全自動運行車輛基地對靈活編組列車使用的適應性研究

摘 要：隨著全自動運行技術在城市軌道交通領域的廣泛應用，車輛基地的自動化設計與檢修工藝亟需優(yōu)化。本文以全自動車輛基地為核心，分析其與傳統(tǒng)車輛基地的差異性，聚焦檢修通道設計方案、防護分區(qū)布局及智能化檢修流程，并結合崇明線車輛基地實際案例，討論了全自動駕駛車輛基地對靈活編組列車的適應性研究。研究結果為全自動車輛基地的高效運維提供理論支持與技術參考。

關鍵詞：全自動運行 檢修通道 防護分區(qū) 智能檢修 靈活編組列車

1 緒論

全自動運行系統(tǒng)因其高可靠性、低運營成本的優(yōu)勢，已成為城市軌道交通發(fā)展的重要方向。作為車輛運維的核心設施，全自動車輛基地需通過優(yōu)化設計與智能化工藝，提升列車出入庫效率與檢修安全性。本文結合崇明線車輛基地，從停車列檢庫布局、檢修通道設計與檢修工藝三方面展開研究，為全自動車輛基地的標準化建設提供參考[1]。并討論了靈活編組列車對于全自動駕駛車輛基地的影響分析。

2 全自動車輛基地的構成與特點

2.1 功能分區(qū)

根據(jù)車輛段工藝設計需求，全自動車輛基地分為自動運行區(qū)與非自動運行區(qū)[2]。

自動運行區(qū)：包含停車列檢庫、洗車庫、智能檢測棚及出入段線等，采用信號系統(tǒng)控制列車運行及進路排列。

非自動運行區(qū)：包含周月檢庫、大架修庫、臨修庫、試車線等，通過物理隔離設施（如柵欄門）與自動區(qū)分離，確保人員與設備安全。

2.2 設計特點

列車自動停放與啟停：摒棄傳統(tǒng)司機介入，實現(xiàn)列車無人化入庫與出庫。

防護分區(qū)管理：以2股道為獨立防護單元，配置隔離門禁系統(tǒng)，支持分區(qū)間作業(yè)互不干擾。

延長股道長度：較傳統(tǒng)庫增加20～30m，滿足信號安全距離及多列位停放需求。

3 停車列檢庫設計對比與優(yōu)化

3.1 與傳統(tǒng)列檢庫的差異

停車列檢庫與傳統(tǒng)列檢庫的差異如表1所示。

3.2 檢修通道設計關鍵點

3.2.1 通道形式選擇

全自動車輛基地的停車列檢庫檢修通道形式可按照車輛受電方式的不同采取不同的設計方案，具體方案可參照如下。

天橋通道：適用于接觸軌供電場景，具有視野開闊優(yōu)勢，但需提高庫房高度。

地下通道：適用于接觸網(wǎng)供電場景，降低觸電風險，但需解決防滲水與通風問題。

具體方案的采用還需結合各個城市地鐵車輛基地的具體情況確定，還需結合其他各種因素如經(jīng)濟性等綜合確定。

3.2.2 出入口優(yōu)化方案

（1）防護分區(qū)內(nèi)兩股道間設出入口。劣勢：占用寬通道，設備通行受限。

（2）分區(qū)共用出入口。優(yōu)勢：提升通行效率，安全性高。

4 全自動檢修工藝流程與設備創(chuàng)新

4.1 典型檢修流程[3]

（1）列檢作業(yè)：0.5日內(nèi)完成車體、轉向架目視檢測。

（2）周/月檢：3日內(nèi)完成系統(tǒng)功能測試與部件深度清潔。

（3）靜調與動調：通過靜調電源柜與試車線驗證車輛性能。

4.2 智能化檢修設備

智能巡檢機器人：實現(xiàn)車底螺栓松動、箱體異物的自動識別。

360°檢測系統(tǒng)：立體化監(jiān)測轉向架、受電弓等關鍵部件狀態(tài)。

信息化管理平臺：集成檢修記錄、故障追溯與資源調度功能，構建全生命周期數(shù)據(jù)鏈。

5 案例分析

圖1為崇明線的地下檢修通道，運用庫中平交道處設置地下檢修通道（通道出口朝向庫前方向），因為崇明線車輛的供電方式為接觸網(wǎng)供電+三軌回流，故選用地下通道的方案，且在地下通道內(nèi)考慮了通風和排水設計，提高通道內(nèi)的舒適性和安全性。并在停車列檢庫無人區(qū)內(nèi)設置智能巡檢機器人，實現(xiàn)無人巡檢。

6 靈活編組列車的適應性分析

以上海崇明線車輛基地為例，分析了靈活編組列車對全自動駕駛車輛基地的影響和適應性分析。

6.1 車輛方案

上海崇明線使用的是3編組的列車、3+3靈活編組的列車以及遠期的6編組列車。其中3編組列車：Tmc-M-Tmc，端車長約24.4m，中間車長22.8m。3+3靈活編組列車總長為143.2m；固定6編組列車總長為140m。車門等間距布局，均為7600mm。從圖2圖3中可以看出兩款車型按照中部對齊時車門位置完全一致的原則進行布局。

6.2 停車列檢庫列車停放需求

6.2.1 列車在停車列檢庫以3+3重聯(lián)模式進行停放

收車：（1）在車站以3+3重聯(lián)后進入停車場。（2）一輛3編組列車停放于停車列檢庫，另一列3編組列車以重聯(lián)模式駛入，與前一列3編組列車形成一列3+3編組列車停放。

發(fā)車：（1）停車列檢庫內(nèi)停放的3+3編組列車，直接向正線發(fā)車。（2）停車列檢庫內(nèi)停放的3+3編組列車，在原地解編為2列3編組列車，先后向正線發(fā)車。

6.2.2 停車列檢庫停車方案

停車列檢庫停車方案按照兼容3+3編組及6編組列車進行設計。

（1）固定6編組車輛，車長為140m，停車列檢庫長336m，車輛所有轉向架均位于﹣1.0m低位作業(yè)面，方便檢修作業(yè)。

（2）3+3編組，車長 143.2m，停車檢修庫長 336m，確保庫尾信號防護距離為 15m，壓縮庫中信號防護距離，A端列車兩端轉向架進入斜坡1.6m；B端列車庫尾方向第一個轉向架位于－1.0m 低位作業(yè)面，庫中方向第一個轉向架進入斜坡3.2m。3輛編組按“3+3”停車位停放。

（3）登客室平臺布置方案。A 端列位：以6編組車輛和 3+3 編組車輛中間對齊，客室門可以一一對應，登客室平臺尺寸（2×0.8m）及數(shù)量（每列位2個）保持不變。

B端列位：以6編組車輛和3+3編組車輛尾段對齊停放，客室門相錯1.6m，為滿足客室門兼容，將登客室尺寸加長1.6m（3.6×0.8m），數(shù)量（每列位2個）保持不變。3輛編組列車停放位置按3+3編組列車停車位停放，僅1個登客室平臺服務3輛編組列車。

6.2.3 檢修股道檢修平臺方案

◆檢修股道檢查坑長度156m不變。

◆兩種編組列車中間對齊停放，客室門一一對應，平臺開門按“3+3”編組方案設計。

◆1.1m標高檢修平臺基本長度136m保持不變（包容兩端客室門134m），為兼容兩種編組列車司機室側窗檢修需求，平臺兩端各挑出2.5m，1.1m標高檢修平臺含挑出部分總長度141m（一位端枕外設備車側檢查，平臺下凈高不足，檢修人員檢查不便）。

◆為上1.1m平臺和3.5m平臺樓梯前后布置，釋放寬度方向空間，3.5m標高檢修平臺長141m。

◆ 固定6輛編組和“3+3”編組列車以中間對齊停放時，空調相錯1.6m。

◆ 對于調運空調的3.5m層檢修平臺，調運空調側平臺門尺寸應加寬1.6m（6m寬），以滿足兩種編組列車空調調運需求。

◆3輛編組列車按“3+3”編組停車位停放。

6.2.4 車鉤檢查方案

◆ 采用靈活編組技術，全自動車鉤檢修可靠性要求高，需提高檢修頻率。

◆ 停車列檢庫車鉤檢查流程：列車以“3+3”編組休眠（根據(jù)運行計劃自動休眠）→人工啟動列車（帶信號系統(tǒng)）→人工操作解鉤、駕駛1輛3編組列車向出庫方向移動1m→人工檢修全自動車鉤→人工駕駛移動后的3編組、列車撞擊另一輛3編組列車進行重聯(lián)

◆ 檢修股道檢查：考慮檢修股道列車與平臺門的對應關系，建議最后一步對車鉤進行檢修。

6.2.5 固定架車機方案

臨修庫、解體組裝線固定式架車機，按固定6輛編組列車進行設計，“3+3”編組列車需解編成3編組列車后進行架車作業(yè)。

6.2.6 洗車庫回流軌斷軌區(qū)長度

崇明線車輛使用三軌回流，3輛編組列車最外側回流靴間距61.3m，車輛短時間內(nèi)允許僅1個回流靴搭在回流軌上。故為確保全程帶電洗車，洗車庫及庫前平過道長度不大于56m。

7 結論與展望

全自動車輛基地通過防護分區(qū)與智能通道設計，顯著提升了檢修安全性與作業(yè)效率。且隨著城市化進程的加速和城市軌道交通需求的不斷增長，靈活編組列車的應用也對車輛基地和地鐵建設工程提出了新的要求，本文的研究成果將為未來的地鐵建設工程和改造提供重要的參考和技術指導。未來研究可聚焦以下方向。

（1）通道環(huán)境優(yōu)化：探索地下通道的智能化照明與通風技術。

（2）多系統(tǒng)協(xié)同：整合信號系統(tǒng)與檢修設備數(shù)據(jù)鏈，實現(xiàn)故障預測性維護。

（3）標準化建設：制定全自動車輛基地設計規(guī)范，推動行業(yè)統(tǒng)一標準。

（4）靈活編組：探索更加適合的列車靈活編組方案，以適應車輛基地的檢修和維護。

參考文獻：

[1]韓志彬，張政，王鵬博.全自動車輛基地停車列檢庫檢修通道設計研究[J].城市軌道交通研究，2022，25（03）：116-120.

[2]楊瑞，李強.城市軌道交通全自動無人駕駛車輛基地工藝設計方案研究[J].運輸經(jīng)理世界，2021（02）：1-2.

[3]馮子超.軌道交通全自動運行車輛檢修工藝分析[J].設備管理與維修，2023（08）：67-70.