入斜坡3.2m。3輛編組按“3+3”停車(chē)位停放。

（3）登客室平臺(tái)布置方案。A 端列位：以6編組車(chē)輛和 3+3 編組車(chē)輛中間對(duì)齊，客室門(mén)可以一一對(duì)應(yīng)，登客室平臺(tái)尺寸（2×0.8m）及數(shù)量（每列位2個(gè)）保持不變。

B端列位：以6編組車(chē)輛和3+3編組車(chē)輛尾段對(duì)齊停放，客室門(mén)相錯(cuò)1.6m，為滿(mǎn)足客室門(mén)兼容，將登客室尺寸加長(zhǎng)1.6m（3.6×0.8m），數(shù)量（每列位2個(gè)）保持不變。3輛編組列車(chē)停放位置按3+3編組列車(chē)停車(chē)位停放，僅1個(gè)登客室平臺(tái)服務(wù)3輛編組列車(chē)。

6.2.3 檢修股道檢修平臺(tái)方案

◆檢修股道檢查坑長(zhǎng)度156m不變。

◆兩種編組列車(chē)中間對(duì)齊停放，客室門(mén)一一對(duì)應(yīng)，平臺(tái)開(kāi)門(mén)按“3+3”編組方案設(shè)計(jì)。

◆1.1m標(biāo)高檢修平臺(tái)基本長(zhǎng)度136m保持不變（包容兩端客室門(mén)134m），為兼容兩種編組列車(chē)司機(jī)室側(cè)窗檢修需求，平臺(tái)兩端各挑出2.5m，1.1m標(biāo)高檢修平臺(tái)含挑出部分總長(zhǎng)度141m（一位端枕外設(shè)備車(chē)側(cè)檢查，平臺(tái)下凈高不足，檢修人員檢查不便）。

◆為上1.1m平臺(tái)和3.5m平臺(tái)樓梯前后布置，釋放寬度方向空間，3.5m標(biāo)高檢修平臺(tái)長(zhǎng)141m。

◆ 固定6輛編組和“3+3”編組列車(chē)以中間對(duì)齊停放時(shí)，空調(diào)相錯(cuò)1.6m。

◆ 對(duì)于調(diào)運(yùn)空調(diào)的3.5m層檢修平臺(tái)，調(diào)運(yùn)空調(diào)側(cè)平臺(tái)門(mén)尺寸應(yīng)加寬1.6m（6m寬），以滿(mǎn)足兩種編組列車(chē)空調(diào)調(diào)運(yùn)需求。

◆3輛編組列車(chē)按“3+3”編組停車(chē)位停放。

6.2.4 車(chē)鉤檢查方案

◆ 采用靈活編組技術(shù)，全自動(dòng)車(chē)鉤檢修可靠性要求高，需提高檢修頻率。

◆ 停車(chē)列檢庫(kù)車(chē)鉤檢查流程：列車(chē)以“3+3”編組休眠（根據(jù)運(yùn)行計(jì)劃自動(dòng)休眠）→人工啟動(dòng)列車(chē)（帶信號(hào)系統(tǒng)）→人工操作解鉤、駕駛1輛3編組列車(chē)向出庫(kù)方向移動(dòng)1m→人工檢修全自動(dòng)車(chē)鉤→人工駕駛移動(dòng)后的3編組、列車(chē)撞擊另一輛3編組列車(chē)進(jìn)行重聯(lián)

◆ 檢修股道檢查：考慮檢修股道列車(chē)與平臺(tái)門(mén)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建議最后一步對(duì)車(chē)鉤進(jìn)行檢修。

6.2.5 固定架車(chē)機(jī)方案

臨修庫(kù)、解體組裝線(xiàn)固定式架車(chē)機(jī)，按固定6輛編組列車(chē)進(jìn)行設(shè)計(jì)，“3+3”編組列車(chē)需解編成3編組列車(chē)后進(jìn)行架車(chē)作業(yè)。

6.2.6 洗車(chē)庫(kù)回流軌斷軌區(qū)長(zhǎng)度

崇明線(xiàn)車(chē)輛使用三軌回流，3輛編組列車(chē)最外側(cè)回流靴間距61.3m，車(chē)輛短時(shí)間內(nèi)允許僅1個(gè)回流靴搭在回流軌上。故為確保全程帶電洗車(chē)，洗車(chē)庫(kù)及庫(kù)前平過(guò)道長(zhǎng)度不大于56m。

7 結(jié)論與展望

全自動(dòng)車(chē)輛基地通過(guò)防護(hù)分區(qū)與智能通道設(shè)計(jì)，顯著提升了檢修安全性與作業(yè)效率。且隨著城市化進(jìn)程的加速和城市軌道交通需求的不斷增長(zhǎng)，靈活編組列車(chē)的應(yīng)用也對(duì)車(chē)輛基地和地鐵建設(shè)工程提出了新的要求，本文的研究成果將為未來(lái)的地鐵建設(shè)工程和改造提供重要的參考和技術(shù)指導(dǎo)。未來(lái)研究可聚焦以下方向。

（1）通道環(huán)境優(yōu)化：探索地下通道的智能化照明與通風(fēng)技術(shù)。

（2）多系統(tǒng)協(xié)同：整合信號(hào)系統(tǒng)與檢修設(shè)備數(shù)據(jù)鏈，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)測(cè)性維護(hù)。

（3）標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)：制定全自動(dòng)車(chē)輛基地設(shè)計(jì)規(guī)范，推動(dòng)行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

（4）靈活編組：探索更加適合的列車(chē)靈活編組方案，以適應(yīng)車(chē)輛基地的檢修和維護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

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