國內外行車自動化系統研究

摘 要：如今自動化技術已經廣泛應用于各種行業，機車技術中也使用了大量的自動化控制系統。機車可以牽引和推送鐵路車輛向前運行，在軌道交通中也被廣泛應用。

關鍵詞：機車；自動化；控制系統

隨著經濟的日益發展，我國機車的自動化控制系統也在進行著不斷的提高和改革。與此同時，在我國鐵路運營事業的高速發展中，急需高新、高度自動化的鐵路運輸系統給我國鐵路帶來新鮮的血液與活力。為了更加精確地對我國機車自動化系統做出分析，提出現階段仍存在的問題及解決方法，綜合國內目前的行車自動化技術，做出了以下研究。

一、國內外鐵路行車自動化發展概況

（一）歐美國家鐵路行車自動化發展概況

早在60年代的美國，就開始運用電子計算機技術中的自動化控制系統了。1983年美國和加拿大更是共同開發了當時最為先進的列車控制系統，實現了列車的初步自動化。從那之后，調度員可以通過圖形界面快速清晰地分析列車運行的情況了，在一定程度上減少了列車員的工作量。而西歐國家，由于受到了美國這一新思路的影響，也開始對各種列車運用了自動化控制系統。通過行車的自動化，他們可以通過數據和圖像來方便快捷的管理列車的正常運行。這也在一定程度上促進了鐵路的發展。

（二）日本鐵路行車自動化發展概況

由于明治維新將外國的先進技術帶到日本，日本也深受美國的影響，它的鐵路事業也發展的很好，并且在世界上一直都以高速、低成本著稱。早在1972年3月，日本就在岡山線開通了第一期的行車自動化系統。并且于1975年、1982年分別在博多線、東北和上越新干線開發了自動化控制系統。每一期的開發都伴隨著更加完善的自動化功能系統，職業促進了日本鐵路業的振興。

（三）國內鐵路行車自動化發展的概況

由于我國清朝長期閉關鎖國的原因，我國的鐵路行車自動化技術的發展時間較晚，從二十世紀六十年代才開始進行。我國的行車指揮自動行車主要針對調度集中和調度監督系統、計算機輔助行車調度系統、鐵路運輸指揮管理系統進行了研究。如今我國的行車自動化系統也逐漸步入成熟了。

二、機車自動化控制模式的劃分

（一）有觸點模擬控制模式

傳統的電力機車常使用有觸點自動化的控制模式從而對機車進行控制。它的使用也必須依賴于各種繼電器和接觸器，從而實現得電動作，失電釋放。從而對機車實現遠距離的控制和保護。它的存在不僅在一定情況下簡化了乘務員所必須完成的任務，又進一步保證了所有人的生命健康安全，從而實現了機車的自動化。

（二）無觸點數字控制模式

無觸點的數字控制模式主要使用了可編程的控制器件。它取代了以前老式的繼電器，保證了與機車的網絡通訊。而我國對于這一模式的研究還不夠成熟，現在仍舊多采用美國TRISCEND公司的內嵌單片陣列芯片。它主要是通過軟件的使用來實現機車自動化的控制，并進一步的提高機車的自動化，提升系統的可行性，保證了機車的正常運行。

（三）單機控制模式

所謂單機控制模式，是指通過一到兩臺機車來牽引一列拖車，主要采用了動力集中的方法。單機控制模式能在一定程度上節約人力和成本，因為他可以充分發揮動力資源，避免人力輪班。然而由于鐵路的不斷發展，以及系統的更新，單機控制模式的使用也暴露出了它顯而易見的缺點。它的指揮作用仍舊存在很大的局限性，無法很好的實現高速、高效率的行車指揮調度，沒有很好地實現資源共享，從而產生了較大的運營成本。

（四）網絡控制模式

在新的時代里，互聯網的使用無處不在，網絡技術的發展讓我們的生活變得更加方便快捷。因此，鐵路的自動化運輸系統，也必須朝向網絡進行發展。如今，歐美的機車車輛行業已經大量的使用了控制網絡，它的使用也提高了對列車整體的控制，現在已經十分成熟了。然而中國現有的技術還不夠完備。我們必須在現有的設備以及基礎上，逐漸引入網絡技術，從而實現機車的遠程調控，慢慢跟上世界的步伐。

三、對于行車自動化系統未來發展的展望

（一）有觸點控制向無觸點控制的過渡

雖然有觸點控制也在一定程度上實現了行車的自動化，但它也同時存在著很多的缺點。如開關損耗大、容易冒火花、感性關斷電尖峰大等，容易造成器件的擊穿從而對整個自動化系統造成損害。而無觸點軟開關使用可控硅控制的，效率更高，相應的速度也更快。因此，讓有觸點控制技術向無觸點控制技術進行過渡，也是十分有必要的。

（二）單機控制向網絡控制的轉變

由于客運量的加大，乘客的需求增大，機車已經有了更加快速，便捷的要求，而單機控制已經遠遠不能滿足人們需求了，急需從單機控制向網絡控制的轉變。如今，網絡控制技術已經逐步趨于成熟了，機車調速也可以實現計算機控制了，隨著動車組技術的提高和改良，更應該大力使用網絡控制模式的自動化系統。

（三）機車運輸系統機車控制模式的展望

目前機車運輸控制系統雖然已經受到了很多的改良，但仍舊主要局限于單機控制，仍然存在著很多問題。想要解決這些，就必須擴大機車速度控制的范圍，進一步完備機車自動化系統。我們必須要綜合現在的高新技術，建立一個更加完美的控制模式。

四、結論

隨著中國行車自動化技術的逐漸完備，我國目前已經有了一套較為完備的自行車自動化系統了。但由于我國鐵路事業的發展較晚，我國與其他國家仍然存在著較大差距。本文主要從國內外行車自動化系統概況、機車自動化控制模式以及對自動化系統未來的展望進行討論，讓我們更加清楚我國現在自動化系統仍然存在的問題。現階段我國的自動化技術仍舊需要不斷的改進與更新。

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作者簡介：

高宏運，男，漢，198003沈陽中國鐵路沈陽局集團有限公司科學技術研究所，高級工程師，機電一體化.