轨道交通车辆运行控制技术研究进展

王庆

摘要：城市轨道交通作为一种现代化交通工具，具有载客量高、节能、安全、舒适、环保等优势，是低碳环保的绿色交通方式，在缓解城市轨道交通矛盾中起到了重要作用，是解决城市交通问题的主要手段，现在已经成为了各大城市居民优先考虑的交通出行方式。随着城市生活节奏的加快，广大居民对轨道交通出行效率、舒适度、准点率的要求越来越高。目前减小列车行车间距、提高行车效率、改善列车通过能力、低能耗、高度智能是城市轨道交通车辆运行控制系统的发展方向。安全、高效、可靠的城市轨道交通车辆运行控制系统对实现列车高速度、高密度、有秩序地运行有着非常重要的意义。

关键词：轨道交通;运行控制;行车组织;城轨车辆;列控系统

引言

城市轨道交通车场行车组织项目的运行需要多部门、多工种的协同配合，这也是轨道交通运营管理进程中关键内容之一。伴随着改革开放以及城市化不断推进，城市轨道交通存在与运行的意义逐渐凸显出来。当下，国内一线二线城市人口规模不断拓展。“严格控制大城市发展规模”政策的实施，有助于城市经济发展。为维护与提升城市轨道交通运行效率，本文对相关促进策略进行详细探究。

1行车组织方法

为了确保列车在区间内的行车安全，列车在区间运行时，必须确认同一区间内没有对向运行的列车，同向运行的多列列车之间进行系统控制使其保持一定的间隔距离，防止发生正面冲突或追尾事故。为了使多列电客车之间保持一定的间隔距离安全行驶，在列车运行时，有两种区间行车组织方法，一种是时间隔离法，一种是空间隔离法。时间隔离法是指车站每隔一段时间向区间发一列车，使前行列车和追踪列车之间保持一定的时间间隔的行车方法。列车按照规定的时间表通过车站，区间内部没有信号设备。1842年美国的WillianFothergielCooke指出这种隔离方法存在安全隐患，若列车没有按时间表运行或区间列车发生故障停车，都有可能出现列车追尾或其他事故。

空间隔离法是指由车站每隔一段空间间隔向区间发一列车，使前行列车和追踪列车之间保持一定的空间间隔的行车方法。这种方法能够保证列车之间有一定的行车距离，从而有效地确保了行车的安全。1851年铁路行车开始使用电报凭证，这是第一次实现空间隔离行车方法，采用路签或路牌作为列车占用区间的凭证，通过接车站值班员检查区间是否空闲，是早期使用的一种人工闭塞方法。

2城市轨道交通车场行车组织特征与规则

2.1特征

第一，调整时间剩余量比较少。在现阶段，城市经济不断发展和进步。城市轨道交通中则拥有了比较多的客流量。这样的情况下，也随之提升了行车的密度。由此，轨道交通计划在制定的过程中，出现了很多不良问题。第二，要求具有比较高的时效性。当前，城市轨道交通的路程是比较短的。同时，在列车数目比较多的情况下，想要对列车进行调整就需要整合多个列车，并迎合当前城市经济的发展。第三，其存在的影响因素比较多。城市轨道交通在实际运用的过程中，需要和列车、车站以及时刻表等多个方面相吻合。但是，不同因素之间会出现矛盾。其在城市交通运行中也会形成了不良的影响。第四，完善的指标和类型比较多。主要是要对列车运行图和实际运行之间存在的误差进行整合，也就是说要提升轨道运行图的兑现率。

2.2规则

城市轨道交通行车组织在运行的过程中，需要遵循相应的规则。第一，要遵循安全第一、统一领导和指挥的原则。在这样的情况下，才会明确不同岗位的职责。第二，要关注车站值班员的职责，其主要是对车站的相关行车事宜进行监督和管理。第三，作业负责人员在工作运行的过程中，应该积极开展指挥工作。第四，行車调度员应该对线路的运行进行指挥和调度，保证驾驶人员能够迎合调度的命令和要求。

3移动闭塞技术

移动闭塞不需要将区间分割为若干个固定的闭塞区间，而是根据连续检测先行列车的位置和速度，使列车之间自动调整间距，并保持一定距离安全运行的行车制式。移动闭塞是相对固定闭塞而言的，固定闭塞有相应的防护信号和闭塞区间，而移动闭塞没有固定的的闭塞区间，闭塞区间的长度随外部条件的变化而变化，列车制动的起点和终点都是动态的。后行列车开始制动的计算点是由目标速度、目标距离及自身列车性能所决定的;目标点是前行列车的尾部，与前行列车的位置、性能、速度及状态信息有关;闭塞区间的起点和终点都是随时变化的，所以叫移动闭塞（MovingBlock）。移动闭塞的闭塞分区是逻辑间隔，与实际轨道线路没有对应关系。

移动闭塞使两列车之间的间隔距离最小，最大限度地缩短了列车之间的运行间隔，从而提高了区间内列车的行车密度，极大地提高了线路区段的通过能力。八十年代后期，轨道交通移动闭塞系统基于通信技术和计算机技术得以实现。移动闭塞必须要求列车和地面设备能够完成双向通信，所以一般采用轨道感应环线、裂缝波导、无线通信等技术实现。

移动闭塞系统相对于固定闭塞系统，具有如下优势：

①移动闭塞系统没有固定的闭塞区间，随着前行列车的移动，行车闭塞区间会随机形成，这样极大地缩短了行车间隔，提高了线路通过能力;

②移动闭塞系统是一个闭环的列车控制系统，能够根据列车的速度和行车间隔进行列车反馈控制，从而使列车运行更加安全;

③根据前行列车的状态信息，后续列车依据自身速度、状态及位置信息计算出本列车的速度，可以最优化地缩短列车运行时间、节省资源、提高乘坐列车的舒适性，为列车自动控制系统的优化提供了一定的便利条件;移动闭塞系统能够实现调度指挥、行车组织管理的自动化，又能实时地采集所有闭塞区间的行车信息，实现城市轨道交通列车运输管理的自动化。

结语

城市轨道交通车辆的运行调整是一个非常复杂的问题，随着CBTC系统在城市轨道交通系统中的普及，城市轨道交通车辆运行控制技术基本围绕智能处理方法的主线开展。智能化列车自动调整算法是未来城市轨道交通车辆运行控制技术研究的方向，对于提高列车的运行效率具有非常重要的意义。

参考文献

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