浅析列车自动清洗机在全自动驾驶车辆段中的应用

贺腾飞

摘要：列车自动清洗机是车辆段关键工艺设备，通过布置一套自动清洗系统来提升地铁车辆外皮清洁度和清洗效率，提升市民乘坐满意度。随着我国全自动驾驶地铁线路的不断增加，如何应用好全自动驾驶车辆段的列车自动清洗机成为车辆检修作业的一个课题。基于此，本文就我国目前全自动驾驶车辆段列车自动清洗机应用情况进行分析，并提出相应的优化建议。

关键词：全自动驾驶；车辆段；列车自动清洗机

列车自动清洗机简称“洗车机”，是地铁车辆段非常重要的工艺设备，主要用于自动清洗地铁车辆外表面，极大程度的提升了地铁车辆外表面的清洗效率和清洁度，降低人工清洁成本。同时，车辆完成车顶专项作业和月修以上修程作业后需要验证车辆防水性能，一般也是通过列车自动清洗机的淋雨实验来实现。但全自动驾驶车辆段的洗车库往往属于全自动运行区域，洗车作业也由全自动驾驶流程统一管理，因此如何安全、高效的使用列车自动清洗机成为每条全自动运行线路的难题。本文系统阐述我国各全自动运行线路车辆段列车自动清洗机应用现状，并结合自身车辆检修工作经验提出优化建议。

1列车自动清洗机简介

列车自动清洗机主要由电控系统、气路系统、刷组系统、水循环系统和信号系统组成，国内各个地铁线路车辆段的洗车机主要布置在车辆段进、出线咽喉区区域，便于地铁车辆回库前开展洗车作业。

（1）电控系统

电控系统主要由控制柜、操作台、工控机、视频监控和配套线缆等组成，通过工控软件与其它各系统实时通讯，输出刷组电机、水泵泵组、气动单元、强风吹扫等系统的控制信息，同时监控整套洗车设备的运行状态。

（2）气路系统

气路系统主要由空压机、储气罐、气路管道、气动电磁阀、气动单元和强风吹扫装置组成。气动电磁阀和气动单元根据电控系统指令完成各刷组的推出、稳压和收回功能，确保刷毛与地铁外皮接触良好，从而保障清洗效果。强风吹扫装置通过吹风机对车体外表面附着水迹进行吹扫，防止产生水渍。

（3）刷组系统

刷组系统由刷毛、刷瓦、刷柱、轴承单元、喷管和喷嘴等组成，主要分为侧刷、顶刷和端刷三部分，分别对列车侧面、前后端面和顶部进行刷洗。根据地铁车辆外部尺寸参数，对刷组的旋转速度、吃毛量和转动范围进行控制，实现列车外观的仿形清洗。

（4）水循环系统

水循环系统主要由水泵泵组、循环水池、净水设备和自动补水装置组成，通过高压水泵将回用水池和清水池泵至各刷组喷管和喷头，完成清洗作业。同时循环水池和净水设备逐步收集和处理洗车用水至循环水池，提高水资源使用率。自动补水装置可以有效防止泵组密封性不佳导致的水泵系统故障。

（5）信号系统

信号系统主要由洗车允许、列车位置检测器和信号指示灯组成，洗车允许一般由车辆段信号楼或DCC控制系统向洗车机输出允许洗车的指令，收到指令后洗车机才能工作。列车位置检测器用于判断列车在洗车库区域的实时位置，确保洗车作业安全有序开展。地铁列车在洗车库库前及前后端洗点位设置信号指示灯，指导司机按洗车要求驾驶列车。

2全自动驾驶车辆段列车自动清洗机特点

与传统地铁车辆段相比，全自动驾驶车辆段增设了全自动驾驶区域，全自动驾驶列车可完成全自动洗车作业，所以洗车库均处于全自动驾驶区域。该区域对设备运行稳定性和可靠性要求更高，出现故障将直接影响全自动车辆段运行效率和安全防护等级。

为实现全自动洗车功能，需要在传统的洗车机设备中增加信号通讯系统和DCC控制系统，信号通讯系统控制全自动列车的行驶速度、停车位置和车辆雨刷系统等，DCC控制系统远程操作洗车机设备实现无人值守洗车作业。为实现上述功能，需要在传统列车自动清洗机的基础上增加全自动驾驶区域相关专业接口内容，主要包括与车辆、信号、供电和通讯等专业。

（1）车辆专业接口除了传统列车自动清洗机所需要的列车编组示意图、主要结构尺寸图、外置车载设备IP等级要求和受电系统布置图等数据外，还需要与车辆控制系统及雨刮器单元等进行数据实时交互，从而实现全自动驾驶车辆的无人操作洗车作业。

（2）信号专业需要提供列车自动清洗机与列车交互接口，洗车机将“洗车模式”及“洗车准备就绪”等信息发送至信号系统，信号系统根据洗车设备信息生成列车进路信息，自动（或DCC值班员确认后）控制列车进入洗车区域。

（3）供电专业接口主要是控制洗车库区域接触网供电时间，一般全自动运行区域在运营时间段为常带电状态；有检修作业申请洗车库区域断电时，需先将洗车库区域防护等级降至非全自动区域，然后才能开展断电和检修作业。

（4）通讯专业接口主要是实现洗车库区域设备及数据管理，便于实时监控和远程诊断配套设备运行状态。

3全自动驾驶列车洗车作业优化建议

本人根据深圳地铁车辆检修作业及西安首条全自动线路筹备相关经验，结合全自动驾驶特点和非全自动地铁线路的洗车作业流程，对全自动驾驶列车洗车作业提出四点优化建议。

（1）全自动驾驶线路车辆段洗车库为无人区域，但洗车设备存在应急故障处理或定期检修作业工况，此时做好洗车库相关区域人员安全防护至关重要，因此建议对洗车库区域设置人员防护开关。在车辆段全自动运行期间，如有人员需要进入洗车库区域，应先申请激活洗车库区域人员防护开关，信号系统收到申请指令确保符合安全要求后，相关区域降级为非全自动区域并中止全自动洗车功能，作业人员确认相关信息后方可进入洗车库区域。

（2）全自动洗车作业过程中，洗车库实时洗车监控画面及设备运行状态应在DCC控制室大屏自动显示，以便DCC调度员实时掌握洗车信息，设备出现故障应能触发声光报警并将故障信息传输至信号系统，由信号系统判断是否将洗车库降至非全自动运行区域，尽量降低对车辆段全自动运行效率的影响。同时，DCC调度操作台应设置洗车设备急停按钮和声光报警器，确保列车清洗过程中人工可随时中止洗车作业，以便更好应对各类突发情况。

（3）由于北方冬季温度较低，洗车库基本都会安装库门来保障洗车库内温度。在全自动驾驶线路，洗车库库门选型时应重点关注全自动运行参数，同时做好与信号系统的联锁防护，经库门开启到位状态纳入联锁条件，提升洗车库区域的全自动安全防护能力。

（4）对于安装有库门的洗车库，在全自动运营期间库门主要是常闭状态，这样洗车区域就会变成一个封闭空间，每次洗车作业带来的地面积水不易蒸发，导致洗车库内常年潮湿。所以全自动驾驶线路的洗车设备在招标采购阶段要提高防水等级要求，确保设备性能满足运营环境要求。

4结语

综上所述，列车自动清洗机是全自动驾驶车辆段的关键设备之一，与既有非全自动地铁线路的洗车作业相比，全自动洗车涉及更多专业接口，对设备运行可靠度、应急故障处理及检修作业流程提出了更高的要求。同时，全自动洗车作业不需要司机参与，降低了人为操作失误导致的列车与洗车刷组碰撞的风险；清洗时间和洗车过程列车运行速度均由全自动系统自动控制，洗车效率和清洁度相对更高。总的来说，全自动驾驶线路已经成为城市轨道交通的发展方向，更好的了解和掌握全自动驾驶线路与传统有人驾驶地铁线路的异同点有利于不断提升各地铁公司运营能力，不断适应时代发展要求。

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