城市軌道交通列車運行控制系統的發展方向

劉欣迪

摘要：城市軌道交通發展至今已經有百年以上歷史，現如今城市軌道交通工具已成為城市交通最重要的基礎交通設施，在其實際應用中具有容量大、速度高、安全系數高、污染較低等優點，在早晚車流高峰期可不受其他交通方式的干擾，降低城市市民在出行途中產生的時間成本。本文主要以城市軌道交通列車運行控制作為主要分析探究對象，并對其當前國內外發展現狀、當今發展需求以及未來研究方向進行詳細探討。

關鍵詞：城市軌道交通;列車運行;控制系統

隨著我國人口的不斷增長，城市化進程不斷加快，城市軌道交通的運行壓力隨之增大，尤其在城市市民早晚上下班的高峰時段，城市內各道路中堵車非常嚴重，多數市民皆選擇乘坐軌道交通列車出行。在此基礎上，需要增加城市軌道交通列車數量，降低城市軌道交通列車的間隔時間，以此緩解早晚高峰的人流壓力。基于以上原因，依托人工操作控制車輛運行啟停已經不在適用與當前城市軌道交通的實際發展需求。在此背景下，列車控制系統作為一種以依靠列車速度的自動控制進行列車運行控制的系統可以有效的解決這一問題。

一、城市軌道交通列車運行控制系統當前發展現狀

在我國，城市軌道交通在建設過程中與其他發達國家相比相對較為落后，但隨著我國城市經濟不斷發展壯大，在對城市軌道交通列車控制系統領域進行不斷的探索與實驗以后，現如今我國一二線城市的城市軌道交通已經達到成熟使用，其他城市亦處于軌道交通的建設階段。從1981年我國第一條地鐵沿線的對外運營，發展至今已經有34各城市陸續開通了城市軌道運營，整體運行里程已經超過5000km。在此基礎上，我國已經實現從借鑒國內外先進技術到自主研發城市軌道相關技術的轉變，根據我國當前社會發展進程，研究出符合我國國情的國產化信號系統。在全體科研工作者的密切合作下，開闊出我國城市軌道交通運行控制系統的全新面貌，下面將詳細闡述其具體發展方向。

二、城市軌道交通列車運行控制系統未來研究方向

（一）全自動無人駕駛的列車運行控制系統探究發展方向

全自動無人駕駛系統UTO在城市軌道交通運行中，可有效減少正線運營，取代當前城市軌道交通中司機這一角色，在城市軌道交通列車運行中，通過列車控制管理系統的工作人員進行遠程遙控、遠程調度管理的工作模式，實現城市軌道交通列車的無人駕駛。在其當前發展中，哥本哈根、迪拜等城市已經陸續開通了城市軌道交通無人駕駛號系統，在我國北京、廣州、上海等城市已經逐漸開展城市軌道交通的全自動無人駕駛領域的科研工作。

全自動無人駕駛與當前的CBTC架構相比，在其子系統的使用功能以及操作模式上區別較小，但在UTO的實際工作流程中發生了較大變化。首先，在城市軌道交通運行體系中取締了列車司機這一傳統崗位，增加了負責日常巡視運營列車以及車站這一人員崗位，并且需要增加列車故障及時處理方案、設備設施及時維修等相關管理部門與管理體系[1]。將城市軌道列車日常的運營工作流程設定為：首先運行系統根據車輛派班計劃自動喚醒停在車輛段的列車，列車喚醒后第一時間進行列車綜合自檢，確定列車運行正常后按照列車班次計劃等待發車信號。與此同時，在列車自動運行之前，車輛人員應充分做好輔助工作，通過對站內相關設備進行測試，確保列車在運行時其輔助設備的正常運行。在列車運行途中，依靠控制端的轉換及其匹配的運行計劃實現列車的在折返站臺自動進行折返。并且到達交通終點站進行清客下線工作。按照返回排班計劃在規定的軌道上自動運行至車庫固定位置，完成當天運行數據后自動休眠。

（二）車-車通信列車運行控制系統發展方向

法國阿爾斯通公司現已成功研發出UrbalisFluence系統，并且目前已經正式在法國的里爾地鐵站開始試運行，該系統主要英語那個車-車通信以及自主空車等技術來提高鐵路運行效率[2]。在此系統試用過程中，UrbalisFluence系統的主要優勢是使聯鎖子系統與區域子系統在運行過程中簡化其運行步驟。通過ATS系統將城市軌道交通的進路計劃發送至VOBC系統，該系統直接控制道岔運動、進路開放、移動授權的計算等功能。實現前后列車的通信速率。

我國當前的城軌科研領域的拓展過程中，中車青島四方車輛研究所正在與上海富欣智能交通控制有限公司合作研發的“TACS”列車自主運行系統將在未來的青島城市軌道6號線進行試用。由交控科技率先提出的以列車為核心、以車-車通信系統為基礎的列車控制觀點，當前已經計劃在北京大興國際機場沿線以及港鐵迪士尼沿線開展現場測試。除此之外，斯柯達信號有限公司也在積極參與我國的城市軌道交通列車運行系統的科研工作，該公司當前已經中標深圳地鐵的20號線建設，并以2021年底為節點，順利建成TACS系統[3]。與此同時，該公司當前已經與北京交通大學強強聯合，致力于開展科技部國家重點研發的新項目，進行基于車-車通信列車運行控制系統的科研工作。

（三）針對不同列控制制式采用多層列控模型

基于多種控制方式的城市軌道列車控制系統可以適用于當前不同領域的發展需求，實現當前城市軌道與高鐵軌道是互聯互通，有效提高城市人民出行的便利性。

（四）以FAO為核心的智能地鐵系統未來發展方向

在城市軌道交通列車運行控制的未來發展趨勢中，以FAO為核心的智能地鐵系統對我們來說已經不在遙遠，該系統具備智能化調度、智能化運行等功能，使城市軌道交通的發展上升一層新高度。該系統可在當前不同列控系統架構的技術常進行優化與創新，與城市軌道交通中的綜合監控系統、運營維修保養系統以及運營管理系統進行資源整合與交互，最終實現城市軌道交通的智能化運行。

結束語：

綜上所述，隨著計算機技術與通訊技術的不斷完善與創新，城市軌道交通在未來的發展方向十分明朗。需要十分關注的在城市軌道交通中隨著技術領域不斷創新與應用，相關管理人員應及時更新合理的運營模式，來輔助城市列車軌道交通的變革與創新，最終實現城市軌道交通的智能化運行、智能化發展，進而提升我國城市發展。

參考文獻

[1]李中浩. 城市軌道交通綜合監控系統的發展方向[J]. 城市軌道交通研究， 2019（7）：I0002-I0002.

[2]陳晨. 列車運行控制系統的現狀與發展[J]. 智能城市， 2019， v.5（18）：201-202.

[3]柯尊巍. 試論城市軌道交通中的CBTC系統[J]. 決策探索（中）， 2019， No.633（11）：77-77.

（北京交通大學海濱學院?河北?黃驊?061100）