基于全自動駕駛的地鐵車輛基地總平面布置方案研究

彭 珊

（廣州地鐵設(shè)計研究院股份有限公司，廣東 廣州 510010）

關(guān)鍵字：全自動駕駛；地鐵；車輛基地；總平面布置

1 背景及研究意義

全自動駕駛系統(tǒng)是基于現(xiàn)代計算機、通信、控制和系統(tǒng)集成等技術(shù)實現(xiàn)列車運行全過程自動化的新一代城市軌道交通系統(tǒng)[1]。隨著軌道交通行業(yè)快速發(fā)展，全自動駕駛技術(shù)在該領(lǐng)域應(yīng)用越發(fā)廣泛[2]。

車輛基地主要承擔車輛運營管理、檢修停放等任務(wù)。全自動駕駛車輛基地還應(yīng)具有車輛全自動作業(yè)功能，包括車輛自動喚醒、自動休眠、自檢、自動洗車等。相對傳統(tǒng)常規(guī)地鐵基地而言，全自動駕駛車輛基地對功能分區(qū)、工藝總平面布局有更高的要求。

研究全自動駕駛對地鐵車輛基地總平面設(shè)計的影響，對提高車輛基地自動化程度，提高運營效率有很重要的意義。文章以南京至句容城際軌道交通工程句容車輛基地為例，研究分析全自動駕駛地鐵車輛基地總平面布置方案。

2 工程概況

南京至句容城際軌道交通工程線路長約43.642 km，其中，高架段長約26.866 km、地下段長約16.776 km，線路起終點均預(yù)留延伸條件。全線共設(shè)車站13座，其中，地下站7座、高架站6座，平均站間距3.58 km，最大站間距7.42 km，最小站間距1.287 km。南京至句容城際軌道交通工程全線設(shè)置句容車輛基地、東郊小鎮(zhèn)停車場各1座。句容車輛基地定位為南京地鐵線網(wǎng)B型車大架修車輛基地，承擔本線、南京地鐵12號線、南京地鐵13號線配屬列車的大架修任務(wù)，及本線配屬列車的定修、臨修、部分周月檢及列檢等運維任務(wù)。

3 總平面方案研究

3.1 用地條件

句容車輛基地選址位于句容市南郊，弘景路、104國道、小南路、圣湖大道所圍地塊內(nèi)，出入段線從句容站接出，地塊南北向長約1 436 m，東西向?qū)捈s326 m。選址現(xiàn)狀以農(nóng)田、林地為主，有少量水塘及民房，地勢起伏較大，現(xiàn)狀高程約為13.6～32.3 m。

3.2 出入段線

句容站為地下兩層島式車站，句容車輛基地出入段線從車站正線之間接出 （如下圖所示），出入段線從句容站站后接出，南行下穿弘景路后出地面，繼續(xù)南行上跨肖莊水庫溢洪河后向東南偏轉(zhuǎn)接入車輛基地，如圖1所示。

圖1 出入段線平面示意圖

3.3 總平面設(shè)計方案

方案一以運用庫和聯(lián)合檢修庫為主體布置，運用庫和聯(lián)合檢修庫橫列式布置，場坪標高23.85 m，段內(nèi)軌面標高

24 .5 m。

運用庫設(shè)置在車輛基地西南。庫內(nèi)設(shè)置有停車列檢修線、周月檢線及運轉(zhuǎn)綜合樓。停車列檢線設(shè)置15股道，共30列位；周月檢線設(shè)置4股道，共4列位；運轉(zhuǎn)綜合樓設(shè)置在周月檢線尾端，按2層布置。聯(lián)合檢修庫位于車輛基地東南，庫內(nèi)設(shè)置有吹掃線1股道、靜調(diào)線1股道、定修線2股道、臨修線1股道、大架修線3股道，還設(shè)置有部件檢修區(qū)、移車臺、車體檢修區(qū)、噴漆間以及輔助辦公用房等。

考慮車輛基地全自動駕駛分區(qū)的需求，鏇輪庫與聯(lián)合檢修庫合并設(shè)置，鏇輪庫前后均留有1列車的直線段。在聯(lián)合檢修庫北側(cè)設(shè)置有蓄電池間。特種車庫設(shè)置在聯(lián)合檢修庫咽喉區(qū)東側(cè)。特種車庫線與出入段線直接相連，調(diào)機車及工程車進出段方便。在咽喉區(qū)東側(cè)，靠近特種車庫區(qū)域為物資存放區(qū)，設(shè)置有材料堆場 （配備材料棚及材料裝卸線）、易燃品庫及物資庫。物資存放區(qū)附近空地設(shè)置有牽引降壓變電所及污水處理站。物資存放區(qū)北側(cè)生活區(qū)內(nèi)設(shè)置有綜合樓、公寓樓、派出所、停車場、公務(wù)車棚等單體建筑，并在附近空地設(shè)置大件存放區(qū)及預(yù)留輪軸檢修基地。

設(shè)牽出線1條，滿足車輛基地內(nèi)調(diào)車作業(yè)的需要，并滿足全自動駕駛列車的駕駛模式轉(zhuǎn)換。出入段線西側(cè)設(shè)有洗車線及洗車庫。洗車線采用八字往復式布置，洗車工藝流程順暢，洗車效率較高。洗車劃為無人區(qū)，實現(xiàn)對車輛的自動清洗。試車線布置于車輛基地的西側(cè)，全有效長度約1 253 m，滿足本線配屬列車最高85 km/h的試車要求，列車全速試車在黃梅至寶華山區(qū)間進行。試車線劃為無人區(qū)，增加對全自動駕駛功能的動態(tài)測試。

車輛基地內(nèi)設(shè)環(huán)行運輸?shù)缆泛拖赖缆?，設(shè)出入口2處與段外道路相連，主出入口設(shè)在車輛基地北側(cè)，與弘景路相連，次出入口設(shè)在車輛基地南側(cè)，與小南路相連。段內(nèi)道路呈環(huán)狀布置，主要生產(chǎn)辦公房屋周圍均設(shè)有環(huán)形道路，能滿足生產(chǎn)、生活和消防要求如圖2所示。

圖2 總平面布置方案一

其中，洗車、停車列檢、周月檢作業(yè)為全自動駕駛區(qū)，其他區(qū)域為人工作業(yè)區(qū)，轉(zhuǎn)換軌設(shè)置出入段線東側(cè)，便于司機上下車。全自動駕駛區(qū)與人工作業(yè)區(qū)進行隔離，各出入口可采用人臉識別門禁系統(tǒng)。具體分區(qū)如圖3所示。

圖3 全自動駕駛分區(qū)示意圖

圖4 總平面布置方案二

方案二以運用庫和聯(lián)合檢修庫為主體布置，運用庫和聯(lián)合檢修庫縱列式布置，場坪標高21.3 m，段內(nèi)軌面標高21.95 m。運用庫設(shè)置在車輛基地南端。具體分區(qū)如圖4所示。聯(lián)合檢修庫位于車輛基地北端，在聯(lián)合檢修庫南側(cè)設(shè)置有蓄電池間。鏇輪庫與工程車庫合并設(shè)置在運用庫東側(cè)，鏇輪庫前后均留有1列車的直線段，工程車庫內(nèi)設(shè)置有2條工程車停放線，工程車庫尾部設(shè)置材料棚及材料堆場，工程車停放線1延伸至材料堆場兼顧材料裝卸及新車裝卸。檢修庫與運用庫咽喉區(qū)之間設(shè)置有調(diào)機庫、污水處理站及大件場地。聯(lián)合檢修庫北側(cè)設(shè)置有物資庫、易燃品庫、單身公寓、綜合樓、派出所、公務(wù)車棚等單體建筑，并預(yù)留有輪軸檢修基地用地。出入段線西側(cè)設(shè)有洗車線，采用往復式布置，洗車流程順暢。試車線布置于車輛基地的東側(cè)，靠近檢修庫設(shè)置，全線為平直線，試車線長約1 174 m，滿足本線配屬列車最高85 km/h的試車要求。

以上分析可知：兩個方案均可滿足車輛基地生產(chǎn)功能需要，方案一的段內(nèi)調(diào)車作業(yè)及工程車上線作業(yè)更為方便。因此，通過對比分析研究，確定方案一更為合理，如表1所示。

表1 車輛基地總平面方案對比表

4 結(jié)語

基于全自動駕駛技術(shù)，分析有人區(qū)/全自動分區(qū)、轉(zhuǎn)換軌設(shè)置對地鐵車輛基地總平面設(shè)計的影響，結(jié)合句容車輛基地工程特點，對總平面設(shè)置方案進行對比研究，主要結(jié)論如下。

（1） 全自動駕駛地鐵車輛基地總平面設(shè)計時，功能區(qū)劃分應(yīng)明確，有人區(qū)與全自動駕駛區(qū)應(yīng)進行有效隔離，可采用人臉識別門禁等安防措施。

（2） 洗車線宜劃分全自動駕駛區(qū)，布置入段一側(cè)，實現(xiàn)車輛全自動入段洗車。

（3） 試車線可劃分全自動駕駛區(qū)，并增加對全自動駕駛功能的動態(tài)測試。

（4） 車輛基地內(nèi)增加車輛全自動駕駛與有人駕駛模式切換的轉(zhuǎn)換軌，可與檢修用牽出線合并設(shè)置，在軌旁設(shè)有人駕駛用登車平臺，方便運營使用。