列車自主運行系統在軌道交通車輛中的應用

陳苗

摘 要：本文以城市軌道交通通信的實際需求為切入點，闡述了城市軌道交通通信的應用要求，論述了列車自主運行系統在軌道交通車輛中的應用優勢。

關鍵詞：列車自主運行系統;城市軌道交通;應用

據統計，全國城市軌道交通運營平均日均客運量為180萬人次，城市軌道交通高峰小時最小發車間隔平均265秒，隨著城市軌道交通通信及數據處理技術的發展、客流量不斷增加，提升運營效率的需求強烈，在巨大的市場需求下推動軌道交通的高速發展，更安全、更高效的智慧軌道交通系統成為發展趨勢。

智慧交通是發展趨勢隨著車車通信、多網融合、綜合承載、互聯互通等軌道交通新技術的融入，結合物聯網、云計算大數據、移動互聯等高新IT技術，通過軌道交通新技術提高安全性及運營效率，通過高新技術匯集交通信息，使系統具備自主判斷能力，最終實現智慧交通。

1列車自主運行系統簡介

列車自主運行系統是以列車為核心，以車-車通信為基礎，以信號車輛深度融合為特征，實現列車運行方式由自動化向自主化轉變的一種全新系統制式。是基于“車—車”通信及“系統融合”的軌道交通列車控制系統，以車車通信為基礎，采用信號-車輛一體化控制理念，基于統一的車載控制平臺，集成軌旁列控功能，融合網絡、牽引、制動系統，構建了融合、開放、安全、高效的車車通信智能運行系統。

列車自主運行系統主要包括ATS、OC（地面目標控制器）、OBC（車載控制器），將傳統CBTC中軌旁的聯鎖設備以及區域控制設備在列控車載控制平臺中進行集成，通過列車之間數據通信方式實現列車主動進路和列車自主防護的功能，以簡化系統架構，減少軌旁設備，優化各子系統間接口，降低系統復雜度，提高系統實時性，有效降低系統建設和運營維護成本。

2列車自主運行系統的特點和優勢

列車自主運行系統列車相對于CBTC列車更”聰明“，具備自主進路、自主防護、自動駕駛和自主調整功能。系統減少設備配置，降低建設運營成本，提高運行效率，提升軌道交通智能化水平。

2. 1自主進路。列車下載本車運行計劃，并采用基于資源管理的安全策略，通過“資源競爭，控制權獨占，使用權共享”保證列車進路安全。

2.2自主防護。列車根據獲取資源等信息動態計算移動授權，實施超速防護。

2.3自主調整。基于車載運行時刻表實現一定范圍內的列車自主運行調整功能。

2.4更加安全可靠

2.4.1基于車車通信系統設計的SIL4高安全系統，減少系統接口危害。

2.4.2超高可靠性的無線通信系統。中央通信服務器全部故障后，軌旁分布式核心網設備可以支持正常通信。

2.4.3大幅減少軌旁設備，故障率低，故障影響范圍小。減少區域設備故障導致的列車降級，區域降級的可能性減少65%。

2.4.4列車自主控制，運營可用性提高。車車通信系統取消軌旁聯鎖設備CI以及區域控制設備ZC，僅在軌旁設置目標控制器OC。CBTC地面設備故障影響多列車，車車通信設備故障僅影響單列車。車車通信系統可用性指標高出CBTC系統2個數量級。

2.4.5基于車車通信，實時顯示前后車距離。通過融合顯示屏動態顯示車輛核心控制系統信息，列車追蹤狀態，顯示信息更全面， 為司機提供更佳的行車指導。

2.5列車運行更高效，有效提高運能

2.5.1追蹤間隔更短。簡化系統架構，列車間直接通信，數據傳輸更快，追蹤間隔更短。

2.5.2列車控制更高效。制動控制器融合ATO，制動延時減少，剎車距離更短，停車更精準。

2.6運營更靈活。基于資源的安全防護算法，可在任意位置為列車建立任意方向安全進路，提供更好的運營靈活性，有效應對車站火災、軌旁故障以及突發大客流等多種應急場景。

3基于車車通信的智慧車輛

車車通信技術使車輛有了自己的“大腦” 和“感知器官” ，車輛自身系統升級后，會變得異?！奥斆鳌薄?/p>

3.1智慧車輛構成

3.1.1車載控制系統

3.1.2調度中心

3.1.3有線/無線通信系統

3.1.4傳感系統

3.1.5車站控制系統

3.2智慧車輛的優勢

3.2.1感知基礎設施和移動裝備的狀態

3.2.2控制列車啟動、加速、減速、停車等

3.2.3防止列車超速、追尾和正面沖突

3.2.4確保運行安全，提高運行效率

4結語

綜上所述，隨著科技的不斷發展，軌道交通也將向基于智能感知和車-車通信的移動閉塞方向發展;實現車輛和信號的深度融合，車輛由原來的被動接受變為主動思考，通過提高城市軌道交通列控系統的智能化水平，滿足日益發展的運營需求，為城市軌道交通車輛運行提供更加安全、高效的服務。

參考文獻：

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