國內(nèi)外機(jī)車同步操縱控制系統(tǒng)的發(fā)展和特點(diǎn)

陸 偉（北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100073）

1 機(jī)車同步操縱控制系統(tǒng)的發(fā)展過程

機(jī)車遠(yuǎn)程操縱控制是在美國發(fā)展起來的，1960年以前，美國開始嘗試開行組合列車，即在編組列車內(nèi)另外加掛一臺(tái)或數(shù)臺(tái)機(jī)車，合理地增加機(jī)車牽引能力。不過這種加掛的機(jī)車均有乘務(wù)組擔(dān)當(dāng)值乘，采用各自獨(dú)立操縱的方式。頭部機(jī)車對(duì)后部機(jī)車的遠(yuǎn)程操縱控制命令是靠事前約定的汽笛聲來傳遞，或者采用無線電話聯(lián)絡(luò)，然后由后部機(jī)車上的司機(jī)響應(yīng)執(zhí)行。

但是隨著列車的長度和重量不斷增加，這樣的操縱方式已經(jīng)無法保證列車的行車安全，應(yīng)該使用更有效、可靠的通訊方法來傳遞機(jī)車的控制指令。隨著技術(shù)的發(fā)展，加拿大和美國首先應(yīng)用了無線遙控系統(tǒng)對(duì)分布在列車中部的機(jī)車進(jìn)行遠(yuǎn)程操縱控制，從而明顯增加了列車的牽引噸位。

1959年，美國開始進(jìn)行機(jī)車無線遙控的（機(jī)車同步操縱）動(dòng)力分布控制試驗(yàn)。1962年，美國西屋（W estingh ouse）公司的遠(yuǎn)程機(jī)車遙控系統(tǒng)開始用在由200輛車編組的18 000 t列車上，在經(jīng)過多次試驗(yàn)、改進(jìn)后，該系統(tǒng)于1964年以后陸續(xù)在美國南方鐵路公司、南太平洋鐵路公司、賓夕法尼亞鐵路公司、紐約中央鐵路公司、聯(lián)合太平洋鐵路、圣太菲鐵路以及加拿大太平洋鐵路公司等大量應(yīng)用。

哈里斯（Harris）公司（后被GE公司收購，為GETS Global Signaling的前身）于20世紀(jì)60年代開

陸偉，男，畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)，研究員。主要研究方向包括調(diào)車機(jī)車、高速列車、重載列車的機(jī)車信號(hào)自動(dòng)控制，曾參與鐵道部項(xiàng)目“駝峰無線機(jī)車信號(hào)系統(tǒng)”的開發(fā)、“ WJD-X&K調(diào)車機(jī)車無線遙控與信號(hào)安全監(jiān)控系統(tǒng)”等項(xiàng)目，主持了國家科委重點(diǎn)項(xiàng)目《青藏鐵路通信信號(hào)系統(tǒng)可行性研究》，為青藏線通信信號(hào)的引進(jìn)和ETCS 4系統(tǒng)的實(shí)施進(jìn)行了前期研究。曾獲得大秦重載列車組合牽引萬噸試驗(yàn)“七五”攻關(guān)項(xiàng)目國家重大裝備特別獎(jiǎng)（國務(wù)院重大裝備辦公室獎(jiǎng)勵(lì)），ZLSK-160準(zhǔn)高速旅客列車速度分級(jí)控制系統(tǒng)（鐵道部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)），鄭州北編組站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)——機(jī)車無線遙控，國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，鐵道部科技成果一等獎(jiǎng)等榮譽(yù)。曾發(fā)表論文17篇，獲得2項(xiàng)發(fā)明專利。始研制類似的無線遙控機(jī)車動(dòng)力分布式控制系統(tǒng)，1965年產(chǎn)生了第一代的產(chǎn)品，這就是LOCOTORL分布式動(dòng)力控制產(chǎn)品。該系統(tǒng)產(chǎn)品應(yīng)用了摩托羅拉公司生產(chǎn)的固態(tài)無線電技術(shù)，系統(tǒng)由安裝在頭部主控機(jī)車的主控設(shè)備和安裝在列車內(nèi)專門車輛（遙控車）上的無線電受控設(shè)備組成。司機(jī)從主控機(jī)車發(fā)出指令，這些操縱命令通過無線電信道傳送到后面的受控設(shè)備上，受控設(shè)備接受到指令后進(jìn)行處理，通過繼電器控制電路，控制從控機(jī)車牽引和制動(dòng)設(shè)備的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)各臺(tái)從控機(jī)車與主控機(jī)車的同步操縱。

20世紀(jì)80、90年代， H a r r is公司開始開發(fā)新型無線遙控系統(tǒng)，其采用現(xiàn)代化微處理機(jī)技術(shù)。1984年，首臺(tái)帶有微處理器的LOCOTORL Ⅱ代分布式動(dòng)力控制產(chǎn)品被開發(fā)出來，其直接把受控設(shè)備放在從控機(jī)車上，體積縮小，而功能擴(kuò)大。繼電器和電磁閥置于軟件的控制下，可以進(jìn)行制動(dòng)管路連通性測試、漏泄測試、主控與從控的連通性測試以及對(duì)空氣流速變化的檢測。對(duì)空氣流速有否變化的檢測使得制動(dòng)管路成為輔助的通信鏈路。主控機(jī)車和從控機(jī)車設(shè)備能夠互換通用，進(jìn)一步提高了安全性和靈活性，使操作和維修更加容易。

20世紀(jì)90年代初，第三代分布式動(dòng)力控制型的LOCOTORL產(chǎn)品被開發(fā)出。該系統(tǒng)采用了更先進(jìn)的微處理器，可提供增強(qiáng)型的用戶界面、多項(xiàng)遙控支持、從控機(jī)車自動(dòng)排序和事件記錄及下載。LOCOTORL Ⅲ產(chǎn)品能提供一個(gè)完整的分布式動(dòng)力控制系統(tǒng)，并且能與國外的各種類型的機(jī)車和制動(dòng)系統(tǒng)接口。

最近這些年，GETS Global Signaling開發(fā)了第四代分布式動(dòng)力控制的LOCOTORL產(chǎn)品并在鐵路上試用如圖1所示。它采用最先進(jìn)的微處理器和固態(tài)電子技術(shù)，使用更少的元件，工作更加可靠，并且更容易與現(xiàn)代機(jī)車相配合。

使用動(dòng)力分布式控制系統(tǒng)，可以：

1）獲得最佳的動(dòng)力分配和制動(dòng)操作，增加總噸位牽引能力（列車長度加長）、改善資產(chǎn)利用率、減少列車內(nèi)部受力、減少對(duì)乘務(wù)員的需求（使用長列車時(shí)）；

2）減少列車在陡坡運(yùn)行時(shí)的車鉤受力，不需要有人駕駛的補(bǔ)機(jī)；

3）更快的加速和減速，改善鐵路通過能力減小列車間隔、更快的循環(huán)周期、減少停車距離（30%）、減少停車時(shí)間（22%）；

4）增加牽引效率和減少滾動(dòng)阻力，改善燃油的經(jīng)濟(jì)性（平均5%）、減少輪緣和鐵軌的磨耗；

5）更快的制動(dòng)緩解動(dòng)作，有效地減少制動(dòng)管充風(fēng)時(shí)間（60%）,從而減少循環(huán)時(shí)間、改善對(duì)低速列車的控制、更平穩(wěn)的制動(dòng)動(dòng)作、改善對(duì)列車間隙效應(yīng)的控制，減少貨物的損失；

6）可以將多個(gè)短列車聯(lián)接成一個(gè)長列車，增加線路通過能力、簡化調(diào)度場對(duì)列車分解的后勤支持。

2 大秦線GE公司Locotrol系統(tǒng)的特點(diǎn)

采用LOCOTROL系統(tǒng)，各鐵路公司能夠基于整個(gè)列車長度優(yōu)化動(dòng)力分步和制動(dòng)控制。LOCOTROL分布式動(dòng)力系統(tǒng)可以通過主控機(jī)車，控制列內(nèi)的從控機(jī)車以同步異步方式運(yùn)行。或者獨(dú)立控制各個(gè)機(jī)車。在同步模式中，主控機(jī)車上接收的命令通過無線連接傳送給各個(gè)尾車。在獨(dú)立模式中，操作員可以使用車載顯示器控制從控機(jī)車手柄級(jí)位，而制動(dòng)仍保持同步。

這種方式能夠更快、更平穩(wěn)地完成列車啟動(dòng)和制動(dòng)，使啟動(dòng)和制動(dòng)距離縮短30%，時(shí)間縮短20%，實(shí)現(xiàn)更安全的列車控制和更高效的運(yùn)轉(zhuǎn)。制動(dòng)管充風(fēng)時(shí)間可縮短至60%，列車可完成更快設(shè)置和恢復(fù)。

LOCOTROL使用了無線鏈路，可以控制多達(dá)4個(gè)遠(yuǎn)程機(jī)車。制動(dòng)管可用作備份通信鏈路，來使遠(yuǎn)程機(jī)車空轉(zhuǎn)，并使制動(dòng)器作用從而剎住列車。通過大幅度地減低車鉤受力及通過所有的機(jī)車提供減壓，使制動(dòng)性能得到顯著的改善。

LOCOTROL的應(yīng)用能夠提高牽引能力，軌道附著力和燃油效率，從而提高系統(tǒng)運(yùn)載能力（平均提高12%）并降低運(yùn)轉(zhuǎn)開支（平均降低10%）。LOCOTROL系統(tǒng)能夠幾乎與任何一種制動(dòng)系統(tǒng)接口，包括空氣制動(dòng)、真空制動(dòng)和電空制動(dòng)。目前，安裝在全球的電動(dòng)機(jī)車、AC或DC內(nèi)燃機(jī)車上的LOCOTROL系統(tǒng)已達(dá)5 000多套。

LOCOTROL系統(tǒng)的基本工作方式是前部機(jī)車通過GSM-R系統(tǒng)，向中、后部機(jī)車發(fā)布同步牽引和制動(dòng)命令，實(shí)現(xiàn)前、中、后部機(jī)車的牽引及動(dòng)力制動(dòng)同步操縱及空氣制動(dòng)系統(tǒng)同步制動(dòng)與緩解。同時(shí)采用制動(dòng)管壓力自動(dòng)檢測，可以對(duì)系統(tǒng)的無線通訊狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。

2.1 采用LOCOTROL系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

有效減輕重載列車的牽引車鉤力；在彎道上減少列車阻力，減輕輪軌磨耗，降低燃油成本5%～6%；中、后部機(jī)車同步參與了全列車的列車管排風(fēng)與充風(fēng)，加快了列車的充排風(fēng)速度，提高制動(dòng)波傳播速度，有利于減輕列車制動(dòng)縱向力作用，減少斷鉤的危險(xiǎn)。

2.2 采用LOCOTROL系統(tǒng)的主要問題

1）LOCOTROL系統(tǒng)由于是單機(jī)系統(tǒng)，故障時(shí)必然會(huì)發(fā)生因死機(jī)而產(chǎn)生的懲罰性制動(dòng)，對(duì)設(shè)備造成傷害并影響運(yùn)行。

2）LOCOTROL系統(tǒng)的制動(dòng)控制只能與科洛爾公司的CCBII型制動(dòng)機(jī)配合，必須更換現(xiàn)有機(jī)車的制動(dòng)系統(tǒng)，改造成本較大。

3）LOCOTROL系統(tǒng)信息傳送通道采用800 MHz電臺(tái)疊加GSM-R系統(tǒng)，配合地面中繼的方式，改造成本大，且當(dāng)?shù)孛嬷欣^設(shè)備故障時(shí)會(huì)影響所有列車的運(yùn)行。

4）LOCOTROL系統(tǒng)目前還不能實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)機(jī)車間的相互控制。

3 JTCS系統(tǒng)研發(fā)過程

3.1 研發(fā)過程

2004年北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司立項(xiàng)進(jìn)行該課題的前期研發(fā)工作。

2006年北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司在鐵道部科研開發(fā)計(jì)劃中中標(biāo)，進(jìn)行《大秦線機(jī)車無線同步操縱技術(shù)與工程化的研究》工作。

2008年該課題列為國家發(fā)改委自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)重點(diǎn)課題。

2010年北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司與成都鐵路局共同承擔(dān)鐵道部科研開發(fā)項(xiàng)目《西南山區(qū)鐵路在既有裝備條件下運(yùn)輸組織優(yōu)化及安全、提效技術(shù)的研究》。

北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司承擔(dān)該課題后，通過對(duì)國內(nèi)鐵路重載運(yùn)輸需求的調(diào)研，將開發(fā)重點(diǎn)放在對(duì)國內(nèi)既有運(yùn)輸設(shè)備的利舊和技術(shù)改造上，以滿足技術(shù)改造的低成本和高效率需求。

3.2 試驗(yàn)驗(yàn)證

為驗(yàn)證系統(tǒng)的功能和系統(tǒng)控制的安全性和可靠性，北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司與成都鐵路局合作，從2009年8月至2011年6月在成昆線和川黔線進(jìn)行了多次線路試驗(yàn)，包括無線通道的測試；相同機(jī)型機(jī)車同步牽引控制試驗(yàn)；不同機(jī)型機(jī)車同步牽引控制試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果滿足課題要求。

2009年在成昆線成都北至攀枝花間進(jìn)行了無線通訊在山區(qū)隧道區(qū)段傳輸特性測試，和同步控制系統(tǒng)對(duì)無線通訊改造方案的驗(yàn)證；通過對(duì)800 MHz無線通道全向傳輸和定向傳輸特性的測試和比較；通過對(duì)800 MH z無線通道在不同傳送速率下的誤碼率和控制誤組率的測試；確定了在該區(qū)段滿足同步控制系統(tǒng)工作要求的無線傳輸系統(tǒng)。

2010年在成昆線燕崗至西昌南間進(jìn)行了2臺(tái)SS3電力機(jī)車推挽牽引4 500 t的重載試驗(yàn)，進(jìn)一步解決了利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制電力機(jī)車的技術(shù)問題和用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制DK 1空氣制動(dòng)機(jī)進(jìn)行無級(jí)減壓的問題，使DK 1空氣制動(dòng)機(jī)在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制下能夠產(chǎn)生任意的減壓量。解決了同步控制系統(tǒng)控制機(jī)車分別獨(dú)立過分相的問題。同時(shí)驗(yàn)證了同步控制系統(tǒng)的基本功能和空氣制動(dòng)的同步特性測試。通過試驗(yàn)的驗(yàn)證：

1）列車牽引由集中牽引改為分散牽引，對(duì)列車的車鉤力和沖動(dòng)會(huì)產(chǎn)生變化，有利于發(fā)揮機(jī)車的牽引效能；

2）使用該技術(shù)可以開行組合列車,有效提高輸送能力；

3）與雙機(jī)重聯(lián)方式比較，可以適當(dāng)?shù)奶岣郀恳〝?shù)以提高運(yùn)能；

4）由于采用雙機(jī)同時(shí)排風(fēng)和充風(fēng)，縮短列車的制動(dòng)排風(fēng)時(shí)間和緩解充風(fēng)時(shí)間，制動(dòng)作用時(shí)間短，提高列車運(yùn)行的安全性；緩解充風(fēng)時(shí)間短，有利于列車的連續(xù)制動(dòng)，可以解決長大下坡道列車連續(xù)制動(dòng)調(diào)速風(fēng)壓不足的問題，保障列車運(yùn)行安全；

5）由于采用雙機(jī)分別獨(dú)立過分相技術(shù)，與重聯(lián)運(yùn)行相比，列車動(dòng)力不會(huì)產(chǎn)生間斷，有利于列車在坡道上牽引動(dòng)力和電阻值動(dòng)力的保障，列車在上坡時(shí)的速度減少和下坡時(shí)的速度上升不會(huì)起伏較大；

6）在采用推挽牽引方式區(qū)段,可以取消尾部風(fēng)壓反饋裝置及傳輸中繼設(shè)備,減輕現(xiàn)場工人勞動(dòng)強(qiáng)度；

7）采用推挽牽引方式，可以在發(fā)生意外途停（上坡）時(shí)，通過改變運(yùn)行方向，實(shí)現(xiàn)自救，較之另派救援機(jī)車才能完成救援既省時(shí)、經(jīng)濟(jì)又減少運(yùn)輸干擾。

2010年在川黔線貴陽南至趕水北間進(jìn)行了SS3和SS4G電力機(jī)車不同型號(hào)間的同步控制試驗(yàn)，解決了系統(tǒng)對(duì)SS4G電力機(jī)車的控制問題和不同型號(hào)機(jī)車的控制方案和控制模式問題；解決了無線通訊的全程覆蓋問題。通過試驗(yàn)的驗(yàn)證：

1）系統(tǒng)采用的信息傳輸通道是可行的。系統(tǒng)采用800 M H z無線通訊疊加400 k H z電力線感應(yīng)載波通訊的方式，車站和供電分相區(qū)段以無線通訊為主，隧道區(qū)段以電力線感應(yīng)載波通訊為主。信號(hào)均能正常傳輸，未出現(xiàn)信號(hào)中斷現(xiàn)象。保障了同步操縱控制的可靠性。

2）實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同型號(hào)機(jī)車之間的同步控制。川黔線本務(wù)機(jī)車為SS3型電力機(jī)車，加補(bǔ)機(jī)車為SS4G型電力機(jī)車，這兩種型號(hào)的機(jī)車由于操縱方式不同，實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)行比較困難，系統(tǒng)采用級(jí)位電壓的控制方式，使機(jī)車牽引功率滿足了合理使用的問題。

3）實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同型號(hào)機(jī)車的有線重聯(lián)同步控制。目前的運(yùn)用機(jī)車在重聯(lián)運(yùn)行時(shí)，只有相同型號(hào)的機(jī)車才能進(jìn)行有線重聯(lián)同步操縱，對(duì)不同型號(hào)的機(jī)車由于操縱方式不同，無法實(shí)現(xiàn)有線重聯(lián)，而利用同步操縱設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同型號(hào)機(jī)車的有線重聯(lián)控制。

4）實(shí)現(xiàn)了多機(jī)車牽引列車各機(jī)車獨(dú)立自動(dòng)過分相的控制。最大限度的減少列車因機(jī)車過分相損失的牽引力，同時(shí)取代人工確認(rèn)分相點(diǎn)，避免因過分相的誤判斷和誤操作造成的帶電過分相事故的發(fā)生。

5）補(bǔ)機(jī)全程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操縱。補(bǔ)機(jī)乘務(wù)員全程只對(duì)設(shè)備的控制進(jìn)行監(jiān)督，增加了同步控制的實(shí)時(shí)性和可靠性，同時(shí)降低了乘務(wù)員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2011在成昆線燕崗至西昌南間進(jìn)行了SS3電力機(jī)車和SS4電力機(jī)車混合推挽牽引的重載試驗(yàn)，牽引定數(shù)由原來的3 800 t提高到5 000 t。

3.3 成果應(yīng)用范圍

1）系統(tǒng)通過不同的機(jī)車控制接口可以適用于鐵路運(yùn)輸?shù)膰a(chǎn)和進(jìn)口的貨運(yùn)主力牽引機(jī)型（包括電力機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車）。

2）同一列車編組中有多組機(jī)車（分散在不同牽引位置）。

3）系統(tǒng)不應(yīng)破壞機(jī)車原有的結(jié)構(gòu)和控制方式。

4）同一列車中各牽引位置的機(jī)車可以是相同類型的機(jī)車或不同類型的機(jī)車（電力機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車混合編組）。

5）同一列車中各牽引位置的機(jī)車可以是相同型號(hào)的機(jī)車或不同型號(hào)的機(jī)車（有級(jí)牽引機(jī)車和無級(jí)牽引機(jī)車混合編組）。

3.4 系統(tǒng)應(yīng)用場合和技術(shù)方法

1）對(duì)不同型號(hào)機(jī)車進(jìn)行同步控制。不同型號(hào)的機(jī)車由于操縱方式不同，實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)行比較困難，系統(tǒng)采用級(jí)位電壓的控制方式，使機(jī)車牽引功率滿足了合理使用的問題。

2）對(duì)不同型號(hào)機(jī)車進(jìn)行有線重聯(lián)同步控制。目前的運(yùn)用機(jī)車在重聯(lián)運(yùn)行時(shí)，只有相同型號(hào)的機(jī)車才能進(jìn)行有線重聯(lián)同步操縱，對(duì)不同型號(hào)的機(jī)車由于操縱方式不同，無法實(shí)現(xiàn)有線重聯(lián)，而利用同步操縱設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同型號(hào)機(jī)車的有線重聯(lián)控制。

3）對(duì)多機(jī)車牽引列車各機(jī)車進(jìn)行獨(dú)立自動(dòng)過分相的控制。最大限度的減少列車因機(jī)車過分相損失的牽引力，同時(shí)取代人工確認(rèn)分相點(diǎn)，避免因過分相的誤判斷和誤操作造成的帶電過分相事故的發(fā)生。

4）對(duì)補(bǔ)機(jī)全程進(jìn)行自動(dòng)操縱。補(bǔ)機(jī)乘務(wù)員全程只對(duì)設(shè)備的控制進(jìn)行監(jiān)督，增加了同步控制的實(shí)時(shí)性和可靠性，同時(shí)降低了乘務(wù)員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4 JTCS系統(tǒng)的特點(diǎn)

此JTCS系統(tǒng)具有以下幾方面特點(diǎn)。第三代JTCS系統(tǒng)主機(jī)，如圖2所示。

1）計(jì)算機(jī)冗余安全技術(shù)：系統(tǒng)采用2oo3安全型計(jì)算機(jī)控制，保障控制的可靠和連續(xù)性，具備在線檢測，在線維修，在線報(bào)警和故障安全降級(jí)使用等多種安全措施與應(yīng)急方案，不會(huì)因設(shè)備故障使列車解體，保證工作的可靠性、不間斷和控制的準(zhǔn)確性。

2）功率同步協(xié)調(diào)技術(shù)：在機(jī)車牽引控制上，我們的系統(tǒng)較好地解決了當(dāng)編組列車中使用不同型號(hào)的機(jī)車時(shí)，特別是在編組列車中同時(shí)存在電力機(jī)車牽引和內(nèi)燃機(jī)車牽引時(shí)的同步操縱控制問題。

3）制動(dòng)同步控制技術(shù)：在制動(dòng)系統(tǒng)方面改造小、控制簡單、適用于多種制動(dòng)機(jī)，有利于供電緊張區(qū)段的內(nèi)、電機(jī)車混合編組。系統(tǒng)的電控制動(dòng)控制接口，目前既可以滿足DK 1制動(dòng)機(jī)的控制改造，也可以滿足JZ7制動(dòng)機(jī)的控制改造，且控制方式完全一樣，這樣就可以實(shí)現(xiàn)不同類型制動(dòng)機(jī)之間的完全同步制動(dòng)控制和列車管壓力保持。系統(tǒng)的空氣制動(dòng)控制部分不用更換機(jī)車原有的DK 1或JZ7空氣制動(dòng)系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)原系統(tǒng)的改造很小，控制的精度和可靠性比較高，更換簡單且不需要大型工具。

4）機(jī)車同步控制技術(shù)：系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在同一列車中采用不同型號(hào)的機(jī)車甚至采用不同類型的機(jī)車進(jìn)行牽引的同步控制。此模式可以解決同步控制對(duì)機(jī)車配置一致性要求過高的問題；同時(shí)在未對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行改造的線路上開行的列車，以及在一個(gè)供電臂內(nèi)開行由更多的機(jī)車牽引的列車時(shí)，利用電力牽引和內(nèi)燃牽引混編的方式解決提能和供電的矛盾。

5）空氣同步技術(shù)：在通訊中斷的情況下，確保補(bǔ)機(jī)及時(shí)切斷補(bǔ)風(fēng)和協(xié)助排風(fēng)。系統(tǒng)利用流量傳感器監(jiān)測列車管壓變化趨勢，在無線通道失靈時(shí)，利用空氣通道傳送的波速信號(hào)實(shí)現(xiàn)空氣同步制動(dòng)放風(fēng)和切斷牽引動(dòng)力與機(jī)車補(bǔ)風(fēng)，實(shí)現(xiàn)故障導(dǎo)向安全。系統(tǒng)具有空氣同步故障導(dǎo)向安全功能，因此可以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)機(jī)對(duì)空氣系統(tǒng)的全程補(bǔ)風(fēng)，充風(fēng)時(shí)間縮短，有利于減壓調(diào)速對(duì)空氣制動(dòng)的頻繁使用。

6）通道可靠性技術(shù)：雙網(wǎng)雙備份、定向傳輸技術(shù)、編碼糾錯(cuò)技術(shù)。系統(tǒng)選用高增益的無線傳輸設(shè)備，在相同功率下，傳輸效果提高近3倍，采用800 MHz無線通訊疊加400 kHz電力線感應(yīng)載波通訊的方式消除了通訊盲點(diǎn)，避免了地面補(bǔ)償設(shè)備故障對(duì)運(yùn)輸?shù)挠绊憽?/p>

7）分散自律控制技術(shù)：系統(tǒng)可以根據(jù)地形作前向或滯后控制、在滿足整個(gè)列車操縱原則的基礎(chǔ)上，各機(jī)車作必要的微調(diào)。

8）自動(dòng)過分相：各機(jī)車分別獨(dú)立的采取過分相操縱，過分相的影響最小。

5 成都局機(jī)車同步控制擴(kuò)大試驗(yàn)的安全防護(hù)方案

5.1 試驗(yàn)運(yùn)行安全防護(hù)措施

1）試驗(yàn)運(yùn)行中本務(wù)機(jī)車和補(bǔ)機(jī)的乘務(wù)員要密切監(jiān)視機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)和傳輸控制指令的變化，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)采取防護(hù)措施并向相關(guān)人員通報(bào)故障狀態(tài)和現(xiàn)象。便于及時(shí)處理。

2）試驗(yàn)列車運(yùn)行1個(gè)往返后，技術(shù)人員要及時(shí)采集系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和機(jī)車監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)并進(jìn)行離線分析，提供沿線點(diǎn)式應(yīng)答器的運(yùn)行狀態(tài)和維修信息；提供控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、傳輸通道的狀態(tài)、機(jī)車的運(yùn)行狀態(tài)和維修信息。

3）試驗(yàn)機(jī)車出庫時(shí)（暫定在西昌南車間），要通過出庫檢測，確認(rèn)指令傳輸通道完整可靠、點(diǎn)式接收可靠、系統(tǒng)采樣控制可靠后，才允許出庫。

4）補(bǔ)機(jī)乘務(wù)員發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)控制異?；驒C(jī)車工作異常時(shí)，可以通過換向手柄切除系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)成手動(dòng)控制，將換向手柄置成與當(dāng)前機(jī)車運(yùn)行相同的狀態(tài)，就可以使機(jī)車與控制系統(tǒng)斷開，機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入重聯(lián)態(tài)切除補(bǔ)風(fēng)。此時(shí)，如果控制信號(hào)顯示正常，補(bǔ)機(jī)乘務(wù)員可以按信號(hào)操作，如果通道故障無信號(hào)顯示，補(bǔ)機(jī)乘務(wù)員通過其他通道通知本務(wù)機(jī)車，再由本務(wù)機(jī)車乘務(wù)員根據(jù)線路情況和牽引狀態(tài)使列車就地停車或維持運(yùn)行到前方車站停車。

5）試驗(yàn)運(yùn)行中本務(wù)機(jī)車和補(bǔ)機(jī)的乘務(wù)員要經(jīng)過培訓(xùn)和考試，要全面了解本務(wù)機(jī)車和補(bǔ)機(jī)在運(yùn)行中的工作狀態(tài)和采取的必要操作步驟。

5.2 試驗(yàn)運(yùn)行安全應(yīng)急預(yù)案

1）由于供電系統(tǒng)、機(jī)車、信號(hào)、工務(wù)限速造成的途停，按技規(guī)和機(jī)務(wù)操作細(xì)則處理。

2）由于系統(tǒng)設(shè)備故障造成的途停，乘務(wù)員應(yīng)利用語音通話設(shè)備與就近車站聯(lián)系，將列車引導(dǎo)到就近車站，當(dāng)列車處于下坡道時(shí)可將列車引導(dǎo)到前方車站；當(dāng)列車處于上坡道時(shí)可辦理反向進(jìn)路將列車引導(dǎo)到后方車站。引導(dǎo)速度低于30 km/h。列車進(jìn)站停車后，加補(bǔ)機(jī)迂回到列車頭部，按重聯(lián)方式運(yùn)行到終點(diǎn)。

3）列車停于長大上坡道啟動(dòng)時(shí)，在不產(chǎn)生空轉(zhuǎn)和打滑的前提下，在最大牽引電流時(shí)保持3 m in列車仍未移動(dòng)，視為闖坡失敗，停車后與后方車站聯(lián)系辦理反向進(jìn)路將列車引導(dǎo)到后方車站或坡度小于5‰的區(qū)段，重新起車闖坡。

6 國內(nèi)外幾種同步控制系統(tǒng)的比較

國內(nèi)外幾種同步控制系統(tǒng)的比較如表1所示。

表1 國內(nèi)外現(xiàn)有同步控制裝置的比選