鄭州地鐵6號(hào)線花園口全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛基地方案設(shè)計(jì)

劉宗澤

（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，湖北武漢 430063）

近年地鐵全自動(dòng)無(wú)人駕駛技術(shù)發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)北京地鐵燕房線、上海地鐵 10 號(hào)線已經(jīng)運(yùn)用全自動(dòng)無(wú)人駕駛技術(shù)。車(chē)輛段場(chǎng)是城市軌道交通系統(tǒng)中重要組成部分，擔(dān)負(fù)全線車(chē)輛日常停放、整備、運(yùn)用、檢修等。全自動(dòng)無(wú)人駕駛段場(chǎng)應(yīng)具有實(shí)現(xiàn)車(chē)輛自動(dòng)化作業(yè)功能，包括車(chē)輛自動(dòng)喚醒、自檢、自動(dòng)洗車(chē)及自動(dòng)休眠等。本文以鄭州地鐵 6 號(hào)線花園口車(chē)輛段為例，對(duì)全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛基地總平面工藝布局進(jìn)行設(shè)計(jì)及研究。

1 項(xiàng)目概況

根據(jù)鄭州市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃，鄭州地鐵 6 號(hào)線線路全長(zhǎng) 47.4km，預(yù)留全自動(dòng)無(wú)人駕駛條件，新建 1 段 1 場(chǎng)，在線路北端設(shè)定修段花園口車(chē)輛段，接軌花園口東站，在線路南部設(shè)賈峪停車(chē)場(chǎng)（圖1）。花園口車(chē)輛段的功能定位為定修段，檢修規(guī)模見(jiàn)表1，其大架修任務(wù)由 8 號(hào)線圃田車(chē)輛基地承擔(dān)。花園口車(chē)輛段功能及任務(wù)如下：

（1）承擔(dān) 6 號(hào)線部分列車(chē)的停車(chē)、列檢、雙周檢、三月檢、清掃、洗刷和定期消毒等日常維護(hù)保養(yǎng)工作；

（2）承擔(dān) 6 號(hào)線全部配屬車(chē)輛的定修任務(wù)和部分配屬車(chē)輛的臨修任務(wù)；

（3）承擔(dān) 6 號(hào)線部分乘務(wù)司機(jī)換班的業(yè)務(wù)工作；

（4）承擔(dān) 6 號(hào)線正線事故列車(chē)的救援任務(wù)；

圖16 號(hào)線車(chē)輛段、場(chǎng)布置圖

表1 花園口車(chē)輛段檢修規(guī)模

（5）承擔(dān)段內(nèi)設(shè)備和機(jī)具維修及調(diào)機(jī)、軌道車(chē)的日常維修任務(wù)；

（6）承擔(dān)段內(nèi)的行政管理、技術(shù)管理和材料供應(yīng)、后勤等工作。

2 無(wú)人駕駛對(duì)段場(chǎng)總平面的要求

全自動(dòng)無(wú)人駕駛對(duì)于段場(chǎng)的布局會(huì)產(chǎn)生較大影響。全自動(dòng)無(wú)人駕駛地鐵車(chē)輛段場(chǎng)較傳統(tǒng)車(chē)輛段場(chǎng)，在安全距離、列車(chē)作業(yè)區(qū)隔離、有人區(qū)與無(wú)人區(qū)隔離等方面提出了新的要求。

（1）增加安全距離。根據(jù)信號(hào)要求，全自動(dòng)無(wú)人駕駛2 列位之間的距離應(yīng)≥20m，后1列位車(chē)尾距車(chē)擋距離≥15m。

（2）列車(chē)作業(yè)區(qū)隔離。全自動(dòng)無(wú)人駕駛要求車(chē)輛具有休眠和喚醒的功能。檢修人員進(jìn)入停車(chē)列檢區(qū)時(shí)，為了保證檢修人員安全，減少對(duì)其他列位的影響，通常將停車(chē)列檢區(qū)每 2～3 股道設(shè)置為 1 個(gè)防護(hù)分區(qū)，采用金屬?lài)鷻诜指簦⒃诿總€(gè)獨(dú)立分區(qū)設(shè)置人員安全防護(hù)開(kāi)關(guān)和門(mén)禁系統(tǒng)。為了聯(lián)通各個(gè)分區(qū)，便于檢修人員通行，一般在運(yùn)用庫(kù)尾部或 2 列車(chē)間設(shè)置分區(qū)通道。

（3）總圖分區(qū)明確。總平面布置時(shí)需要滿足全自動(dòng)無(wú)人駕駛工藝需求，對(duì)無(wú)人駕駛區(qū)和有人駕駛區(qū)進(jìn)行劃分。無(wú)人駕駛區(qū)包括停車(chē)列檢線、洗車(chē)線、試車(chē)線、出入段線及咽喉區(qū)，鏇輪線、聯(lián)合檢修車(chē)庫(kù)線、材料線、調(diào)機(jī)工程車(chē)線一般劃入有人駕駛區(qū)。無(wú)人駕駛區(qū)與有人駕駛區(qū)的轉(zhuǎn)換通過(guò)轉(zhuǎn)換軌實(shí)現(xiàn)，一般設(shè)置在牽出線上。有人駕駛區(qū)與無(wú)人駕駛區(qū)應(yīng)相對(duì)獨(dú)立劃分，避免出現(xiàn)互相干擾的情況。

3 段場(chǎng)總平面布置方案

花園口車(chē)輛段位于規(guī)劃 107 國(guó)道輔道北側(cè)、規(guī)劃洛邑路南側(cè)、規(guī)劃進(jìn)金京東環(huán)路西側(cè)、規(guī)劃京水路東側(cè)所夾地塊內(nèi)，地塊總面積約 44.5hm2。該選址地塊城市總規(guī)用地性質(zhì)為公共設(shè)施用地，周邊規(guī)劃以綠地、公共管理與公共服務(wù)設(shè)施用地及居住用地為主，段址北側(cè)約 200m 處為索須河保護(hù)范圍（圖2）。

3.1 出入段線與接軌站

花園口車(chē)輛段出入段線自花園口東站北側(cè) 2 正線間接軌引出，站前設(shè)單渡線，站后出入段線端頭設(shè)交叉渡線兼列車(chē)折返用。花園口東站為地下 2 層站，設(shè)于規(guī)劃迎賓東路與金京東環(huán)路交叉口東北象限地塊內(nèi)，為鄭州地鐵 6 號(hào)線一期工程終點(diǎn)站，北側(cè)預(yù)留向西延伸條件（圖3）。

3.2 總平面布置方案

3.2.1 方案 1

方案 1 總平面布置如圖4 所示，采用盡端順向橫列式段型。運(yùn)用庫(kù)和聯(lián)合檢修車(chē)庫(kù)呈順向橫列式布置在車(chē)輛基地西北側(cè)，試車(chē)線布置于地塊的最北側(cè)，緊鄰規(guī)劃洛邑路，長(zhǎng)度 1300m，可滿足 A 型車(chē) 6 輛編組 80km/h試車(chē)要求。

圖2 花園口車(chē)輛段段址

圖3 花園口車(chē)輛段接軌站示意圖

無(wú)人駕駛區(qū)域由出入段線、洗車(chē)線、試車(chē)線、運(yùn)用庫(kù)線及其咽喉區(qū)組成。有人駕駛區(qū)域由聯(lián)合檢修車(chē)庫(kù)線、調(diào)機(jī)及工程車(chē)庫(kù)線組成。轉(zhuǎn)換軌設(shè)置于出入段線南側(cè)兼做檢修牽出線。

輪對(duì)踏面診斷及受電弓檢測(cè)設(shè)備安裝于入段線，洗車(chē)線采用八字雙牽出線形式布置，運(yùn)用庫(kù)由停車(chē)列檢庫(kù)、運(yùn)轉(zhuǎn)綜合樓組成，運(yùn)用庫(kù)西北側(cè)預(yù)留遠(yuǎn)期停車(chē)列檢庫(kù)。聯(lián)合檢修車(chē)庫(kù)由定/臨修庫(kù)、雙周/三月檢、吹掃庫(kù)、靜調(diào)庫(kù)、輔助檢修車(chē)間組成。車(chē)輛段綜合樓位于運(yùn)用庫(kù)南側(cè)，聯(lián)合車(chē)庫(kù)西側(cè)尾部，靠近車(chē)輛段出入口。污水處理站、鍋爐房、牽引降壓混合變電所、物資總庫(kù)、后勤服務(wù)大樓等生產(chǎn)輔助房屋設(shè)于出入段線南側(cè)與試車(chē)線北側(cè)夾心地塊處。材料棚位于運(yùn)用庫(kù)西南側(cè)，便于材料輸送。

車(chē)輛段設(shè) 2 處出入口，分別與既有 107 國(guó)道和規(guī)劃京水路連通。段內(nèi)道路呈環(huán)狀布置，主要生產(chǎn)辦公房屋周?chē)O(shè)有環(huán)形道路，能滿足生產(chǎn)、生活和消防要求。本方案總占地面積約 33.8hm2，新建房屋總建筑面積為 87555.51m2（不含預(yù)留）。

3.2.2 方案 2

方案 2 總平面布置如圖5 所示，仍采用盡端順向橫列式段型，方案 2 與方案 1 有以下不同點(diǎn)：

（1）運(yùn)用庫(kù)和聯(lián)合檢修車(chē)庫(kù)呈順向橫列式布置在車(chē)輛基地西側(cè)，緊鄰規(guī)劃京水路；

（2）試車(chē)線布置于地塊的最南側(cè)，緊鄰既有 107 國(guó)道，長(zhǎng)度 1200m，可滿足 A 型車(chē) 6 輛編組 80km/h 試車(chē)要求；

（3）出入段線南側(cè)設(shè)轉(zhuǎn)換軌及檢修牽出線；

（4）有人區(qū)與無(wú)人區(qū)分隔明確，牽引降壓混合變電所、污水處理站、鍋爐房、物資總庫(kù)、后勤服務(wù)大樓等生產(chǎn)輔助房屋設(shè)于出入段線南側(cè)與試車(chē)線北側(cè)夾心地塊處；

圖4 花園口車(chē)輛段總平面布置方案 1

圖5 花園口車(chē)輛段總平面布置方案 2

（5）段址北側(cè)與規(guī)劃道路所夾地塊內(nèi)空地條件較好，具備物業(yè)開(kāi)發(fā)條件。

本方案總占地面積約 32.03hm2，新建房屋總建筑面積為 87555.51m2（不含預(yù)留）。

3.2.3 方案比較

方案 1、方案 2 均能滿足全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段工藝需求，其比較見(jiàn)表2。方案 1 有人駕駛區(qū)、無(wú)人駕駛區(qū)、廠前區(qū)分隔明顯，段內(nèi)人員作業(yè)管理集中，運(yùn)用庫(kù)咽喉區(qū)呈對(duì)稱(chēng)布置，可減少車(chē)輛偏磨，占地面積雖略大于方案 2，但整體布局緊湊，可預(yù)留用地面積較大；方案 2 占地面積略小于方案1，運(yùn)用庫(kù)咽喉區(qū)呈扇形布置，存在車(chē)輛偏磨問(wèn)題，段內(nèi)分隔較為明顯，但受試車(chē)線限制，人員出行較為不便，可預(yù)留用地較小。

綜上所述，本文推薦花園口全自動(dòng)駕駛車(chē)輛段總平面方案 1。

表2 花園口車(chē)輛段總平面布置方案比較

4 結(jié)論及建議

（1）全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段設(shè)計(jì)中總圖分區(qū)應(yīng)明確。廠前區(qū)、有人駕駛區(qū)應(yīng)相對(duì)集中，且與無(wú)人駕駛區(qū)進(jìn)行有效的隔離，試車(chē)線宜劃入無(wú)人駕駛區(qū)。

（2）出入段線條件允許情況下，應(yīng)縮短出入段線長(zhǎng)度，節(jié)省工程投資，運(yùn)用庫(kù)宜以出入段線為基準(zhǔn)呈對(duì)稱(chēng)布置，以減少車(chē)輛偏磨問(wèn)題。

（3）無(wú)人駕駛與有人駕駛轉(zhuǎn)換軌可兼做檢修牽出線，并在轉(zhuǎn)換軌旁設(shè)蹬車(chē)平臺(tái)。

（4）全自動(dòng)駕駛 2 列位之間的距離應(yīng)≥20m，后 1列位車(chē)尾距車(chē)擋距離≥15 m，列檢區(qū)需進(jìn)行防護(hù)分區(qū)隔離，在靠近庫(kù)門(mén)（或尾部）和 2 列車(chē)之間設(shè)置 2 處橫向地下通道。

（5）車(chē)輛段址選擇應(yīng)符合城市規(guī)劃，可在滿足車(chē)輛段需求的前提下，統(tǒng)籌布局段內(nèi)設(shè)施，集約用地，并結(jié)合規(guī)劃進(jìn)行適量物業(yè)開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)土地高效利用，減少不必要的土地資源浪費(fèi)。

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