淺談高速鐵路列車運行中的控制技術

盧宇昊

湖北工業(yè)大學電氣與電子工程學院

淺談高速鐵路列車運行中的控制技術

盧宇昊

湖北工業(yè)大學電氣與電子工程學院

鐵路與公路相比較，有著固有的優(yōu)勢，首先其相對而言比較完全，運載能力更強，能耗較少，但是長期以來片面的重視鐵路的運載能力，鐵路列車的速度受到限制，導致鐵路在交通中的地位受到越來越多的挑戰(zhàn)。新時期隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，不僅僅要求鐵路的運載能力，對鐵路的運行速度也有了更多的要求，為了適應這種新的變化，我國大力發(fā)展高速鐵路，取得了很大的成果，現(xiàn)階段我國在200km/h的高鐵里程已經(jīng)躍居世界第一位，，但是高鐵在運行過程中也可能會導致一些問題的出現(xiàn)，這就需要我們重視高速鐵路列車運行中的控制技術，有效的保證高速鐵路列車的安全運行。

高速鐵路；列車運行；控制技術

現(xiàn)階段，各個國家已經(jīng)看到發(fā)展高速鐵路給國家整體發(fā)展帶來的好處和優(yōu)勢，現(xiàn)階段高速鐵路列車運行中的控制技術已經(jīng)得到更多國家的重視，這已經(jīng)成為有效增強國家綜合國力的重要內(nèi)容。長期以來，鐵路都具有高速的特點，但是在具體的精通發(fā)展過程中，公路和航空隨著速度的不斷提升，鐵路的速度優(yōu)勢喪失，當然這一人們片面重視鐵路的運力有著巨大的關系，這一定程度上阻礙鐵路的發(fā)展的，到九十年代，很多國家認識到這種理念的錯誤，開始積極的謀求改變，開始進入全面發(fā)展高速鐵路時代。相比較其他國家而言，我國改革開放相對較晚，高速鐵路發(fā)展和研究相對滯后，但現(xiàn)在，我國的高速鐵路技術已經(jīng)趨于完善并成為世界上先進國家。

一、高速鐵路列車運行中的控制系統(tǒng)

近年來隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，對于鐵路的運輸?shù)囊笠苍诓粩嗟靥嵘粌H僅要求運量，與此同時增加了運輸速度的考量，列車的運行速度不斷提升，對列車運行安全提出了更多的挑戰(zhàn)。因此需要加強對高速鐵路列車運行中的控制技術的研究，在有效提升列車運輸小路的基礎上保證運行的安全。現(xiàn)階段隨著科學技術的不斷進步，鐵路信號得到充分的發(fā)展，為建立信號系統(tǒng)提供了技術上的保障和基礎。列車運行中的控制系統(tǒng)主要包括地面和車載兩個部分。

目前我國高速鐵路列車運行中的控制系統(tǒng)主要使用的是CTCS系統(tǒng)，這個系統(tǒng)是集合計算機技術、通信技術、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、控制中心和反應器。軌道電路主要的作用在于檢測以及傳遞數(shù)據(jù)信息，應答器的功能報文信息的傳遞，作為傳輸設備存在。控制中心事實上就是一中控制系統(tǒng)，不過這個控制系統(tǒng)作為大系統(tǒng)的一部分而存在，利用其可以有效的實現(xiàn)地面系統(tǒng)和車載系統(tǒng)的聯(lián)系，切實保障高速列車的安全、高效運行。運用CTCS系統(tǒng)可以有效的避免列車無證運行，另外避免出現(xiàn)列車溜逸，防止列車出現(xiàn)超速出現(xiàn)安全隱患，對于列車出現(xiàn)的超速該系統(tǒng)可以進行直觀的展現(xiàn)，及時的提醒列車安全運行。

二、高速鐵路列車運行中的控制技術

1、列車有效定位是實現(xiàn)其安全運行的關鍵，具體的定位方法包括軌道電路絕緣節(jié)定位方法、計軸器定位方法、查詢應答器方法、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，這個分界點就是絕緣節(jié)，因為絕緣節(jié)在軌道電路中是固定的，并且其兩邊的信息完全不同，因此通過絕緣節(jié)的信息反饋可以有效的把握了列車的運行狀況，獲得立車運行信息。計軸器定位方法與絕緣節(jié)的探測原理是相同的，其安置是固定的，通過計軸器的信息反饋可以了解列車的具體位置，具體的運行速度，檢車列車占用或者是出清對應的分段，可以獲得列車信息。查詢應答器方法，這個不僅僅可以通過具體的應答器的物理安裝完成對列車狀況的了解，于此同時還可以直接進行有效的溝通。軌道環(huán)線定位方法，軌道感應環(huán)線的兩根電纜每隔100m相互交叉一次，車載設備在通過內(nèi)一個交叉時，交叉回線產(chǎn)生交變電磁場，每一個交叉點都會進行信息反饋，當列車經(jīng)過一個交叉點是，其地址碼會加1，然后車載系統(tǒng)根據(jù)地址碼算出列車具體的地理位置，然后對車載系統(tǒng)的位置信息進行有效的修正，減少列車空轉或者是滑行熬成的位置上的誤差，從而保證整個鐵路系統(tǒng)的安全運行，防止出現(xiàn)兩個列車相撞等現(xiàn)象的出現(xiàn)，保證列車安全。

2、地面和車載系統(tǒng)的有效信息傳遞是保證列車安全運行的關鍵。

地面和車載系統(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車載系統(tǒng)中，保證列車對其位置和運行狀態(tài)有清晰的認識，不斷的調(diào)整列車的速度，保證列車運行安全和行車效率。其次是點式的傳遞，這種傳遞主要是因為軌道電路絕緣節(jié)定位方法、計軸器定位方法具體額檢測方式是點式的，其在列車的運行路線上設置若干感應點，當列車通過時，感應點進行感性，然后把檢測到的地面信息傳遞到車上，這兩種信息傳遞方式，連續(xù)式額傳遞可以使立車對自身的運行狀態(tài)實時的掌控并進行針對性的調(diào)整，點式信息傳遞實時性較差，但是作為連續(xù)式傳遞的有益補充是有很大的存在必要。左后當兩種傳遞方式出現(xiàn)故障時，需要連續(xù)疊加點式信息傳輸方式，現(xiàn)階段我國高鐵運行的信息傳遞方式就是第三種，有效保證高鐵列車運行安全。

三、高速鐵路列車運行中的控制技術發(fā)展趨勢

列車的運行控制系統(tǒng)是依賴于科學技術的發(fā)展水平的，于此同時隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，其更多的要考慮到市場因素，為處理器技術和移動通信基礎的發(fā)展，對于高速鐵路列車運行中的控制技術有著巨大的作用和價值，現(xiàn)階段隨著移動通信技術的不斷發(fā)展，列車運行控制技術逐漸的擺脫傳統(tǒng)的基于軌道電路的列車控制系統(tǒng)，現(xiàn)在發(fā)展的CBTC系統(tǒng)更加的簡介、靈活和安全高效，因此逐漸增加通信基礎在高速鐵路列車運行中的控制技術的應用，應該成為高速鐵路列車運行中的控制技術的發(fā)展趨勢。

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.淺談我國高速鐵路CTCS-3級列車控制系統(tǒng)［J］.華東科技：學術版，2013（5）：25-25.

［2］張亞東.高速鐵路列車運行控制系統(tǒng)安全風險辨識及分析研究［D］.西南交通大學，2013.

［3］李璐.淺談CTC在列車運行過程中的作用［J］.科教導刊-電子版（中旬），2016（2）.