研究全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段設(shè)計(jì)

尹亮 喻學(xué)寧 熊艷

摘要：自動(dòng)無(wú)人駕駛是城市軌道交通的未來(lái)發(fā)展方向，在便捷化人們出行方面起到了十分重要的作用。為此，文章在闡述全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，就全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：軌道交通;全自動(dòng);無(wú)人駕駛;車(chē)輛段設(shè)計(jì)

全自動(dòng)無(wú)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(chē)全過(guò)程自動(dòng)化運(yùn)行的城市軌道交通系統(tǒng)。全自動(dòng)無(wú)人駕駛系統(tǒng)是一種自動(dòng)化程度最高的等級(jí)。和傳統(tǒng)駕駛系統(tǒng)相比，全自動(dòng)無(wú)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(yíng)運(yùn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。在時(shí)代的進(jìn)步下，全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛在各個(gè)城市和國(guó)家開(kāi)始啟動(dòng)。為了能夠更好的推廣和普及自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛發(fā)展，文章就自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段的設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行探究。

1全自動(dòng)化無(wú)人駕駛車(chē)輛段的特點(diǎn)分析

全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段是將正線對(duì)列車(chē)運(yùn)行控制權(quán)從車(chē)站延伸到車(chē)輛段的全自動(dòng)化運(yùn)行管理區(qū)域，在全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛使用的時(shí)候不僅要滿足當(dāng)前車(chē)輛段列車(chē)停車(chē)、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(dòng)喚醒其他列車(chē)運(yùn)行的功能。全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段的運(yùn)行特點(diǎn)具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段由控制中西納智捷控制。第二，全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛在運(yùn)行的時(shí)候能夠?qū)崿F(xiàn)列車(chē)的自動(dòng)化喚醒，在喚醒之后能夠啟動(dòng)列車(chē)并自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)行。第三，全自動(dòng)無(wú)人駕駛列車(chē)在離開(kāi)正線服務(wù)端之后會(huì)重新返回到車(chē)輛段，最終完成停車(chē)。 第四，全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛能夠完成自動(dòng)洗車(chē)操作。同時(shí)，全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛在沒(méi)有人員駕駛的情況下能夠降低車(chē)輛駕駛者在駕駛車(chē)輛過(guò)程中所面臨的安全隱患，在真正意義上實(shí)現(xiàn)對(duì)列車(chē)的自動(dòng)化管理。

2全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段設(shè)計(jì)方案分析

2.1 區(qū)域段的劃分

全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛在車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)地能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化喚醒、自動(dòng)化出入庫(kù)、自動(dòng)化洗車(chē)等一系列操作。在停車(chē)位置上能夠?qū)?chē)輛的運(yùn)行進(jìn)行精準(zhǔn)的定位和調(diào)整，同時(shí)通過(guò)將車(chē)輛段、停車(chē)站自動(dòng)操作和非自動(dòng)操作的劃分能夠有效實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)車(chē)輛段的停車(chē)功能需求。

按照全自動(dòng)駕駛需求，全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要進(jìn)行有人區(qū)域和無(wú)人區(qū)域的劃分，并在兩個(gè)區(qū)域的交界地帶設(shè)置門(mén)禁系統(tǒng)，將停車(chē)列檢庫(kù)和洗車(chē)庫(kù)納入到無(wú)人區(qū)的范圍，將工程車(chē)輛、試驗(yàn)車(chē)險(xiǎn)、聯(lián)合檢修庫(kù)等設(shè)置在有人區(qū)域范圍內(nèi)。

2.2 信號(hào)控制和駕駛模式

根據(jù)全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段或者停車(chē)場(chǎng)內(nèi)部的作業(yè)模式將全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛自動(dòng)控制區(qū)域納入到ATC的系統(tǒng)監(jiān)控范圍內(nèi)， 全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段或者停車(chē)場(chǎng)出入停車(chē)列檢庫(kù)和洗車(chē)庫(kù)作業(yè)進(jìn)路設(shè)置為列車(chē)的進(jìn)路設(shè)置，車(chē)輛在全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段或者停車(chē)場(chǎng)內(nèi)部采取進(jìn)路閉塞的運(yùn)行方式。ATC具備對(duì)整個(gè)車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)監(jiān)視和管控的功能，在具體運(yùn)行的時(shí)候能夠?qū)θ詣?dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段或者停車(chē)場(chǎng)自動(dòng)控制區(qū)域范圍內(nèi)的列車(chē)信號(hào)進(jìn)行全過(guò)程的跟蹤處理，并根據(jù)提供的出入庫(kù)計(jì)劃自動(dòng)設(shè)置立車(chē)目的地的代碼，之后自動(dòng)觸動(dòng)列車(chē)的進(jìn)路。

在自動(dòng)區(qū)域范圍內(nèi)具備CBCT級(jí)別下的ATP或者ATO 功能，能夠?yàn)檎麄€(gè)列車(chē)的穩(wěn)定運(yùn)行提供重要參考支持。全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段或者停車(chē)場(chǎng)根據(jù)作用需要還可以設(shè)置相應(yīng)的調(diào)車(chē)信機(jī)，采取限制人工駕駛的方式來(lái)運(yùn)行車(chē)輛。

2.3 停車(chē)列檢庫(kù)內(nèi)部設(shè)置防護(hù)分區(qū)

停車(chē)列檢庫(kù)一般被設(shè)置在無(wú)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(chē)列檢庫(kù)分別設(shè)置在四個(gè)防護(hù)分區(qū)上，各個(gè)防護(hù)分區(qū)分別應(yīng)用柵欄形成物理隔離。在入庫(kù)的位置上設(shè)置能夠通人的地下通道，通道在每個(gè)防護(hù)分區(qū)上安排一個(gè)出入口，并在出入口的位置上設(shè)置相應(yīng)的門(mén)禁系統(tǒng)。第一，在初期有人駕駛操作的時(shí)候，SPKS開(kāi)關(guān)和門(mén)禁系統(tǒng)會(huì)同時(shí)啟動(dòng)，這個(gè)時(shí)候列車(chē)檢查人員、保潔人員、司機(jī)等都能進(jìn)入到停車(chē)列檢庫(kù)。第二，在采取全自動(dòng)化無(wú)人駕駛模式的時(shí)候，列檢人員、保潔人員等會(huì)進(jìn)入到停車(chē)列檢庫(kù)的一個(gè)分區(qū)，在得到上級(jí)批復(fù)之后運(yùn)轉(zhuǎn)值班室人員會(huì)取人行地下通道的門(mén)禁卡， 之后從人行地下通道進(jìn)入到對(duì)應(yīng)的分區(qū)范圍內(nèi)，在刷好門(mén)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(shí)候需要將門(mén)禁卡退還給運(yùn)轉(zhuǎn)值班室，由值班室的人將SPKS開(kāi)關(guān)復(fù)位處理，之后通知電調(diào)節(jié)人員及時(shí)供電。

2.4 車(chē)輛檢修作業(yè)

全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段的檢修作業(yè)包含停車(chē)列檢、洗車(chē)、檢修等一系列工作，其中，停車(chē)列檢、洗車(chē)等操作所采取的是全自動(dòng)作業(yè)模式。第一，停車(chē)列檢作業(yè)操作。全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段停車(chē)列檢的施工作業(yè)內(nèi)容主要包含承擔(dān)本場(chǎng)配屬車(chē)輛的停放、運(yùn)用和整改工作;承擔(dān)對(duì)工作區(qū)域范圍內(nèi)車(chē)輛運(yùn)行功能的檢查;在高峰時(shí)期如果有車(chē)輛出入庫(kù)，各個(gè)車(chē)輛需要按照順序集中在一個(gè)防護(hù)分區(qū)，在這個(gè)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(kāi)展相關(guān)作業(yè)操作，每一個(gè)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(chē)作業(yè)。洗車(chē)庫(kù)控制室需要至少安排一名員工進(jìn)行值班管理，這個(gè)時(shí)候管理人員通過(guò)車(chē)場(chǎng)非全自動(dòng)駕馭區(qū)域和全自動(dòng)駕馭區(qū)域來(lái)對(duì)需要清洗的車(chē)輛進(jìn)行管理。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)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(guó)內(nèi)發(fā)展處于一種初始階段，還沒(méi)有在真正意義上被使用。但是經(jīng)過(guò)上文分析可以發(fā)現(xiàn)， 全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段存在以下優(yōu)勢(shì)：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(dòng)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(chē)輛的穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)行管理。第三，全自動(dòng)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?；诖耍谛碌臍v史時(shí)期需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段和有關(guān)應(yīng)用設(shè)計(jì)方案的分析，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)更好的促進(jìn)全自動(dòng)無(wú)人駕駛車(chē)輛段建設(shè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國(guó)鐵路交通的長(zhǎng)遠(yuǎn)、穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 高照學(xué).基于無(wú)人駕駛的地鐵車(chē)輛段總圖設(shè)計(jì)探討[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2017（4）：54-57，76.

[2] 高春霞.全自動(dòng)無(wú)人駕駛系統(tǒng)技術(shù)研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2017（10）：9-10.

[3] 李亙，毛如香，劉亞寧，全自動(dòng)無(wú)人駕駛地鐵車(chē)輛關(guān)鍵部件冗余設(shè)計(jì)優(yōu)化方案[J].電力機(jī)車(chē)與城軌車(chē)輛，2019，42 （1）：68-70，75.