盧宇昊

湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院

淺談高速鐵路列車(chē)運(yùn)行中的控制技術(shù)

盧宇昊

湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院

鐵路與公路相比較，有著固有的優(yōu)勢(shì)，首先其相對(duì)而言比較完全，運(yùn)載能力更強(qiáng)，能耗較少，但是長(zhǎng)期以來(lái)片面的重視鐵路的運(yùn)載能力，鐵路列車(chē)的速度受到限制，導(dǎo)致鐵路在交通中的地位受到越來(lái)越多的挑戰(zhàn)。新時(shí)期隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，不僅僅要求鐵路的運(yùn)載能力，對(duì)鐵路的運(yùn)行速度也有了更多的要求，為了適應(yīng)這種新的變化，我國(guó)大力發(fā)展高速鐵路，取得了很大的成果，現(xiàn)階段我國(guó)在200km/h的高鐵里程已經(jīng)躍居世界第一位，，但是高鐵在運(yùn)行過(guò)程中也可能會(huì)導(dǎo)致一些問(wèn)題的出現(xiàn)，這就需要我們重視高速鐵路列車(chē)運(yùn)行中的控制技術(shù)，有效的保證高速鐵路列車(chē)的安全運(yùn)行。

高速鐵路；列車(chē)運(yùn)行；控制技術(shù)

現(xiàn)階段，各個(gè)國(guó)家已經(jīng)看到發(fā)展高速鐵路給國(guó)家整體發(fā)展帶來(lái)的好處和優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)階段高速鐵路列車(chē)運(yùn)行中的控制技術(shù)已經(jīng)得到更多國(guó)家的重視，這已經(jīng)成為有效增強(qiáng)國(guó)家綜合國(guó)力的重要內(nèi)容。長(zhǎng)期以來(lái)，鐵路都具有高速的特點(diǎn)，但是在具體的精通發(fā)展過(guò)程中，公路和航空隨著速度的不斷提升，鐵路的速度優(yōu)勢(shì)喪失，當(dāng)然這一人們片面重視鐵路的運(yùn)力有著巨大的關(guān)系，這一定程度上阻礙鐵路的發(fā)展的，到九十年代，很多國(guó)家認(rèn)識(shí)到這種理念的錯(cuò)誤，開(kāi)始積極的謀求改變，開(kāi)始進(jìn)入全面發(fā)展高速鐵路時(shí)代。相比較其他國(guó)家而言，我國(guó)改革開(kāi)放相對(duì)較晚，高速鐵路發(fā)展和研究相對(duì)滯后，但現(xiàn)在，我國(guó)的高速鐵路技術(shù)已經(jīng)趨于完善并成為世界上先進(jìn)國(guó)家。

一、高速鐵路列車(chē)運(yùn)行中的控制系統(tǒng)

近年來(lái)隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于鐵路的運(yùn)輸?shù)囊笠苍诓粩嗟靥嵘?，不僅僅要求運(yùn)量，與此同時(shí)增加了運(yùn)輸速度的考量，列車(chē)的運(yùn)行速度不斷提升，對(duì)列車(chē)運(yùn)行安全提出了更多的挑戰(zhàn)。因此需要加強(qiáng)對(duì)高速鐵路列車(chē)運(yùn)行中的控制技術(shù)的研究，在有效提升列車(chē)運(yùn)輸小路的基礎(chǔ)上保證運(yùn)行的安全?，F(xiàn)階段隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，鐵路信號(hào)得到充分的發(fā)展，為建立信號(hào)系統(tǒng)提供了技術(shù)上的保障和基礎(chǔ)。列車(chē)運(yùn)行中的控制系統(tǒng)主要包括地面和車(chē)載兩個(gè)部分。

目前我國(guó)高速鐵路列車(chē)運(yùn)行中的控制系統(tǒng)主要使用的是CTCS系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是集合計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制系統(tǒng)的高水平集合的產(chǎn)物。在地面系統(tǒng)部分主要包括軌道電路、控制中心和反應(yīng)器。軌道電路主要的作用在于檢測(cè)以及傳遞數(shù)據(jù)信息，應(yīng)答器的功能報(bào)文信息的傳遞，作為傳輸設(shè)備存在。控制中心事實(shí)上就是一中控制系統(tǒng)，不過(guò)這個(gè)控制系統(tǒng)作為大系統(tǒng)的一部分而存在，利用其可以有效的實(shí)現(xiàn)地面系統(tǒng)和車(chē)載系統(tǒng)的聯(lián)系，切實(shí)保障高速列車(chē)的安全、高效運(yùn)行。運(yùn)用CTCS系統(tǒng)可以有效的避免列車(chē)無(wú)證運(yùn)行，另外避免出現(xiàn)列車(chē)溜逸，防止列車(chē)出現(xiàn)超速出現(xiàn)安全隱患，對(duì)于列車(chē)出現(xiàn)的超速該系統(tǒng)可以進(jìn)行直觀的展現(xiàn)，及時(shí)的提醒列車(chē)安全運(yùn)行。

二、高速鐵路列車(chē)運(yùn)行中的控制技術(shù)

1、列車(chē)有效定位是實(shí)現(xiàn)其安全運(yùn)行的關(guān)鍵，具體的定位方法包括軌道電路絕緣節(jié)定位方法、計(jì)軸器定位方法、查詢應(yīng)答器方法、軌道環(huán)線定位方法。其中軌道電路絕緣節(jié)定位方法利用的是軌道電路的絕緣節(jié)，軌道電路在閉塞分區(qū)都有其分界點(diǎn)，這個(gè)分界點(diǎn)就是絕緣節(jié)，因?yàn)榻^緣節(jié)在軌道電路中是固定的，并且其兩邊的信息完全不同，因此通過(guò)絕緣節(jié)的信息反饋可以有效的把握了列車(chē)的運(yùn)行狀況，獲得立車(chē)運(yùn)行信息。計(jì)軸器定位方法與絕緣節(jié)的探測(cè)原理是相同的，其安置是固定的，通過(guò)計(jì)軸器的信息反饋可以了解列車(chē)的具體位置，具體的運(yùn)行速度，檢車(chē)列車(chē)占用或者是出清對(duì)應(yīng)的分段，可以獲得列車(chē)信息。查詢應(yīng)答器方法，這個(gè)不僅僅可以通過(guò)具體的應(yīng)答器的物理安裝完成對(duì)列車(chē)狀況的了解，于此同時(shí)還可以直接進(jìn)行有效的溝通。軌道環(huán)線定位方法，軌道感應(yīng)環(huán)線的兩根電纜每隔100m相互交叉一次，車(chē)載設(shè)備在通過(guò)內(nèi)一個(gè)交叉時(shí)，交叉回線產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，每一個(gè)交叉點(diǎn)都會(huì)進(jìn)行信息反饋，當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)一個(gè)交叉點(diǎn)是，其地址碼會(huì)加1，然后車(chē)載系統(tǒng)根據(jù)地址碼算出列車(chē)具體的地理位置，然后對(duì)車(chē)載系統(tǒng)的位置信息進(jìn)行有效的修正，減少列車(chē)空轉(zhuǎn)或者是滑行熬成的位置上的誤差，從而保證整個(gè)鐵路系統(tǒng)的安全運(yùn)行，防止出現(xiàn)兩個(gè)列車(chē)相撞等現(xiàn)象的出現(xiàn)，保證列車(chē)安全。

2、地面和車(chē)載系統(tǒng)的有效信息傳遞是保證列車(chē)安全運(yùn)行的關(guān)鍵。

地面和車(chē)載系統(tǒng)信息傳遞主要有三種方式，首先是連續(xù)四的信息傳遞，這種方式信息是連續(xù)不斷的將地面信息傳遞到列車(chē)車(chē)載系統(tǒng)中，保證列車(chē)對(duì)其位置和運(yùn)行狀態(tài)有清晰的認(rèn)識(shí)，不斷的調(diào)整列車(chē)的速度，保證列車(chē)運(yùn)行安全和行車(chē)效率。其次是點(diǎn)式的傳遞，這種傳遞主要是因?yàn)檐壍离娐方^緣節(jié)定位方法、計(jì)軸器定位方法具體額檢測(cè)方式是點(diǎn)式的，其在列車(chē)的運(yùn)行路線上設(shè)置若干感應(yīng)點(diǎn)，當(dāng)列車(chē)通過(guò)時(shí)，感應(yīng)點(diǎn)進(jìn)行感性，然后把檢測(cè)到的地面信息傳遞到車(chē)上，這兩種信息傳遞方式，連續(xù)式額傳遞可以使立車(chē)對(duì)自身的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)的掌控并進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整，點(diǎn)式信息傳遞實(shí)時(shí)性較差，但是作為連續(xù)式傳遞的有益補(bǔ)充是有很大的存在必要。左后當(dāng)兩種傳遞方式出現(xiàn)故障時(shí)，需要連續(xù)疊加點(diǎn)式信息傳輸方式，現(xiàn)階段我國(guó)高鐵運(yùn)行的信息傳遞方式就是第三種，有效保證高鐵列車(chē)運(yùn)行安全。

三、高速鐵路列車(chē)運(yùn)行中的控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

列車(chē)的運(yùn)行控制系統(tǒng)是依賴(lài)于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平的，于此同時(shí)隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，其更多的要考慮到市場(chǎng)因素，為處理器技術(shù)和移動(dòng)通信基礎(chǔ)的發(fā)展，對(duì)于高速鐵路列車(chē)運(yùn)行中的控制技術(shù)有著巨大的作用和價(jià)值，現(xiàn)階段隨著移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，列車(chē)運(yùn)行控制技術(shù)逐漸的擺脫傳統(tǒng)的基于軌道電路的列車(chē)控制系統(tǒng)，現(xiàn)在發(fā)展的CBTC系統(tǒng)更加的簡(jiǎn)介、靈活和安全高效，因此逐漸增加通信基礎(chǔ)在高速鐵路列車(chē)運(yùn)行中的控制技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)該成為高速鐵路列車(chē)運(yùn)行中的控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

總而言之，只有真正的重視高速鐵路，才能真正的使高速鐵路得到健康快速的發(fā)展。

［1］楊曉燕.淺談我國(guó)高速鐵路CTCS-3級(jí)列車(chē)控制系統(tǒng)［J］.華東科技：學(xué)術(shù)版，2013（5）：25-25.

［2］張亞?wèn)|.高速鐵路列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)及分析研究［D］.西南交通大學(xué)，2013.

［3］李璐.淺談CTC在列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的作用［J］.科教導(dǎo)刊-電子版（中旬），2016（2）.