郑州地铁6号线花园口全自动无人驾驶车辆基地方案设计
刘宗泽
【摘 要】地铁无人驾驶技术发展迅猛,为了实现地铁车辆在段场内的自动控制功能,以郑州地铁6号线花园口车辆段作为研究对象,通过对全自动无人驾驶段场在工艺布局、防护分区、无人区与有人区隔离等方面进行研究,设计了2个总平面方案并选出最佳方案,为今后全自动无人驾驶车辆段总平面设计提供借鉴.
【期刊名称】《现代城市轨道交通》
【年(卷),期】2018(000)002
【总页数】4页(P42-45)
【关键词】地铁;全自动无人驾驶;车辆基地;设计
【作 者】刘宗泽
【作者单位】中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北武汉 430063
【正文语种】中 文
【中图分类】U239.5
近年地铁全自动无人驾驶技术发展迅速，国内北京地铁燕房线、上海地铁 10 号线已经运用全自动无人驾驶技术。车辆段场是城市轨道交通系统中重要组成部分，担负全线车辆日常停放、整备、运用、检修等。全自动无人驾驶段场应具有实现车辆自动化作业功能，包括车辆自动唤醒、自检、自动洗车及自动休眠等。本文以郑州地铁 6 号线花园口车辆段为例，对全自动无人驾驶车辆基地总平面工艺布局进行设计及研究。
1 项目概况
根据郑州市轨道交通线网规划，郑州地铁 6 号线线路全长 47.4km，预留全自动无人驾驶条件，新建 1 段 1 场，在线路北端设定修段花园口车辆段，接轨花园口东站，在线路南部设贾峪停车场（图1）。花园口车辆段的功能定位为定修段，检修规模见表1，其大架修任务由 8 号线圃田车辆基地承担。花园口车辆段功能及任务如下：
百度无人驾驶汽车（1）承担 6 号线部分列车的停车、列检、双周检、三月检、清扫、洗刷和定期消毒等日常
维护保养工作；
（2）承担 6 号线全部配属车辆的定修任务和部分配属车辆的临修任务；
（3）承担 6 号线部分乘务司机换班的业务工作；
（4）承担 6 号线正线事故列车的救援任务；
图16 号线车辆段、场布置图
表1 花园口车辆段检修规模设计年度 设计值（列位）定临修近期 2远期 2远景年 2双周 / 三月检近期 4远期 4远景年 4停车近期 28远期 38远景年 44
（5）承担段内设备和机具维修及调机、轨道车的日常维修任务；
（6）承担段内的行政管理、技术管理和材料供应、后勤等工作。
2 无人驾驶对段场总平面的要求
全自动无人驾驶对于段场的布局会产生较大影响。全自动无人驾驶地铁车辆段场较传统车辆
段场，在安全距离、列车作业区隔离、有人区与无人区隔离等方面提出了新的要求。
（1）增加安全距离。根据信号要求，全自动无人驾驶2 列位之间的距离应≥20m，后1列位车尾距车挡距离≥15m。
（2）列车作业区隔离。全自动无人驾驶要求车辆具有休眠和唤醒的功能。检修人员进入停车列检区时，为了保证检修人员安全，减少对其他列位的影响，通常将停车列检区每 2～3 股道设置为 1 个防护分区，采用金属围栏分隔，并在每个独立分区设置人员安全防护开关和门禁系统。为了联通各个分区，便于检修人员通行，一般在运用库尾部或 2 列车间设置分区通道。
（3）总图分区明确。总平面布置时需要满足全自动无人驾驶工艺需求，对无人驾驶区和有人驾驶区进行划分。无人驾驶区包括停车列检线、洗车线、试车线、出入段线及咽喉区，镟轮线、联合检修车库线、材料线、调机工程车线一般划入有人驾驶区。无人驾驶区与有人驾驶区的转换通过转换轨实现，一般设置在牵出线上。有人驾驶区与无人驾驶区应相对独立划分，避免出现互相干扰的情况。
3 段场总平面布置方案
花园口车辆段位于规划 107 国道辅道北侧、规划洛邑路南侧、规划进金京东环路西侧、规划京水路东侧所夹地块内，地块总面积约 44.5hm2。该选址地块城市总规用地性质为公共设施用地，周边规划以绿地、公共管理与公共服务设施用地及居住用地为主，段址北侧约 200m 处为索须河保护范围（图2）。
3.1 出入段线与接轨站
花园口车辆段出入段线自花园口东站北侧 2 正线间接轨引出，站前设单渡线，站后出入段线端头设交叉渡线兼列车折返用。花园口东站为地下 2 层站，设于规划迎宾东路与金京东环路交叉口东北象限地块内，为郑州地铁 6 号线一期工程终点站，北侧预留向西延伸条件（图3）。
3.2 总平面布置方案
3.2.1 方案 1
方案 1 总平面布置如图4 所示，采用尽端顺向横列式段型。运用库和联合检修车库呈顺向横列式布置在车辆基地西北侧，试车线布置于地块的最北侧，紧邻规划洛邑路，长度 1300m，
可满足 A 型车 6 辆编组 80km/h试车要求。
图2 花园口车辆段段址
图3 花园口车辆段接轨站示意图
无人驾驶区域由出入段线、洗车线、试车线、运用库线及其咽喉区组成。有人驾驶区域由联合检修车库线、调机及工程车库线组成。转换轨设置于出入段线南侧兼做检修牵出线。
轮对踏面诊断及受电弓检测设备安装于入段线，洗车线采用八字双牵出线形式布置，运用库由停车列检库、运转综合楼组成，运用库西北侧预留远期停车列检库。联合检修车库由定/临修库、双周/三月检、吹扫库、静调库、辅助检修车间组成。车辆段综合楼位于运用库南侧，联合车库西侧尾部，靠近车辆段出入口。污水处理站、锅炉房、牵引降压混合变电所、物资总库、后勤服务大楼等生产辅助房屋设于出入段线南侧与试车线北侧夹心地块处。材料棚位于运用库西南侧，便于材料输送。
车辆段设 2 处出入口，分别与既有 107 国道和规划京水路连通。段内道路呈环状布置，主要生产办公房屋周围均设有环形道路，能满足生产、生活和消防要求。本方案总占地面积约 33.
8hm2，新建房屋总建筑面积为 87555.51m2（不含预留）。
3.2.2 方案 2
方案 2 总平面布置如图5 所示，仍采用尽端顺向横列式段型，方案 2 与方案 1 有以下不同点：
（1）运用库和联合检修车库呈顺向横列式布置在车辆基地西侧，紧邻规划京水路；
（2）试车线布置于地块的最南侧，紧邻既有 107 国道，长度 1200m，可满足 A 型车 6 辆编组 80km/h 试车要求；
（3）出入段线南侧设转换轨及检修牵出线；
（4）有人区与无人区分隔明确，牵引降压混合变电所、污水处理站、锅炉房、物资总库、后勤服务大楼等生产辅助房屋设于出入段线南侧与试车线北侧夹心地块处；
图4 花园口车辆段总平面布置方案 1
图5 花园口车辆段总平面布置方案 2
（5）段址北侧与规划道路所夹地块内空地条件较好，具备物业开发条件。
本方案总占地面积约 32.03hm2，新建房屋总建筑面积为 87555.51m2（不含预留）。
3.2.3 方案比较
方案 1、方案 2 均能满足全自动无人驾驶车辆段工艺需求，其比较见表2。方案 1 有人驾驶区、无人驾驶区、厂前区分隔明显，段内人员作业管理集中，运用库咽喉区呈对称布置，可减少车辆偏磨，占地面积虽略大于方案 2，但整体布局紧凑，可预留用地面积较大；方案 2 占地面积略小于方案1，运用库咽喉区呈扇形布置，存在车辆偏磨问题，段内分隔较为明显，但受试车线限制，人员出行较为不便，可预留用地较小。
综上所述，本文推荐花园口全自动驾驶车辆段总平面方案 1。
表2 花园口车辆段总平面布置方案比较方案 2段址布置形式 尽端顺向横列式，沿规划洛邑路布置 尽端顺向横列式，沿规划京水路布置接轨站及出入段线 花园口东站接轨，运用库前咽喉区呈对称分布，出入段线长约 1460m项目 方案 1花园口东站接轨，运用库前咽喉区呈扇形分布，存在车辆偏磨问题，出入段线长约 1500m工艺需求 工艺流畅，厂前区紧邻有人驾
驶区，且与无人驾驶区分隔明显，人员作业、段内管理便捷工艺顺畅，厂前区紧邻有人驾驶区，布置于无人区与试车线间，人员作业、段内管理较为便捷，但段内出入口受试车线限制，人员出行不便转换轨设置方式 转换轨设置于出入段线南侧，兼做检修牵出线 分别设置转换轨及检修牵出线，无需切换地块利用率 占地面积约 33.8hm2，预留用地约 9hm2，紧邻既有 107 国道，离接轨站花园口东站较近占地面积约 32.03hm2，预留用地约 5hm2，紧邻规划洛邑路、京水路、索曲河
4 结论及建议
（1）全自动无人驾驶车辆段设计中总图分区应明确。厂前区、有人驾驶区应相对集中，且与无人驾驶区进行有效的隔离，试车线宜划入无人驾驶区。