全自動駕駛地鐵車輛檢修基地工藝設計研究

摘 要：文章簡要介紹了全自動駕駛系統在北京地鐵中的應用。以北京地鐵燕房線閻村北停車場為例，對停車場的總圖布置、停車列檢庫工藝布置以及全自動駕駛模式下的工作流程進行了設計研究，并提出目前存在的問題和措施。

關鍵詞：全自動駕駛；車輛檢修；工藝

1 全自動駕駛系統概述

全自動駕駛系統指的是完全沒有司機參與，車輛在控制中心的統一控制下實現全自動運營，自動實現列車休眠、喚醒、準備、自檢、自動運行、停車和開關車門，以及在故障情況下實現自動恢復等功能，包括洗車也在無人操作的情況下完成。軌道交通技術發展已經證明，全自動駕駛是未來重要的技術發展方向和目標。北京市迫切需要這項新技術提高軌道交通路網建設的先進性，有效提高管理效率和降低運營成本。

目前國內具備全自動駕駛功能的線路有北京機場線和上海10號線。北京機場線目前已經實現全自動駕駛運行，但仍安排司機在車上以應對緊急情況，目前運行情況良好，北京機場線的全自動駕駛實現的僅是正線運營由系統全自動控制。上海地鐵10號線相對于北京機場線的自動化程度更高，停車場已納入全自動駕駛系統之中，目前正在進行全自動駕駛模式的最后調試。

2 研究背景

隨著北京軌道交通網絡化進程的不斷推進，迫切需要采用新的技術，以提高軌道交通網絡建設的先進性。作為北京市軌道交通“綜合科技示范線”，燕房線正線及停車場全部按照全自動駕駛模式來設計。全自動駕駛停車場，是將正線對列車的運營控制權由車站延伸至停車場的全自動運行區域。不僅需要滿足停車場常規所具備的列車停車、整備、清潔、檢查、定期檢修、調試等功能，還具備自動“喚醒”待班列車，啟動列車并運行至正線等功能。

3 設計方案

燕房線閻村北停車場由停車列檢庫、洗車庫、鏇輪庫、工務料棚、物資庫、易燃品庫、工程車庫、牽引降壓混合變電所、綜合辦公樓、聯合檢修庫、派出所、設備間、門衛、鍋爐房、雨水泵房、污水處理站等組成。

3.1 總圖方案

根據燕房線全自動駕駛功能需求，停車場設計時進行全自動運行區與非全自動運行區的劃分，停車列檢庫與洗車庫納入到全自動運行區的管理范圍，聯合檢修庫及試車線、鏇輪庫、工程車庫等納入到有人區范圍內。全自動運行區與非全自動運行區之間設置轉換軌。在全自動運行區與非全自動運行區的出入口處設置門禁系統。如圖1所示。

3.2 停車列檢庫方案

停車列檢庫設置在全自動運行區，為了人員進出及作業安全，在停車列檢庫分為四個防護分區，各個防護分區用鐵柵欄形成物理隔離。入庫端設有人行地下通道，通道在每個防護分區均有一個出入口，并在出入口設置門禁。在運轉值班室內設置區域封鎖開關（SPKS開關）。當SPKS開關處于防護位時，相應防護分區被封鎖，禁止收發車。在初期有人駕駛模式時，SPKS開關與門禁不啟用，列檢人員、保潔人員、司機進入到停車列檢庫與現在傳統車輛段的模式相同。如圖2、3所示。

X當采用全自動無人駕駛模式時，停車列檢庫檢修作業辦法如下：

（1）全自動駕駛模式時，白天退出高峰期運行的車輛返回停車列檢庫若需要列檢的，集中在一個防護分區中進行停放。

（2）當晚高峰退出運營的車輛返回車場時，各車輛也是依次先集中在一個防護分區進行停放，由行車調度人員進行安排列檢及保潔人員是否可以進入到此分區進行相關作業。

（3）行車調度人員確定列車停穩休眠后，通知工作人員進行列檢和清掃作業。工作人員在運轉值班室登記后，由運轉值班室人員控制SPKS開關，將SPKS開關置于防護位，并且值班人員聯系綜合樓電調人員進行相應防護分區的牽引供電系統的斷電操作。工作人員申領門禁卡，然后通過庫前地下檢修通道刷門禁卡進入相應的防護區域進行檢修和清掃工作。

3.3 停車列檢庫庫門設置方案

停車列檢庫的每個股道設置一個入庫門，每個庫門有各自的打開和鎖閉的狀態信息。全自動駕駛系統需要停車列檢庫的庫門實現自動開啟和關閉，因此庫門需要與信號、門禁等系統進行連鎖。

（1）庫門需要進行消防聯動：當發生火災時，FAS系統給門禁系統火災信號，門禁系統控制庫門開啟。

（2）庫門與信號系統的接口：庫門完全開啟后，信號系統需要采集庫門的狀態，當庫門進行開關操作完成時，信號系統進行采集，確認開關狀態到位后，方可進行列車的出入庫。

（3）庫門設手動旁路開關：聯鎖系統采集車庫門打開狀態。只有當車庫門處于打開且鎖閉狀態時，聯鎖系統才可以辦理進庫/出庫進路和開放進庫/出庫信號機。

3.4 洗車庫方案

停車場洗車庫內設置與信號系統連鎖的全自動駕駛洗車機，可以實現自動洗車功能。信號系統接收洗車機發來的洗車線狀態和清洗模式，能夠控制車輛以設定的模式和速度通過洗車機，完成洗車作業。

洗車庫控制室配備負責監控洗車機的值班人員，此人員通過車場非全自動駕駛區域與全自動駕駛區的門禁系統進入到全自動駕駛區域里，自行進入到洗車機的控制室。

4 存在問題與措施

由于燕房線全自動駕駛技術的應用在北京尚屬首例，因此在運營初期，需要進行有人監控的全自動駕駛模式。閻村北停車場的一些全自動設備調試時間可能會很長，因此要多吸取國內外軌道交通建設豐富的技術、管理人才，借鑒國內外的先進經驗，開展集成創新，盡量減少全自動駕駛技術相關設備調試時間。

作者簡介：任菲（1983-），女，工程師，中鐵工程設計院有限公司。