軌道交通行業中電氣自動化技術的應用探究

高潔

摘? ?要：軌道交通具有輸送量大、通達性好的特點，是國內交通運輸的重要組成部分。電氣自動化技術的應用使得軌道交通運輸向自動化、智能化方向發展，提升了交通運輸效率和輸送能力，有效緩解城市交通壓力。電氣自動化與智能技術的結合提高了交通運輸的安全性與乘車舒適性。電氣自動化技術的應用推動了軌道交通技術變革，對社會進步和科技發展起到極大的推動作用。

關鍵詞：軌道交通? 電氣自動化技術? 應用

中圖分類號：TP29? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）05（b）-0011-02

隨著社會經濟的快速發展，城市規模不斷擴大、城市人口持續增長，交通壓力日益嚴峻，交通問題成為人們關注的焦點。同時，公路交通存在污染嚴重、輸送量不足、易擁堵等問題，軌道交通具有運輸量大、通達性好等優勢，能夠有效地緩解地面交通壓力。因此，軌道交通在城市規劃建設中引起了極大的關注，安全、高效、綠色、智能的新型軌道交通將成為未來公共交通發展的主導方向。

電氣自動化技術廣泛應用于軌道交通行業中，發揮著重要的作用[1-2]，保證軌道交通的安全、有序發展。本文對電氣自動化技術在軌道交通應用的必要性進行分析，并探討了人工智能、自動化仿真、運行監控及電網技術在軌道交通領域的應用，為軌道交通向智能化發展指明了方向，具有一定的參考意義。

1? 電氣自動化技術在軌道交通發展應用的必要性

電氣自動化技術在軌道交通發展中的重要性主要取決于兩方面的因素：首先，軌道交通的運行涉及大量的電氣元件，而電氣自動化技術的應用能夠使電氣元件的性能、價值發揮到極致，這對于軌道交通的穩定、可靠運行具有重要的意義。其次，軌道交通的發展除保證必要的安全性外，還要盡可能地改善運行舒適性，無論是安全保障還是舒適性改善，均需要利用先進的電氣自動化技術?？傊?，電氣自動化技術是軌道交通技術的重要組成部分，是城市軌道交通發展的必然，是未來軌道交通的重點研究領域，對軌道交通和社會經濟的發展具有相當高的工程價值和社會價值。

2? 電氣自動化技術在軌道交通中的應用分析

目前，電氣自動化已取得較大的技術進步，廣泛應用于軌道交通的規劃建設及運行實踐中[3]。根據應用范圍和技術層面不同，可從以下四個方面進行分析。

2.1 軌道交通中的人工智能技術

在當前經濟飛速發展的大環境下，各個領域都在加快發展步伐，而技術的不斷提升是各領域快速發展的前驅動力，也是各領域發展的根本，人工智能技術作為戰略性新興技術迅猛發展，已取得較大的進步與技術突破，并廣泛應用于各個行業領域。人工智能技術在軌道交通領域的應用實現了智能視頻監控、人機交互、遠程監控等功能，不僅給乘客乘車提供了便捷服務，而且也為軌道交通運營方提供了強有力的技術支撐，因此，人工智能技術在軌道交通中有著舉足輕重的位置。

人工智能在軌道交通電氣自動化技術中的應用主要表現在電氣控制方面。目前軌道交通運行實踐中的人工智能控制技術主要有模糊控制、神經網絡控制以及專家系統控制等。在當前電氣自動化控制系統中，模糊控制具有廣泛的應用[4-5]，其控制原理如圖1所示。

其中，S為輸入信號，e為輸入信號與檢測信號之間的誤差，u為模糊控制量，y為輸出信號。系統通過檢測元件（傳感器）測得實際信號，計算與輸入信號之間的誤差，并將誤差與其微分量進行模糊量化處理，根據相應的模糊算法與模糊控制器通過執行機構實現對控制對象的控制，同時檢測元件（傳感器）將測得輸出信號作為反饋與輸入信號進行對比，達到預期的控制目標。

電氣控制技術的應用極大地提升了軌道交通運行中的控制效果，為軌道交通的安全運行提供了有力保障。總的來講，人工智能技術的應用實現了軌道交通控制效率和質量的提升，為軌道交通的高效、高質量運行提供了保障。

2.2 軌道交通中的自動化仿真技術

電氣自動化仿真技術在軌道交通發展中起著重要的作用，并廣泛應用在列車研發、生產調試及運行過程中。高速列車對運行環境具有較高要求，尤其是在真空式軌道列車的前沿性研究中，現實試驗難以滿足。因此，通過自動化仿真技術能夠實現在研發過程中對軌道交通的各部件、電氣系統做各種環境下的運行狀況模擬，將模擬數據進行收集，能夠有效減少研發過程中的人力及成本投入，同時為科學研究工作提供更加準確且豐富的仿真數據資料。

2.3 軌道交通中的自動化監控技術

列車運行的安全性是軌道交通技術的前提，自動化監控可為列車安全運行保駕護航。中央監控中心能夠將各車站信息進行整合，實現信息共享，對各車站、軌線車輛進行合理調控。以地鐵列車為例加以分析，由于同軌道前后車輛運行時間間隔相對較短，列車一般裝有距離檢測設備，由后側車輛發出測距信息，前側車輛收到信息后進行及時應答，從而檢測列車距離，便于緊急情況下及時采取制動措施，提高列車運行的安全性;當前車出現故障時，列車子系統各級單元將動態信息及時反饋給中央控制單元，中央控制單元對針對故障線路進行監測，對故障線路進行搶修，合理調度車輛，縮短故障時間。同時通過動態顯示系統和播報系統將故障信息進行反饋，以便及時控制車站客流量，避免擁堵情況發生。

2.4 軌道交通中的電網技術

電網電力系統是軌道交通系統中的重要組成部分，軌道交通的全面運行與電網電力系統的運行有著密不可分的關系，軌道交通當中的基礎設施、監控設備、牽引制動系統等均需由電網電力系統提供能源。電網電力系統的數據采集與分析能力對軌道交通的正常運行有較大影響，電力系統對列車運行所需負荷進行數據采集，并結合采集數據信息作出合理分析，對故障或異常單元進行準確快速定位，切斷故障單元電力輸送，便于設備搶修，同時減少能源損耗。同時，電力系統對各系統超負荷狀態進行預警，減少負荷高峰期電力分配不足，保證各系統有效合理運作。電氣自動化技術在電網方面的應用促進了電網技術的進步，配電模型、系統軟件的改進與創新提升了電網的整體數據處理能力，電網自動化水平的提升對推動軌道交通技術的智能化發展具有重要的意義。

3? 結語

本文論述了軌道交通的優勢及其在交通運輸行業的重要性，討論了電氣自動化技術在軌道交通領域應用的必然性和合理性，并分析了人工智能、自動化仿真、運行監控及電網技術等電氣自動化技術在軌道交通領域的實際應用。電氣自動化技術對軌道交通的持續快速發展具有重要的影響，未來多學科交叉的技術融合與創新將進一步推動軌道交通行業向智能化方向發展，本文的探究對軌道交通技術的發展有一定的參考意義。

參考文獻

[1] 周旋.淺析軌道交通電氣系統[J].科學技術創新，2018（28）：115-116.

[2] 毛衛國.電氣自動化的發展及在地鐵中的應用研究[J].建筑技術開發，2017，44（9）：161-162.

[3] 孔瑋，秦立軍，黃旭紅，等.城市軌道交通綜合自動化系統的研究[J].中國電力，2004，37（7）：33-36.