淺析全自動(dòng)無(wú)人駕駛對(duì)地鐵車輛基地設(shè)計(jì)的影響

徐彪

摘 要：簡(jiǎn)要分析了全自動(dòng)無(wú)人駕駛的實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵車輛基地各項(xiàng)功能的需求，以北京地鐵M17線次渠南停車場(chǎng)設(shè)計(jì)為例，闡述了其對(duì)地鐵車輛基地設(shè)計(jì)的影響，同時(shí)，建議在設(shè)計(jì)過(guò)程中提高各專業(yè)間的接口協(xié)調(diào)性。

關(guān)鍵詞：全自動(dòng)無(wú)人駕駛；車輛基地設(shè)計(jì)；功能分區(qū)；軌道交通

中圖分類號(hào)：U239.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.015

1 國(guó)內(nèi)全自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，全自動(dòng)無(wú)人駕駛地鐵在全球軌道交通領(lǐng)域日漸升溫，已經(jīng)成為了今后城市軌道交通發(fā)展的大方向。目前，國(guó)內(nèi)包括北京、上海等城市都已經(jīng)引入了全自動(dòng)無(wú)人駕駛地鐵，并且多條新線均按照該技術(shù)要求建設(shè)。全自動(dòng)化的控制系統(tǒng)不僅可以提高列車的發(fā)車頻率，減少兩站間的等候時(shí)間，還能使列車始終保持最佳的安全性能，進(jìn)而提高乘客的舒適感。

2 對(duì)車輛基地的功能需求

2.1 對(duì)工藝專業(yè)的需求

全自動(dòng)無(wú)人駕駛要求車輛具有休眠和喚醒的功能。為了保證檢修安全，應(yīng)嚴(yán)格控制人員進(jìn)入停車列檢區(qū)。因此，停車列檢區(qū)域需要?jiǎng)澐殖啥鄠€(gè)防護(hù)分區(qū)，通常將每?jī)晒傻涝O(shè)置為1個(gè)防護(hù)分區(qū)，采用防護(hù)圍欄分隔。另外，在靠近庫(kù)門(mén)和兩列車之間設(shè)置2處橫向地下通道，用來(lái)聯(lián)通各個(gè)分區(qū)，在通道入口設(shè)置門(mén)禁。從正線退出運(yùn)營(yíng)的列車優(yōu)先停放在一個(gè)分區(qū)，停滿后，此分區(qū)切斷列車供電后，工作人員才可以通過(guò)庫(kù)內(nèi)橫向地下通道進(jìn)入兩股道間的防護(hù)分區(qū)進(jìn)行列檢作業(yè)。

通常情況下，一線兩列位的停車列檢庫(kù)庫(kù)內(nèi)檢修地溝按50%設(shè)置。由于分區(qū)開(kāi)展列檢作業(yè)管理，并且檢修天窗的時(shí)間不足，所以，全自動(dòng)無(wú)人駕駛要求停車列檢庫(kù)按前后列位設(shè)置檢修地溝。

2.2 對(duì)站場(chǎng)專業(yè)的需求

站場(chǎng)總平面布置需要按照全自動(dòng)無(wú)人駕駛區(qū)和人工駕駛區(qū)域分區(qū)布置。洗車作業(yè)也采用無(wú)人駕駛，洗車庫(kù)、停車列檢庫(kù)和庫(kù)外車場(chǎng)線路一起組成全自動(dòng)無(wú)人駕駛區(qū)域；鏇輪和試車作業(yè)仍然采用常規(guī)的人工駕駛模式，其與檢修庫(kù)和庫(kù)外車場(chǎng)線路一起組成了人工駕駛區(qū)域。各分區(qū)功能應(yīng)相對(duì)獨(dú)立，不宜間隔設(shè)置，防止出現(xiàn)作業(yè)干擾的情況。

在全自動(dòng)無(wú)人駕駛區(qū)域設(shè)置洗車專用牽出線，同時(shí)，需要考慮信號(hào)保護(hù)距離的長(zhǎng)度。在人工駕駛區(qū)域設(shè)置有人/無(wú)人轉(zhuǎn)換牽出線，進(jìn)而減少調(diào)車作業(yè)干擾，提高車輛的運(yùn)行效率。

2.3 對(duì)車輛段其他專業(yè)的需求

根據(jù)信號(hào)要求，一線兩列位布置的停車列檢庫(kù)頭的列車頭距庫(kù)門(mén)距離≥15 m，兩列位之間的距離≥26 m，后一列位車尾距車擋距離≥15 m，所以，應(yīng)相應(yīng)地增加停車列檢庫(kù)的長(zhǎng)度。

在信號(hào)系統(tǒng)方面，應(yīng)增加與停車場(chǎng)車庫(kù)門(mén)的接口。停車場(chǎng)車庫(kù)門(mén)屬于專業(yè)建筑，而信號(hào)系統(tǒng)和其接口是在喚醒車輛前或入庫(kù)前，向門(mén)電機(jī)控制電路發(fā)送開(kāi)、關(guān)庫(kù)門(mén)的指令，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)車輛自動(dòng)出、入庫(kù)。信號(hào)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)連鎖設(shè)備與門(mén)電機(jī)控制電路使用的是硬線接口，而門(mén)電機(jī)接收信號(hào)系統(tǒng)的命令則會(huì)控制車庫(kù)門(mén)的狀態(tài)——開(kāi)啟或關(guān)閉。

3 車輛基地設(shè)計(jì)方案

以北京地鐵M17線次渠南停車場(chǎng)為例。

3.1 停車列檢庫(kù)工藝設(shè)計(jì)

次渠南停車場(chǎng)具有停車列檢、洗車、鏇輪、月檢和臨修的功能。其中，停車列檢庫(kù)按一線兩列位設(shè)置，列檢18股道36列位。結(jié)合停車列檢庫(kù)預(yù)留上蓋開(kāi)發(fā)條件，將每?jī)晒傻涝O(shè)為一跨，剛好滿足防護(hù)分區(qū)的要求，在每跨間加設(shè)防護(hù)圍欄。在設(shè)計(jì)停車列檢庫(kù)時(shí)，考慮到信號(hào)防護(hù)距離后，應(yīng)比常規(guī)設(shè)計(jì)加長(zhǎng)36 m，庫(kù)內(nèi)檢修地溝按100%設(shè)置。在入庫(kù)處平交道和兩列車中間通道設(shè)置垂直軌道方向、貫穿于整個(gè)大庫(kù)的地下通道，以供檢修人員通行。圖1為停車列檢庫(kù)分區(qū)示意圖。

3.2 站場(chǎng)總平面布置

檢修庫(kù)設(shè)臨修1股道、月檢2股道，工程車庫(kù)與其合建，后端為檢修庫(kù)的部件檢修區(qū)。停車場(chǎng)以停車列檢庫(kù)和檢修庫(kù)為主體，采用并列盡端式布置，將運(yùn)用庫(kù)和檢修庫(kù)并列設(shè)置在場(chǎng)地的東端。運(yùn)用庫(kù)位于南側(cè)，臨近亦莊站前區(qū)南站，便于運(yùn)用庫(kù)上蓋結(jié)合車站進(jìn)行一體化開(kāi)發(fā)；檢修庫(kù)位于運(yùn)用庫(kù)的北側(cè)。洗車庫(kù)為盡端式布置，貼建在停車列檢庫(kù)的南側(cè)；鏇輪庫(kù)為盡端式布置，建在檢修庫(kù)的北側(cè)。工程車庫(kù)與檢修庫(kù)合建，采用順裝布置。工務(wù)料棚布置在咽喉區(qū)北側(cè)，尾部設(shè)置露天料場(chǎng)。停車列檢庫(kù)、洗車庫(kù)和所屬庫(kù)外車場(chǎng)線路構(gòu)成全自動(dòng)無(wú)人駕駛區(qū)，檢修庫(kù)、鏇輪庫(kù)、工務(wù)料棚和附屬線路構(gòu)成人工駕駛區(qū)域。這種布置方法分區(qū)明確，減少了車場(chǎng)作業(yè)的相互干擾，有效地提高了檢修效率。圖2為次渠南停車場(chǎng)站場(chǎng)總平面圖。

4 結(jié)束語(yǔ)

全自動(dòng)無(wú)人駕駛是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在設(shè)計(jì)車輛基地的過(guò)程中，要充分考慮實(shí)現(xiàn)該功能的各項(xiàng)需求，并加強(qiáng)協(xié)調(diào)各專業(yè)的接口。另外，全自動(dòng)無(wú)人駕駛增加了車輛基地的建筑和用地規(guī)模，在前期規(guī)劃選址階段，需要預(yù)留好計(jì)劃用地。

參考文獻(xiàn)

[1]北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司，中國(guó)地鐵工程咨詢有限公司.GB 50157—2013 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2014.

〔編輯：白潔〕

Abstract： This paper analyzes the realization of the need for automatic driverless metro vehicle base functions to Beijing Subway Line M17 sub-canal south parking lot design， for example， described its impact on metro vehicle base design， is also recommended improve the interface between the professional coordination in the design process.

Key words： automatic driverless； vehicle base design； functional area； rail transport