研究全自動無人駕駛車輛段設計

尹亮 喻學寧 熊艷

1.國防科技大學智能科學學院 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是在現代計算機技術、通信技術、控制系統集成等技術配合下能夠實現列車全過程自動化運行的城市軌道交通系統。全自動無人駕駛系統是一種自動化程度最高的等級。和傳統駕駛系統相比，全自動無人駕駛系統能夠更好的優化人力資源配置，從而降低地鐵營運人員的勞動強度，增強整個系統運行的安全性和穩定性。在時代的進步下，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展，文章就自動無人駕駛車輛段的設計問題進行探究。

1 全自動化無人駕駛車輛段的特點分析

全自動無人駕駛車輛段是將正線對列車運行控制權從車站延伸到車輛段的全自動化運行管理區域，在全自動無人駕駛車輛使用的時候不僅要滿足當前車輛段列車停車、整改、清潔、檢查、調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行的功能。全自動無人駕駛車輛段的運行特點具體表現在以下幾個方面：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行的時候能夠實現列車的自動化喚醒，在喚醒之后能夠啟動列車并自動進行運行。第三，全自動無人駕駛列車在離開正線服務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，在真正意義上實現對列車的自動化管理。

2 全自動無人駕駛車輛段設計方案分析

2.1 區域段的劃分

全自動無人駕駛車輛在車輛段、停車場地能夠實現自動化喚醒、自動化出入庫、自動化洗車等一系列操作。在停車位置上能夠對車輛的運行進行精準的定位和調整，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現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計的時候需要進行有人區域和無人區域的劃分，并在兩個區域的交界地帶設置門禁系統，將停車列檢庫和洗車庫納入到無人區的范圍，將工程車輛、試驗車險、聯合檢修庫等設置在有人區域范圍內。

2.2 信號控制和駕駛模式

根據全自動無人駕駛車輛段或者停車場內部的作業模式將全自動無人駕駛車輛自動控制區域納入到ATC的系統監控范圍內， 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進路設置為列車的進路設置，車輛在全自動無人駕駛車輛段或者停車場內部采取進路閉塞的運行方式。ATC具備對整個車輛段、停車場監視和管控的功能，在具體運行的時候能夠對全自動無人駕駛車輛段或者停車場自動控制區域范圍內的列車信號進行全過程的跟蹤處理，并根據提供的出入庫計劃自動設置立車目的地的代碼，之后自動觸動列車的進路。

在自動區域范圍內具備CBCT級別下的ATP或者ATO 功能，能夠為整個列車的穩定運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作用需要還可以設置相應的調車信機，采取限制人工駕駛的方式來運行車輛。

2.3 停車列檢庫內部設置防護分區

停車列檢庫一般被設置在無人區，為了能夠更好的方便人員進出和作業安全，可以將停車列檢庫分別設置在四個防護分區上，各個防護分區分別應用柵欄形成物理隔離。在入庫的位置上設置能夠通人的地下通道，通道在每個防護分區上安排一個出入口，并在出入口的位置上設置相應的門禁系統。第一，在初期有人駕駛操作的時候，SPKS開關和門禁系統會同時啟動，這個時候列車檢查人員、保潔人員、司機等都能進入到停車列檢庫。第二，在采取全自動化無人駕駛模式的時候，列檢人員、保潔人員等會進入到停車列檢庫的一個分區，在得到上級批復之后運轉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入到對應的分區范圍內，在刷好門禁卡之后進入到系統中。人員在退出防護區域的時候需要將門禁卡退還給運轉值班室，由值班室的人將SPKS開關復位處理，之后通知電調節人員及時供電。

2.4 車輛檢修作業

全自動無人駕駛車輛段的檢修作業包含停車列檢、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模式。第一，停車列檢作業操作。全自動無人駕駛車輛段停車列檢的施工作業內容主要包含承擔本場配屬車輛的停放、運用和整改工作；承擔對工作區域范圍內車輛運行功能的檢查；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分區，在這個分區統一停放，之后由排列檢查人員在分區范圍內開展相關作業操作，每一個防護分區都需要按照以上的規定進行操作管理。第二，洗車作業。洗車庫控制室需要至少安排一名員工進行值班管理，這個時候管理人員通過車場非全自動駕馭區域和全自動駕馭區域來對需要清洗的車輛進行管理。

3 結束語

綜上所述，全自動無人駕駛車輛段系統是一種采用全新理念、先進技術的城市軌道交通客運模式，在當前國內發展處于一種初始階段，還沒有在真正意義上被使用。但是經過上文分析可以發現，全自動無人駕駛車輛段存在以下優勢：第一，軌道交通技術成熟，體現軌道交通路網建設的先進性。第二，采取全自動駕駛管理系統，不管是操作人員還是管理人員都能夠對地鐵車輛的穩定運行進行管理。第三，全自動駕馭能夠提升軌道交通現代化服務管理水平，降低鐵路運行成本。基于此，在新的歷史時期需要相關人員加強對全自動無人駕駛車輛段和有關應用設計方案的分析，通過優化設計來更好的促進全自動無人駕駛車輛段建設發展，實現我國鐵路交通的長遠、穩定發展。