研究全自動無人駕駛車輛段設(shè)計(jì)

尹亮 喻學(xué)寧 熊艷

1.國防科技大學(xué)智能科學(xué)學(xué)院 湖南 長沙 410000

2.湖南銀河電氣有限公司 湖南 長沙 410000

全自動無人駕駛系統(tǒng)是在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制系統(tǒng)集成等技術(shù)配合下能夠?qū)崿F(xiàn)列車全過程自動化運(yùn)行的城市軌道交通系統(tǒng)。全自動無人駕駛系統(tǒng)是一種自動化程度最高的等級。和傳統(tǒng)駕駛系統(tǒng)相比，全自動無人駕駛系統(tǒng)能夠更好的優(yōu)化人力資源配置，從而降低地鐵營運(yùn)人員的勞動強(qiáng)度，增強(qiáng)整個系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。在時代的進(jìn)步下，全自動無人駕駛車輛在各個城市和國家開始啟動。為了能夠更好的推廣和普及自動無人駕駛車輛發(fā)展，文章就自動無人駕駛車輛段的設(shè)計(jì)問題進(jìn)行探究。

1 全自動化無人駕駛車輛段的特點(diǎn)分析

全自動無人駕駛車輛段是將正線對列車運(yùn)行控制權(quán)從車站延伸到車輛段的全自動化運(yùn)行管理區(qū)域，在全自動無人駕駛車輛使用的時候不僅要滿足當(dāng)前車輛段列車停車、整改、清潔、檢查、調(diào)試等方面的功能需要，而且還需要具備自動喚醒其他列車運(yùn)行的功能。全自動無人駕駛車輛段的運(yùn)行特點(diǎn)具體表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，全自動無人駕駛車輛段由控制中西納智捷控制。第二，全自動無人駕駛車輛在運(yùn)行的時候能夠?qū)崿F(xiàn)列車的自動化喚醒，在喚醒之后能夠啟動列車并自動進(jìn)行運(yùn)行。第三，全自動無人駕駛列車在離開正線服務(wù)端之后會重新返回到車輛段，最終完成停車。 第四，全自動無人駕駛車輛能夠完成自動洗車操作。同時，全自動無人駕駛車輛在沒有人員駕駛的情況下能夠降低車輛駕駛者在駕駛車輛過程中所面臨的安全隱患，在真正意義上實(shí)現(xiàn)對列車的自動化管理。

2 全自動無人駕駛車輛段設(shè)計(jì)方案分析

2.1 區(qū)域段的劃分

全自動無人駕駛車輛在車輛段、停車場地能夠?qū)崿F(xiàn)自動化喚醒、自動化出入庫、自動化洗車等一系列操作。在停車位置上能夠?qū)囕v的運(yùn)行進(jìn)行精準(zhǔn)的定位和調(diào)整，同時通過將車輛段、停車站自動操作和非自動操作的劃分能夠有效實(shí)現(xiàn)全自動車輛段的停車功能需求。

按照全自動駕駛需求，全自動無人駕駛車輛段在設(shè)計(jì)的時候需要進(jìn)行有人區(qū)域和無人區(qū)域的劃分，并在兩個區(qū)域的交界地帶設(shè)置門禁系統(tǒng)，將停車列檢庫和洗車庫納入到無人區(qū)的范圍，將工程車輛、試驗(yàn)車險、聯(lián)合檢修庫等設(shè)置在有人區(qū)域范圍內(nèi)。

2.2 信號控制和駕駛模式

根據(jù)全自動無人駕駛車輛段或者停車場內(nèi)部的作業(yè)模式將全自動無人駕駛車輛自動控制區(qū)域納入到ATC的系統(tǒng)監(jiān)控范圍內(nèi)， 全自動無人駕駛車輛段或者停車場出入停車列檢庫和洗車庫作業(yè)進(jìn)路設(shè)置為列車的進(jìn)路設(shè)置，車輛在全自動無人駕駛車輛段或者停車場內(nèi)部采取進(jìn)路閉塞的運(yùn)行方式。ATC具備對整個車輛段、停車場監(jiān)視和管控的功能，在具體運(yùn)行的時候能夠?qū)θ詣訜o人駕駛車輛段或者停車場自動控制區(qū)域范圍內(nèi)的列車信號進(jìn)行全過程的跟蹤處理，并根據(jù)提供的出入庫計(jì)劃自動設(shè)置立車目的地的代碼，之后自動觸動列車的進(jìn)路。

在自動區(qū)域范圍內(nèi)具備CBCT級別下的ATP或者ATO 功能，能夠?yàn)檎麄€列車的穩(wěn)定運(yùn)行提供重要參考支持。全自動無人駕駛車輛段或者停車場根據(jù)作用需要還可以設(shè)置相應(yīng)的調(diào)車信機(jī)，采取限制人工駕駛的方式來運(yùn)行車輛。

2.3 停車列檢庫內(nèi)部設(shè)置防護(hù)分區(qū)

停車列檢庫一般被設(shè)置在無人區(qū)，為了能夠更好的方便人員進(jìn)出和作業(yè)安全，可以將停車列檢庫分別設(shè)置在四個防護(hù)分區(qū)上，各個防護(hù)分區(qū)分別應(yīng)用柵欄形成物理隔離。在入庫的位置上設(shè)置能夠通人的地下通道，通道在每個防護(hù)分區(qū)上安排一個出入口，并在出入口的位置上設(shè)置相應(yīng)的門禁系統(tǒng)。第一，在初期有人駕駛操作的時候，SPKS開關(guān)和門禁系統(tǒng)會同時啟動，這個時候列車檢查人員、保潔人員、司機(jī)等都能進(jìn)入到停車列檢庫。第二，在采取全自動化無人駕駛模式的時候，列檢人員、保潔人員等會進(jìn)入到停車列檢庫的一個分區(qū)，在得到上級批復(fù)之后運(yùn)轉(zhuǎn)值班室人員會取人行地下通道的門禁卡， 之后從人行地下通道進(jìn)入到對應(yīng)的分區(qū)范圍內(nèi)，在刷好門禁卡之后進(jìn)入到系統(tǒng)中。人員在退出防護(hù)區(qū)域的時候需要將門禁卡退還給運(yùn)轉(zhuǎn)值班室，由值班室的人將SPKS開關(guān)復(fù)位處理，之后通知電調(diào)節(jié)人員及時供電。

2.4 車輛檢修作業(yè)

全自動無人駕駛車輛段的檢修作業(yè)包含停車列檢、洗車、檢修等一系列工作，其中，停車列檢、洗車等操作所采取的是全自動作業(yè)模式。第一，停車列檢作業(yè)操作。全自動無人駕駛車輛段停車列檢的施工作業(yè)內(nèi)容主要包含承擔(dān)本場配屬車輛的停放、運(yùn)用和整改工作；承擔(dān)對工作區(qū)域范圍內(nèi)車輛運(yùn)行功能的檢查；在高峰時期如果有車輛出入庫，各個車輛需要按照順序集中在一個防護(hù)分區(qū)，在這個分區(qū)統(tǒng)一停放，之后由排列檢查人員在分區(qū)范圍內(nèi)開展相關(guān)作業(yè)操作，每一個防護(hù)分區(qū)都需要按照以上的規(guī)定進(jìn)行操作管理。第二，洗車作業(yè)。洗車庫控制室需要至少安排一名員工進(jìn)行值班管理，這個時候管理人員通過車場非全自動駕馭區(qū)域和全自動駕馭區(qū)域來對需要清洗的車輛進(jìn)行管理。

3 結(jié)束語

綜上所述，全自動無人駕駛車輛段系統(tǒng)是一種采用全新理念、先進(jìn)技術(shù)的城市軌道交通客運(yùn)模式，在當(dāng)前國內(nèi)發(fā)展處于一種初始階段，還沒有在真正意義上被使用。但是經(jīng)過上文分析可以發(fā)現(xiàn)，全自動無人駕駛車輛段存在以下優(yōu)勢：第一，軌道交通技術(shù)成熟，體現(xiàn)軌道交通路網(wǎng)建設(shè)的先進(jìn)性。第二，采取全自動駕駛管理系統(tǒng)，不管是操作人員還是管理人員都能夠?qū)Φ罔F車輛的穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)行管理。第三，全自動駕馭能夠提升軌道交通現(xiàn)代化服務(wù)管理水平，降低鐵路運(yùn)行成本。基于此，在新的歷史時期需要相關(guān)人員加強(qiáng)對全自動無人駕駛車輛段和有關(guān)應(yīng)用設(shè)計(jì)方案的分析，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)來更好的促進(jìn)全自動無人駕駛車輛段建設(shè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國鐵路交通的長遠(yuǎn)、穩(wěn)定發(fā)展。