軌道交通車輛運行控制技術研究進展

王慶

摘要：城市軌道交通作為一種現代化交通工具，具有載客量高、節能、安全、舒適、環保等優勢，是低碳環保的綠色交通方式，在緩解城市軌道交通矛盾中起到了重要作用，是解決城市交通問題的主要手段，現在已經成為了各大城市居民優先考慮的交通出行方式。隨著城市生活節奏的加快，廣大居民對軌道交通出行效率、舒適度、準點率的要求越來越高。目前減小列車行車間距、提高行車效率、改善列車通過能力、低能耗、高度智能是城市軌道交通車輛運行控制系統的發展方向。安全、高效、可靠的城市軌道交通車輛運行控制系統對實現列車高速度、高密度、有秩序地運行有著非常重要的意義。

關鍵詞：軌道交通;運行控制;行車組織;城軌車輛;列控系統

引言

城市軌道交通車場行車組織項目的運行需要多部門、多工種的協同配合，這也是軌道交通運營管理進程中關鍵內容之一。伴隨著改革開放以及城市化不斷推進，城市軌道交通存在與運行的意義逐漸凸顯出來。當下，國內一線二線城市人口規模不斷拓展。“嚴格控制大城市發展規模”政策的實施，有助于城市經濟發展。為維護與提升城市軌道交通運行效率，本文對相關促進策略進行詳細探究。

1行車組織方法

為了確保列車在區間內的行車安全，列車在區間運行時，必須確認同一區間內沒有對向運行的列車，同向運行的多列列車之間進行系統控制使其保持一定的間隔距離，防止發生正面沖突或追尾事故。為了使多列電客車之間保持一定的間隔距離安全行駛，在列車運行時，有兩種區間行車組織方法，一種是時間隔離法，一種是空間隔離法。時間隔離法是指車站每隔一段時間向區間發一列車，使前行列車和追蹤列車之間保持一定的時間間隔的行車方法。列車按照規定的時間表通過車站，區間內部沒有信號設備。1842年美國的WillianFothergielCooke指出這種隔離方法存在安全隱患，若列車沒有按時間表運行或區間列車發生故障停車，都有可能出現列車追尾或其他事故。

空間隔離法是指由車站每隔一段空間間隔向區間發一列車，使前行列車和追蹤列車之間保持一定的空間間隔的行車方法。這種方法能夠保證列車之間有一定的行車距離，從而有效地確保了行車的安全。1851年鐵路行車開始使用電報憑證，這是第一次實現空間隔離行車方法，采用路簽或路牌作為列車占用區間的憑證，通過接車站值班員檢查區間是否空閑，是早期使用的一種人工閉塞方法。

2城市軌道交通車場行車組織特征與規則

2.1特征

第一，調整時間剩余量比較少。在現階段，城市經濟不斷發展和進步。城市軌道交通中則擁有了比較多的客流量。這樣的情況下，也隨之提升了行車的密度。由此，軌道交通計劃在制定的過程中，出現了很多不良問題。第二，要求具有比較高的時效性。當前，城市軌道交通的路程是比較短的。同時，在列車數目比較多的情況下，想要對列車進行調整就需要整合多個列車，并迎合當前城市經濟的發展。第三，其存在的影響因素比較多。城市軌道交通在實際運用的過程中，需要和列車、車站以及時刻表等多個方面相吻合。但是，不同因素之間會出現矛盾。其在城市交通運行中也會形成了不良的影響。第四，完善的指標和類型比較多。主要是要對列車運行圖和實際運行之間存在的誤差進行整合，也就是說要提升軌道運行圖的兌現率。

2.2規則

城市軌道交通行車組織在運行的過程中，需要遵循相應的規則。第一，要遵循安全第一、統一領導和指揮的原則。在這樣的情況下，才會明確不同崗位的職責。第二，要關注車站值班員的職責，其主要是對車站的相關行車事宜進行監督和管理。第三，作業負責人員在工作運行的過程中，應該積極開展指揮工作。第四，行車調度員應該對線路的運行進行指揮和調度，保證駕駛人員能夠迎合調度的命令和要求。

3移動閉塞技術

移動閉塞不需要將區間分割為若干個固定的閉塞區間，而是根據連續檢測先行列車的位置和速度，使列車之間自動調整間距，并保持一定距離安全運行的行車制式。移動閉塞是相對固定閉塞而言的，固定閉塞有相應的防護信號和閉塞區間，而移動閉塞沒有固定的的閉塞區間，閉塞區間的長度隨外部條件的變化而變化，列車制動的起點和終點都是動態的。后行列車開始制動的計算點是由目標速度、目標距離及自身列車性能所決定的;目標點是前行列車的尾部，與前行列車的位置、性能、速度及狀態信息有關;閉塞區間的起點和終點都是隨時變化的，所以叫移動閉塞（MovingBlock）。移動閉塞的閉塞分區是邏輯間隔，與實際軌道線路沒有對應關系。

移動閉塞使兩列車之間的間隔距離最小，最大限度地縮短了列車之間的運行間隔，從而提高了區間內列車的行車密度，極大地提高了線路區段的通過能力。八十年代后期，軌道交通移動閉塞系統基于通信技術和計算機技術得以實現。移動閉塞必須要求列車和地面設備能夠完成雙向通信，所以一般采用軌道感應環線、裂縫波導、無線通信等技術實現。

移動閉塞系統相對于固定閉塞系統，具有如下優勢：

①移動閉塞系統沒有固定的閉塞區間，隨著前行列車的移動，行車閉塞區間會隨機形成，這樣極大地縮短了行車間隔，提高了線路通過能力;

②移動閉塞系統是一個閉環的列車控制系統，能夠根據列車的速度和行車間隔進行列車反饋控制，從而使列車運行更加安全;

③根據前行列車的狀態信息，后續列車依據自身速度、狀態及位置信息計算出本列車的速度，可以最優化地縮短列車運行時間、節省資源、提高乘坐列車的舒適性，為列車自動控制系統的優化提供了一定的便利條件;移動閉塞系統能夠實現調度指揮、行車組織管理的自動化，又能實時地采集所有閉塞區間的行車信息，實現城市軌道交通列車運輸管理的自動化。

結語

城市軌道交通車輛的運行調整是一個非常復雜的問題，隨著CBTC系統在城市軌道交通系統中的普及，城市軌道交通車輛運行控制技術基本圍繞智能處理方法的主線開展。智能化列車自動調整算法是未來城市軌道交通車輛運行控制技術研究的方向，對于提高列車的運行效率具有非常重要的意義。

參考文獻

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