淺談鐵路交通運行智能化控制系統的設計與實現

趙彬

（中國鐵路設計集團有限公司，天津 300000）

1 鐵路交通智能化控制需求分析

1.1 監控維護需求

在運行智能化控制系統的過程中，相關工作人員應當運用系統集成化監測手段，對鐵路交通進行全方位一體化的運行智能化控制系統工作，在控制過程中還要形成全圖型化的方式進行鐵路交通動態顯示，還應當實時監測每個鐵路交通中的設備運行狀態，并對鐵路交通運行數據進行分析。由于鐵路交通每天都被高頻率的使用，這種情況下會造成設備迅速的磨損老化，在設備出現故障后，維修等工作應當迅速開展，這就要求在進行鐵路交通智能化控制時，系統中還應當加入故障智能診斷系統，在運作時如果發現故障設備應當及時向控制中心進行反映，并幫助維修人員進行故障定位工作，找出故障源頭，提高故障設備的維修效率，保障鐵路交通的運行安全。

1.2 智能分析需求

鐵路交通智能化控制過程中應當滿足智能分析的需求，鐵路交通智能化控制的完善基于底層數據采集的完善程度，隨著我國鐵路交通運輸技術的不斷發展，對鐵路交通的智能分析需求變得更加復雜，這就要求工作人員在進行智能分析過程中應當進一步提高智能分析的功能性，提高鐵路交通智能化控制水平，其具體工作包括對設備的健康狀態進行有效的評估，對設備的壽命進行精確的計算，并對設備的損耗程度進行科學合理的評估工作，為設備維修工作提供強有力的保障。其次還應當對設備運行狀態進行綜合評價工作，對設備故障進行統一綜合的分析，并為維修人員提供相應的維修建議，在進行智能分析的過程中相關人員還應當使用大數據進行更加深入的分析，通過大數據的引入使系統能夠進行自主學習，對多種維修技能進行有效的掌握，從而提高系統智能分析的質量。

1.3 運維管理需求

鐵路交通智能化控制的質量還應當基于多種技術手段進行實現，在這個過程中應當提高管理機制的升級，并對運維策略進行進一步優化處理，要建立起健康維護過程中的閉環跟蹤系統，為設備維修提供一個實時感知、預警及故障處置等信息反饋機制。跟蹤設備維修狀況，對維修流程進行監測，并將維修人員信息、設備信息以及備品庫、負責人等多種信息納入數據庫之中，使維修信號覆蓋至設備維修的整個流程之中，提高智能化控制質量。其次對設備的全壽命周期進行全程跟蹤工作，為不同的設備建立不同的數據庫，在數據庫中顯示設備的整體狀態，實現設備履歷的全程跟蹤效果。

2 智能化控制設計

本文將首先針對智能化控制系統的設計進行探究，在智能化控制設計過程中，其設計方向主要分為4 個部分，下面將針對這5 個部分的設計內容進行探究說明。

2.1 自動控制模塊設計

自動控制模塊能夠有效地監督和控制列車的運行狀態，其功能也十分多樣，在進行自動控制模塊設計過程中，要包含列車的自動排列進路功能，自動生成列車時刻表，并顯示每輛列車的維護時間，將所搜集到的數據進行自動統計，為控制中心提供區間列車、設備狀態信息，這種自動控制模塊的設計能夠在一定程度上提高列車調度的準確性，能夠輔助列車調度人員對運行的列車線路進行更好的管理。在鐵路交通運輸過程中難免會出現緊急情況，為了滿足智能化控制管理的需求，在進行智能化控制系統設計的過程中，還應當設立緊急事件處理信號，提高應急指揮調度能力，對出現緊急情況的設備或車輛進行快速評估工作，將設備的實時狀態進行有效反饋，并合理分配應急資源，實現設備快速有效地維護。

2.2 自動防護模塊

自動防護模塊是列車在運行過程中的一種保護機制，根據列車的實際運行狀態為列車提供一定的安全保護。在列車進行緊急剎車之后，列車能夠很好地停在保護段區以內。自動防護模塊還能夠設置列車運行時速，當列車運行速度較快保護模塊會生效啟動、減緩車速，避免列車運行時速過快出現危險狀況。鐵路交通智能化還應當加裝預警系統，系統應當對鐵路交通運行過程中的數據進行及時有效地處理分析，并對運行中的車輛進行實施跟蹤，顯示其維修數據，從而判斷列車的運行狀態，并及時發現列車運行中存在的隱患，提高鐵路交通運行質量。鐵路交通智能化控制還應當建立完善的列車故障資料庫，通過為每一輛列車進行故障檔案的建立，來實現列車故障的可視化、系統化研究。在進行數據庫建立的過程中還應加入檢修過程查看程序，并可以隨時調取。

2.3 自動運行模塊

自動運行模塊是自動防護模塊的組成部分，自動運行模塊能夠將列車運行過程中的數據上傳至自動防護模塊之中，對列車運行狀態進行有效控制，并且自動模塊系統還能將車內的運行信息上傳至總控制中心，使管理人員能夠清晰地了解到列車狀態。

2.4 數據通信系統模塊

數據通信系統模塊能夠將所有的信息模塊有效地連接在一起，通過數據通信系統模塊的設計能夠將所有的無線設備進行連接，在任何情況下都能夠保持系統的流暢性，對列車進行全天候的監視，并不斷地向控制中心傳輸數據。在列車數據進行傳輸之后，數據存儲模塊能夠將數據有效地進行保存，為列車維修、運行狀態查詢提供了必要的數據保障。數據存儲模塊還應當帶有定位功能，通過定位功能實現車載數據與控制中心數據保持一致，對智能化控制系統有著重要的作用。

3 技術實現

通過前文的分析可以得知，鐵路交通運行智能化控制系統的設計分為4 個控制模塊，這4 種控制模塊能夠保障列車安全平穩的運行，下面對這4 個模塊的技術實現進行探究。

3.1 自動控制模塊實現

在進行自動控制模塊實現的過程中，設計人員首先應當針對自動模塊的硬件設備進行設計工作，硬件設備包括綜合顯示屏、調度工作站點和相應的電源，硬件設計能夠有效保障自動控制系統的穩定性。在進行實際使用的過程中，設計人員應根據自動控制模塊硬件使用方式的不同進行位置的調整，提高控制管理效率。由于自動控制模塊依賴于網絡信息的傳輸，所以在進行模塊設計過程中設計人員還應當進行相應的網絡布局設置，在進行網路布置過程中，應留出一部分定量，保障信息能夠通過網絡進行有效地傳輸。自動控制模塊應安裝于各個列車之中，并在相應的站點進行模塊安裝工作。所涉及的自動控制模塊應當支持與其他設備的連接，提高系統模塊的兼容性。

3.2 自動防護模塊設計

設計人員應當設置Microlok II 系統，這套系統的設置能夠有效地驅動自動防護模塊對列車的運行狀態進行反饋，并且能夠使控制中心人員對列車的速度進行限制，提高列車運行安全性。在模塊設計過程中，工作人員還應當添加防電磁干擾設置，使模塊能夠在穩定的環境下持續工作，提高模塊設計的安全性。

3.3 運行模塊實現

在運行自動模塊的過程中，自動運行模塊能夠根據列車的需求模擬出最優質的列車駕駛方案，自動運行模塊的設計不僅能夠提高列車的運行效率，提升列車的準點到站率，還能夠有效地保障列車在一定時速上平穩的運行，提高列車安全運行質量。同時運行模塊中應當被防護系統監管，在運行模塊運作過程中，在監管評估允許的情況下，系統可以啟動自動運行模式，并按照先前設定好的線路和運行時間進行自動運行。

3.4 數據系統模塊實現

在進行數據系統模塊設計過程中，設計人員應當將此模塊分為2 個步驟進行實現，首先要對無線接入點、數據網絡進行有效的搭建，之后還應當在列車與地面之間設置無線通信系統與數據采集設備，并設置空間通信內容，使數據系統能夠實現數據上傳、數據儲存工作，提高數據系統模塊的工作質量。

4 結語

通過鐵路交通運行智能化控制系統的設計與實現可以得知，鐵路交通智能化控制系統設計分為4 種模塊，在進行模塊實現過程中應當安裝相應的硬件設備，同時提高系統對鐵路交通的控制能力。