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摘要：全自動駕駛車輛基地相對常規車輛基地需新增自動駕駛區與人工駕駛區、各自動駕駛區之間的分區隔離設施。文章首先對地鐵全自動駕駛車輛基地自動駕駛區和人工駕駛區的劃分原則做簡要介紹；其后，以國內某段場為例，重點對地鐵全自動駕駛車輛基地的分區隔離設施設置方案做出分析。為后續全自動駕駛車輛基地的分區隔離設施方案提供參考。

關鍵詞：全自動駕駛；地鐵；車輛基地；分區圍蔽

1研究背景

全自動運行系統（FullyAutomaticOperation，FAO），是基于現代計算機、通信、控制和系統集成等技術實現列車運行全過程自動化的新一代城市軌道交通系統，是城市軌道交通自動化等級最高的系統[1]。隨著CBTC（CommunicationBasedTrainControl）技術的快速發展，地鐵全自動運行系統也成為國內城市軌道交通列車運行控制系統的發展趨勢。全自動運行系統在城市軌道交通中的應用將顯著提升軌道交通安全與效率。國內各大城市已將全自動運行系統建設納入規劃[2]。截至2018年12月，全球64條無人駕駛地鐵線路投入運營，為全球42個城市提供了1026km的公共交通服務。亞洲在無人駕駛地鐵領域居世界領先地位，其中50%的無人駕駛地鐵線路已投入運營。到2028年，預計亞洲無人駕駛地鐵公里數將占全球53%，而中國無人駕駛地鐵線路在其中占據了重要組成部分，且呈現由低運量逐步向大運量地鐵發展的態勢[3]。

2全自動駕駛車輛基地功能概述

車輛基地是城市軌道交通系統重要的組成部分，是保證城市軌道交通系統正常運營的后勤基地。車輛基地是車輛的“家”，到夜里車輛必須收回到車輛段，進行規定的檢修和保養作業，有故障可以及時修理排除，它是保證日常安全運行的重要基地[4]。全自動駕駛車輛基地分人工駕駛區和自動駕駛區，自動駕駛區是正線全自動運行的延伸，可以實現列車自動休眠、自動喚醒、自動出入庫、自動轉線、自動列車清洗等功能。除此之外，同樣具備常規系統相應功能，如列車停放、整備、清潔、檢查、定期檢修、調試等[5]。車輛基地內的作業，尤其是列車進出場作業效率會對正線列車運行效率起著重要作用。全自動駕駛車輛基地能夠有效減少段內調車作業時間、提升作業效率，但同時也面臨著更為重要的系統安全防護問題。因此，在地鐵全自動駕駛車輛基地實際運營過程中，需要將段場自動駕駛區與人工駕駛區進行有效分隔，并進一步將自動駕駛區細分為不同的防護分區。無論是自動駕駛區與人工駕駛區的分隔還是自動駕駛區不同防護分區之間的分隔都需要借助圍蔽等物理設施進行隔離。本文結合全自動駕駛車輛基地的設計案例，對全自動駕駛車輛基地的分區劃分原則及自動駕駛相關分區隔離設施方案進行研究。

3分區隔離設施設置方案研究

3.1自動駕駛區和人工駕駛區的劃分原則

根據全自動駕駛車輛基地列車駕駛模式的不同，可以將段場劃分為自動駕駛區和人工駕駛區。全自動駕駛車輛基地分區隔離措施首先要確定段場內自動駕駛區和人工駕駛區的劃分原則。根據列車檢修作業內容以及庫房使用條件，可將大/架修線、定/臨修線、吹掃線、靜調線、鏇輪線、調機線、工程車線、材料裝卸線、試車線等區域劃分為人工駕駛區；人工駕駛區內的作業內容較為復雜、規律性弱、對人工作業依賴程度較高。可將停車列檢線、洗車線、牽出線、咽喉區、出入場線等劃分為自動駕駛區；自動駕駛區內的作業內容規律性高、重復性強、對人工作業依賴程度較低。其中，各地針對周月檢線的分區劃分原則不盡相同，周月檢線若與停車列檢線合設，從庫房整體使用以及提高收發車效率的角度來看，宜將其與停車列檢線一并納入自動駕駛區；但從檢修作業需求來看，周月檢線作業一般需要持續數小時，且為了提高列車上線率，周月檢線一般在早晚高峰之間的時間段內進行作業。另外，考慮到定修線實際使用率不高，定修作業內容可能會移至周月檢線完成，進一步延長了周月檢線的作業時間。由此可見，周月檢線存在較多的人工作業需求，宜納入人工駕駛區。本文針對這兩種情況，將周月檢線分別納入人工駕駛區、自動駕駛區考慮，并分析比較兩者差異。

3.2全自動駕駛車輛基地分區隔離設施設置案例

3.2.1全自動駕駛車輛基地方案概述本車輛段定位為大架修車輛基地，承擔本段配屬車輛的三月檢、雙周檢、列檢、停放、運用等任務以及本線車輛段定臨修任務；還承擔本線的大修和架修作業任務。考慮上蓋物業開發及全自動駕駛等因素，本車輛段設計原則上盡量減少段內作業交叉，總平面布置功能明確，自動駕駛區與人工駕駛區功能相對獨立。運用庫和聯合檢修庫作為主要單體呈并列式布置，列車出入庫工藝流程順暢，庫房區、咽喉區預留上蓋開發條件。車輛段設置停車列檢線28列位、周月檢線3列位、鏇輪線1列位、吹掃線1列位、靜調線1列位、定修線2列位、臨修線1列位、大架修線4列位、試車線1列位、材料裝卸線1列位、調機線2列位、工程車線2列位、洗車線1列位、新車裝卸線1列位、待修車存放線1列位、駿修車存放線1列位。全自動駕駛車輛基地總平面布置時應考慮對自動駕駛區和人工駕駛區、軌行區和非軌行區進行分離，減少各區之間的相互影響。本段場南側為自動駕駛區，北側為人工駕駛區，咽喉區北側為非軌行區，在用地上形成了較好的分隔。

3.2.2分區隔離設施設置原則常規段場的隔離設施包括段場紅線圍蔽（或圍墻）、軌行區物理隔離；除此兩類隔離設施外，為保證系統安全防護等級與正線相同，車輛段內自動駕駛區和人工駕駛區之間、各個自動駕駛分區之間要設置分區圍蔽等隔離設施，并設門禁系統。全自動駕駛車輛基地隔離設施包括三類：①段場紅線圍蔽（或圍墻），以實現段場與外部的分隔；②軌行區物理隔離，嚴格控制外來人員和車輛隨意進入軌行區，避免對行車及作業安全造成影響；③自動駕駛分區圍蔽，需在車輛段內自動駕駛區和人工駕駛區之間、各個自動駕駛分區之間設置圍蔽（或欄桿）等隔離設施，并設門禁系統；防止作業人員非法進入自動駕駛區，對自動駕駛作業及工作人員人身安全造成影響。其中，第①、②兩類隔離設施在常規段場中同樣需要設置，第③類為全自動駕駛車輛基地新增隔離設施。本文主要對自動駕駛相關分區隔離設施做研究，同時涉及軌行區物理隔離設施，但不包括段場紅線圍蔽（或圍墻）。

3.2.3分區隔離設施設置案例（周月檢為自動駕駛區）全自動駕駛車輛基地分區隔離設施示意圖（周月檢為自動駕駛區）如圖1所示。自動駕駛區與人工駕駛區的分隔圍蔽應連續且形成閉環，保證自動駕駛區為全封閉區域，以防護自動駕駛區的人工作業。對于在道路等需要中斷的地方，需要設置開門和門禁進行有效防護。自動駕駛區內各個分區之間的圍蔽可不必完全封閉，但應盡量降低各個自動駕駛區之間的相互影響。各個區域的分隔并非一定要完全通過圍蔽連接形成閉環，單體庫房的外墻也是一種分隔措施，應與圍蔽合理地結合使用。圖中藍色圍蔽為自動駕駛區與人工駕駛區、自動駕駛各個分區之間的分隔圍蔽，綠色圍蔽為人工駕駛區與非軌行區、人工駕駛區之間的分隔圍蔽。對于停車列檢庫和周月檢庫等經常需要有人作業的區域，為了提升美觀性，其分隔設施可采用與分區圍蔽等高的欄桿。對于運用庫庫前平過道和庫中平過道等消防通道上若設置了開門，則需要與消防系統和信號系統連鎖，應首先考慮使用電動門，便于快速開門供車輛通行。對于垂直于股道方向上設置的開門，可采用電動門，應與信號系統連鎖，應注意門打開后不能對限界和行車安全造成影響。對于既非消防通道也非橫跨股道而設置的開門，多供于人員通行，可考慮采用手動開門，但要與信號系統連鎖，并設置門禁。對于上蓋段場，結合柱網布置情況，停車列檢庫一般為兩線一跨度，停車列檢庫內宜按照不大于2線一個安全分區進行設置，各分區間應使用欄桿進行分隔；對于一線兩列位停車列檢庫，庫中一般會設置4m寬消防通道，為保證自動駕駛區分區的連續性，需在庫中設置電動開門，并應與消防系統和信號系統保持聯動。本方案中周月檢劃分為自動駕駛區。周月檢若劃分為自動駕駛區，應盡量與停車列檢庫緊鄰布置，不應該在周月檢和停車列檢之間布置其他人工駕駛區，避免分區被分割。周月檢庫內宜按照1線一個安全分區進行設置，周月檢各列位之間應以欄桿進行分隔。同時應注意周月檢雙層檢修平臺中間層也要考慮增設欄桿進行分隔。各安全分區尾部應設置手動開門，且與門禁連鎖，供工作人員進出。為了便于咽喉區道岔和其他專業設備檢修，自動駕駛區咽喉區應結合供電分區進行進一步劃分。供電專業一般以2~5個股道為一個供電分區。因此，自動駕駛區咽喉區宜劃分為兩個分區或兩個分區以上，且宜與供電分區保持一致。自動駕駛區咽喉區分區圍蔽應盡量沿柱網布置，避免對限界或其他專業設備造成影響。為了減少咽喉區上下行區域的相互影響，宜在出入段線之間設置分隔圍蔽，將咽喉區上行與下行進行分隔，但一般供電分區劃分也會考慮將上下行分開，因此，可以將此處分區合并考慮。為減少誤操作、提升洗車效率，全自動駕駛車輛基地采用無人值守洗車。洗車區為自動駕駛區，而洗車機庫的輔跨辦公用房則為有人區。因此，在洗車機庫周邊設置分區圍蔽時要注意將其輔跨辦公用房分隔到有人區一側，而其洗車區則應分隔到自動駕駛區。一般在洗車機控制室或污水處理間會設置與洗車區連通的開門。因此，需在此開門處設置“列車清洗時禁止入內”的標識，增強對列車清洗機日常維護人員的安全提醒。全自動駕駛車輛基地相對于常規段場需增設信號轉換區。牽出線具備信號轉換條件，并配備司機登車平臺，是自動駕駛區與人工駕駛區進行信號轉換的區域，該區域應單獨設置為一個自動駕駛防護分區，以減少司機在此區域進行上下車作業時對整個自動駕駛咽喉區造成的影響。常規車輛段試車線主要對列車的牽引和制動性能進行動態試驗，包括起動、加速、運行、制動狀態試驗和運行數據的檢查、測試，試車時列車需司機人工駕駛控制[6]。全自動駕駛車輛基地試車線相比常規段場新增全自動運行測試，但試車線人工作業較多，仍劃分為人工駕駛區。考慮到試車作業時車速較高，為避免對試車作業造成干擾，應將試車線通過圍蔽與其他區域進行分隔。材料堆場屬于有人區，但考慮材料堆場存放物品安全，應通過安全圍蔽將材料堆場與其他區域進行分隔。車輛鏇修作業時應禁止無關人員入內，為了保證作業安全，將鏇輪線周邊用圍蔽與外部分隔，并在各個出入口處設置“車輛鏇修時，禁止入內”的標識，增強對列車鏇修時的安全提醒。

3.2.4分區隔離設施設置案例（周月檢為人工駕駛區）全自動駕駛車輛基地分區隔離設施示意圖（周月檢為人工駕駛區）如圖2所示。本方案中周月檢劃分為人工駕駛區，周月檢各列位之間不需要以分區圍蔽和手動門進行分隔。除周月檢分區隔離設施方案不同外，其余均與周月檢為自動駕駛區的分區隔離設施方案一致。

4結語

本文結合全自動駕駛車輛基地的設計案例，對全自動駕駛車輛基地的分區劃分原則及自動駕駛相關分區隔離設施方案進行研究。得出以下結論：（1）停車列檢庫宜按照不大于2股道一個安全分區進行設置，各分區間應以欄桿進行分隔，并在庫尾設置開門和門禁；（2）周月檢庫若劃分為自動駕駛區，宜按照1股道一個安全分區進行設置，各分區間應以欄桿進行分隔，并在庫尾設置開門和門禁；（3）自動駕駛咽喉區應結合供電分區進行進一步劃分，并以圍蔽分隔；（4）為了減少咽喉區上下行分區之間的相互影響，宜在出場線和入場線之間設置分隔圍蔽，將咽喉區上行與下行進行分隔；（5）在牽出線設信號轉換區，該區域可考慮單獨設置為一個自動駕駛防護分區。

參考文獻

[1]任安萍.淺談我國全自動無人駕駛地鐵的發展[J].科技視界，2012（25）：207-208.

[2]汪小勇.城市軌道交通全自動運行系統的現狀及展望[J].城市軌道交通，2019（2）：20-21.

[4]中華人民共和國建設部.JB104—2008城市軌道交通工程項目建設標準[S].北京：中國計劃出版社，2008.

[5]王曰凡.全自動無人駕駛系統——全新理念的城市軌道交通模式[J].城市軌道交通研究，2006（8）：6-10.

[6]楊超.地鐵全自動駕駛車輛基地與常規車輛基地工藝設計差異的研究[J].智能城市，2018（6）：115-116.

作者：楊豆豆 單位：廣州地鐵設計研究院股份有限公司