摘要：随着我国城市轨道交通行业的快速发展，国内各大城市地铁逐步进入全自动驾驶时代，为了研究全自动驾驶模式下车辆基地总平面布局和工艺设计特点，文章总结全自动驾驶模式对车辆基地总平面布局的主要影响，并以国内某全自动驾驶车辆基地为例，分析了顺向横列式、反向纵列式两种典型车辆基地总平面布局特点，探究了全自动驾驶模式对车辆基地工艺设计带来的其他影响，为后续全自动驾驶车辆基地设计提供参考。
关键词：地铁;全自动驾驶;车辆基地;工艺设计
1研究背景
全自动运行系统(fullyautomaticoperation，FAO)基于现代计算机、通信、控制和系统集成等技术，实现列车运行全过程自动化，是新一代城市轨道交通系统，截至2018年12月，全球共有64条地铁线路采用全自动运行系统[1-2]。未来全球城市轨道交通75%新线将采用全自动运行，40%既有线路将改建为全自动运行线路[3-4]。全自动运行系统在车辆基地中的应用，对提高车辆基地自动化程度、运营安全与效率具有重要的意义，相比常规车辆基地，全自动驾驶车辆基地对总平面布局原则，包括功能分区划分、信号转换区段设置、人工及自动驾驶区围蔽隔离设施等均提出了较高的要求。本文总结了全自动驾驶模式对车辆基地总平面布局的主要影响，并结合全自动驾驶车辆基地设计案例，研究两种典型总平面布置形式下的全自动驾驶车辆基地布局特点，最后分析全自动驾驶对车辆基地工艺设计带来的其他影响。
2全自动驾驶对车辆基地总平面布局的影响
2.1人工及自动驾驶区划分
为了保障车辆运行及人员作业安全、方便生产及运营管理，全自动驾驶车辆基地需进行人工驾驶和自动驾驶区域划分。人工驾驶区作业内容较为复杂，规律性弱，人工干预程度高，如架修线、定修线、临修线、静调线、吹扫线、镟轮线、调机及工程车线、材料装卸线等;自动驾驶区作业内容相对简单、规律性强、人工干预程度低，如停车列检线、洗车线、牵出线、出入段线等[5]。各地对周月检线和试车线的区域划分原则尚未完全统一，可综合考虑场区条件及运营需求进行区域划分，避免人工及自动驾驶区被分割。
2.2驾驶区之间增设转换轨
相比常规段场，全自动驾驶模式下列车从自动驾驶区进入人工驾驶区，需在转换轨及常规人工驾驶模式下牵出线功能，进行驾驶模式转换。为了方便司机上下车，需设置通往信号转换轨的段内道路，并在转换轨旁增设司机登车平台，同时应满足限界要求。
2.3分区增设围蔽隔离设施
(1)段场红线围蔽(或围墙)，实现段场内部与外部的分隔。(2)轨行区物理隔离，实现对轨行区的严格分隔，确保段内行车及作业安全。全自动驾驶车辆基地除设置上述隔离设施外，需增设分区围蔽，包括人工驾驶区与自动驾驶区之间、各自动驾驶分区之间、咽喉区上行与下行之间、人工及自动驾驶区信号转换区域等，并在道路等需要中断的地方，增设开门和门禁系统，与信号系统联锁。
3全自动驾驶车辆基地典型布局方案研究
根据段场与接轨站的关系，车辆基地总平面布置主要分为贯通式、尽端式，贯通式布置受到较多的限制因素，国内车辆基地基本以尽端式布置为主，主要包括顺向横列式、反向纵列式。以国内某全自动驾驶车辆基地为例，基于全自动驾驶模式对车辆基地布局新要求，针对顺向横列式、反向纵列式两种典型布局形式及工艺流线进行探讨。
3.1顺向横列式
运用库与检修库顺向横列布置。全自动驾驶区包括运用库、洗车机库、出入段线等;人工驾驶区包括检修库、镟轮库、调机及工程车库、材料装卸线等;周月检线位于运用库内，划分为自动驾驶区，转换轨设置于出段线东侧。顺向横列式车辆基地如图1所示。
3.2反向纵列式
运用库与检修库纵列布置，驾驶区划分与顺向横列式保持一致，转换轨设置于运用库东侧，两种总平面布局方式均满足生产功能需要。反向纵列式车辆基地示意图如图2所示。两种典型车辆基地总平面布局对比分析如表1所示。
4全自动驾驶车辆基地其他特点
相较于常规车辆基地，全自动驾驶模式会对总平面布局、列车作业流程、自动驾驶区库房尺寸及工艺设计原则等产生影响。
4.1停车列检库增加库房长度
采用全自动驾驶模式后，为了提高检修效率，停车列检库设置100%检查坑，根据信号要求，应充分考虑自动驾驶信号防护距离，两列位之间的距离≥20m，后一列位车尾与车挡距离≥15m，库房长度需增加约12m。停车列检库库房长度如图3所示。
4.2停车列检库划分防护分区
采用全自动驾驶模式后，为了保证检修人员及车辆安全，停车列检库一般按2~3股道划分若干个防护分区，并采用隔离网进行隔离。停车列检库防护分区如图4所示。
4.3停车列检库增设地下通道及库中门禁
采用全自动驾驶模式后，检修作业人员主要通过地下通道连通各防护分区，库中平交道各防护分区之间增设门禁，并与信号系统联锁。停车列检库地下通道及库中门禁如图5所示。
5结语
全自动运行系统在轨道交通中的应用，对常规车辆基地采用全自动驾驶模式后，为了提高检修效率，停车列检库设置100%检查坑，根据信号要求，应充分考虑自动驾驶信号防护距离，两列位之间的距离≥20m，后一列位车尾与车挡距离≥15m，库房长度需增加约12m。停车列检库库房长度如图3所示。的设计原则产生了较大影响。针对两种模式下车辆基地设计原则的差异进行研究，相关单位应不断积累自动驾驶段场设计经验，优化设计方案，拓宽轨道设计思路，提高自动驾驶模式下车辆基地生产检修作业效率，不断提升自动化运行的水平，为后续全自动驾驶模式下车辆基地的优化设计提供参考。
参考文献
[1]任安萍.浅谈我国全自动无人驾驶地铁的发展[J].科技视界，2012(25)：207-208.
[2]王伟.面向互联互通的全自动运行系统[J].铁路技术创新，2016(4)：56-60.
[3]郭泽阔.全自动驾驶车辆段总体布局方案设计[J].都市快轨交通，2017，30(2)：42-47.
[4]郜春海，王伟，李凯，等.全自动运行系统发展趋势及建议[J].都市快轨交通，2018，31(1)：51-57.
[5]王亚丽.基于全自动驾驶技术的南京地铁7号线高架车辆段设计[J].城市轨道交通研究，2018，21(10)：142-146.
《城市轨道交通全自动运行车辆基地总平面设计研究》来源：《智能城市》，作者:柳明
