軌道交通車輛運行控制技術(shù)研究進展

王慶

摘要：城市軌道交通作為一種現(xiàn)代化交通工具，具有載客量高、節(jié)能、安全、舒適、環(huán)保等優(yōu)勢，是低碳環(huán)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(xiàn)在已經(jīng)成為了各大城市居民優(yōu)先考慮的交通出行方式。隨著城市生活節(jié)奏的加快，廣大居民對軌道交通出行效率、舒適度、準(zhǔn)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(tǒng)的發(fā)展方向。安全、高效、可靠的城市軌道交通車輛運行控制系統(tǒng)對實現(xiàn)列車高速度、高密度、有秩序地運行有著非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：軌道交通;運行控制;行車組織;城軌車輛;列控系統(tǒng)

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(xié)同配合，這也是軌道交通運營管理進程中關(guān)鍵內(nèi)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(dāng)下，國內(nèi)一線二線城市人口規(guī)模不斷拓展?！皣?yán)格控制大城市發(fā)展規(guī)?！闭叩膶嵤兄诔鞘薪?jīng)濟發(fā)展。為維護與提升城市軌道交通運行效率，本文對相關(guān)促進策略進行詳細(xì)探究。

1行車組織方法

為了確保列車在區(qū)間內(nèi)的行車安全，列車在區(qū)間運行時，必須確認(rèn)同一區(qū)間內(nèi)沒有對向運行的列車，同向運行的多列列車之間進行系統(tǒng)控制使其保持一定的間隔距離，防止發(fā)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(qū)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(qū)間發(fā)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(guī)定的時間表通過車站，區(qū)間內(nèi)部沒有信號設(shè)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(qū)間列車發(fā)生故障停車，都有可能出現(xiàn)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(qū)間發(fā)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(xiàn)空間隔離行車方法，采用路簽或路牌作為列車占用區(qū)間的憑證，通過接車站值班員檢查區(qū)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(guī)則

2.1特征

第一，調(diào)整時間剩余量比較少。在現(xiàn)階段，城市經(jīng)濟不斷發(fā)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(xiàn)了很多不良問題。第二，要求具有比較高的時效性。當(dāng)前，城市軌道交通的路程是比較短的。同時，在列車數(shù)目比較多的情況下，想要對列車進行調(diào)整就需要整合多個列車，并迎合當(dāng)前城市經(jīng)濟的發(fā)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(xiàn)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(biāo)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(xiàn)率。

2.2規(guī)則

城市軌道交通行車組織在運行的過程中，需要遵循相應(yīng)的規(guī)則。第一，要遵循安全第一、統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和指揮的原則。在這樣的情況下，才會明確不同崗位的職責(zé)。第二，要關(guān)注車站值班員的職責(zé)，其主要是對車站的相關(guān)行車事宜進行監(jiān)督和管理。第三，作業(yè)負(fù)責(zé)人員在工作運行的過程中，應(yīng)該積極開展指揮工作。第四，行車調(diào)度員應(yīng)該對線路的運行進行指揮和調(diào)度，保證駕駛?cè)藛T能夠迎合調(diào)度的命令和要求。

3移動閉塞技術(shù)

移動閉塞不需要將區(qū)間分割為若干個固定的閉塞區(qū)間，而是根據(jù)連續(xù)檢測先行列車的位置和速度，使列車之間自動調(diào)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(yīng)的防護信號和閉塞區(qū)間，而移動閉塞沒有固定的的閉塞區(qū)間，閉塞區(qū)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(tài)的。后行列車開始制動的計算點是由目標(biāo)速度、目標(biāo)距離及自身列車性能所決定的;目標(biāo)點是前行列車的尾部，與前行列車的位置、性能、速度及狀態(tài)信息有關(guān);閉塞區(qū)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(qū)是邏輯間隔，與實際軌道線路沒有對應(yīng)關(guān)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(qū)間內(nèi)列車的行車密度，極大地提高了線路區(qū)段的通過能力。八十年代后期，軌道交通移動閉塞系統(tǒng)基于通信技術(shù)和計算機技術(shù)得以實現(xiàn)。移動閉塞必須要求列車和地面設(shè)備能夠完成雙向通信，所以一般采用軌道感應(yīng)環(huán)線、裂縫波導(dǎo)、無線通信等技術(shù)實現(xiàn)。

移動閉塞系統(tǒng)相對于固定閉塞系統(tǒng)，具有如下優(yōu)勢：

①移動閉塞系統(tǒng)沒有固定的閉塞區(qū)間，隨著前行列車的移動，行車閉塞區(qū)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(tǒng)是一個閉環(huán)的列車控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)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(jù)前行列車的狀態(tài)信息，后續(xù)列車依據(jù)自身速度、狀態(tài)及位置信息計算出本列車的速度，可以最優(yōu)化地縮短列車運行時間、節(jié)省資源、提高乘坐列車的舒適性，為列車自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化提供了一定的便利條件;移動閉塞系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)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(qū)間的行車信息，實現(xiàn)城市軌道交通列車運輸管理的自動化。

結(jié)語

城市軌道交通車輛的運行調(diào)整是一個非常復(fù)雜的問題，隨著CBTC系統(tǒng)在城市軌道交通系統(tǒng)中的普及，城市軌道交通車輛運行控制技術(shù)基本圍繞智能處理方法的主線開展。智能化列車自動調(diào)整算法是未來城市軌道交通車輛運行控制技術(shù)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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