城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)的發(fā)展方向

劉欣迪

摘要：城市軌道交通發(fā)展至今已經(jīng)有百年以上歷史，現(xiàn)如今城市軌道交通工具已成為城市交通最重要的基礎(chǔ)交通設(shè)施，在其實(shí)際應(yīng)用中具有容量大、速度高、安全系數(shù)高、污染較低等優(yōu)點(diǎn)，在早晚車(chē)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(chǎn)生的時(shí)間成本。本文主要以城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行控制作為主要分析探究對(duì)象，并對(duì)其當(dāng)前國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、當(dāng)今發(fā)展需求以及未來(lái)研究方向進(jìn)行詳細(xì)探討。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;列車(chē)運(yùn)行;控制系統(tǒng)

隨著我國(guó)人口的不斷增長(zhǎng)，城市化進(jìn)程不斷加快，城市軌道交通的運(yùn)行壓力隨之增大，尤其在城市市民早晚上下班的高峰時(shí)段，城市內(nèi)各道路中堵車(chē)非常嚴(yán)重，多數(shù)市民皆選擇乘坐軌道交通列車(chē)出行。在此基礎(chǔ)上，需要增加城市軌道交通列車(chē)數(shù)量，降低城市軌道交通列車(chē)的間隔時(shí)間，以此緩解早晚高峰的人流壓力?；谝陨显颍劳腥斯げ僮骺刂栖?chē)輛運(yùn)行啟停已經(jīng)不在適用與當(dāng)前城市軌道交通的實(shí)際發(fā)展需求。在此背景下，列車(chē)控制系統(tǒng)作為一種以依靠列車(chē)速度的自動(dòng)控制進(jìn)行列車(chē)運(yùn)行控制的系統(tǒng)可以有效的解決這一問(wèn)題。

一、城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀

在我國(guó)，城市軌道交通在建設(shè)過(guò)程中與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比相對(duì)較為落后，但隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展壯大，在對(duì)城市軌道交通列車(chē)控制系統(tǒng)領(lǐng)域進(jìn)行不斷的探索與實(shí)驗(yàn)以后，現(xiàn)如今我國(guó)一二線(xiàn)城市的城市軌道交通已經(jīng)達(dá)到成熟使用，其他城市亦處于軌道交通的建設(shè)階段。從1981年我國(guó)第一條地鐵沿線(xiàn)的對(duì)外運(yùn)營(yíng)，發(fā)展至今已經(jīng)有34各城市陸續(xù)開(kāi)通了城市軌道運(yùn)營(yíng)，整體運(yùn)行里程已經(jīng)超過(guò)5000km。在此基礎(chǔ)上，我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)從借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)到自主研發(fā)城市軌道相關(guān)技術(shù)的轉(zhuǎn)變，根據(jù)我國(guó)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展進(jìn)程，研究出符合我國(guó)國(guó)情的國(guó)產(chǎn)化信號(hào)系統(tǒng)。在全體科研工作者的密切合作下，開(kāi)闊出我國(guó)城市軌道交通運(yùn)行控制系統(tǒng)的全新面貌，下面將詳細(xì)闡述其具體發(fā)展方向。

二、城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)未來(lái)研究方向

（一）全自動(dòng)無(wú)人駕駛的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)探究發(fā)展方向

全自動(dòng)無(wú)人駕駛系統(tǒng)UTO在城市軌道交通運(yùn)行中，可有效減少正線(xiàn)運(yùn)營(yíng)，取代當(dāng)前城市軌道交通中司機(jī)這一角色，在城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行中，通過(guò)列車(chē)控制管理系統(tǒng)的工作人員進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控、遠(yuǎn)程調(diào)度管理的工作模式，實(shí)現(xiàn)城市軌道交通列車(chē)的無(wú)人駕駛。在其當(dāng)前發(fā)展中，哥本哈根、迪拜等城市已經(jīng)陸續(xù)開(kāi)通了城市軌道交通無(wú)人駕駛號(hào)系統(tǒng)，在我國(guó)北京、廣州、上海等城市已經(jīng)逐漸開(kāi)展城市軌道交通的全自動(dòng)無(wú)人駕駛領(lǐng)域的科研工作。

全自動(dòng)無(wú)人駕駛與當(dāng)前的CBTC架構(gòu)相比，在其子系統(tǒng)的使用功能以及操作模式上區(qū)別較小，但在UTO的實(shí)際工作流程中發(fā)生了較大變化。首先，在城市軌道交通運(yùn)行體系中取締了列車(chē)司機(jī)這一傳統(tǒng)崗位，增加了負(fù)責(zé)日常巡視運(yùn)營(yíng)列車(chē)以及車(chē)站這一人員崗位，并且需要增加列車(chē)故障及時(shí)處理方案、設(shè)備設(shè)施及時(shí)維修等相關(guān)管理部門(mén)與管理體系[1]。將城市軌道列車(chē)日常的運(yùn)營(yíng)工作流程設(shè)定為：首先運(yùn)行系統(tǒng)根據(jù)車(chē)輛派班計(jì)劃自動(dòng)喚醒停在車(chē)輛段的列車(chē)，列車(chē)喚醒后第一時(shí)間進(jìn)行列車(chē)綜合自檢，確定列車(chē)運(yùn)行正常后按照列車(chē)班次計(jì)劃等待發(fā)車(chē)信號(hào)。與此同時(shí)，在列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行之前，車(chē)輛人員應(yīng)充分做好輔助工作，通過(guò)對(duì)站內(nèi)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，確保列車(chē)在運(yùn)行時(shí)其輔助設(shè)備的正常運(yùn)行。在列車(chē)運(yùn)行途中，依靠控制端的轉(zhuǎn)換及其匹配的運(yùn)行計(jì)劃實(shí)現(xiàn)列車(chē)的在折返站臺(tái)自動(dòng)進(jìn)行折返。并且到達(dá)交通終點(diǎn)站進(jìn)行清客下線(xiàn)工作。按照返回排班計(jì)劃在規(guī)定的軌道上自動(dòng)運(yùn)行至車(chē)庫(kù)固定位置，完成當(dāng)天運(yùn)行數(shù)據(jù)后自動(dòng)休眠。

（二）車(chē)-車(chē)通信列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)發(fā)展方向

法國(guó)阿爾斯通公司現(xiàn)已成功研發(fā)出UrbalisFluence系統(tǒng)，并且目前已經(jīng)正式在法國(guó)的里爾地鐵站開(kāi)始試運(yùn)行，該系統(tǒng)主要英語(yǔ)那個(gè)車(chē)-車(chē)通信以及自主空車(chē)等技術(shù)來(lái)提高鐵路運(yùn)行效率[2]。在此系統(tǒng)試用過(guò)程中，UrbalisFluence系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)是使聯(lián)鎖子系統(tǒng)與區(qū)域子系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中簡(jiǎn)化其運(yùn)行步驟。通過(guò)ATS系統(tǒng)將城市軌道交通的進(jìn)路計(jì)劃發(fā)送至VOBC系統(tǒng)，該系統(tǒng)直接控制道岔運(yùn)動(dòng)、進(jìn)路開(kāi)放、移動(dòng)授權(quán)的計(jì)算等功能。實(shí)現(xiàn)前后列車(chē)的通信速率。

我國(guó)當(dāng)前的城軌科研領(lǐng)域的拓展過(guò)程中，中車(chē)青島四方車(chē)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(fā)的“TACS”列車(chē)自主運(yùn)行系統(tǒng)將在未來(lái)的青島城市軌道6號(hào)線(xiàn)進(jìn)行試用。由交控科技率先提出的以列車(chē)為核心、以車(chē)-車(chē)通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)的列車(chē)控制觀(guān)點(diǎn)，當(dāng)前已經(jīng)計(jì)劃在北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)沿線(xiàn)以及港鐵迪士尼沿線(xiàn)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。除此之外，斯柯達(dá)信號(hào)有限公司也在積極參與我國(guó)的城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行系統(tǒng)的科研工作，該公司當(dāng)前已經(jīng)中標(biāo)深圳地鐵的20號(hào)線(xiàn)建設(shè)，并以2021年底為節(jié)點(diǎn)，順利建成TACS系統(tǒng)[3]。與此同時(shí)，該公司當(dāng)前已經(jīng)與北京交通大學(xué)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，致力于開(kāi)展科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)的新項(xiàng)目，進(jìn)行基于車(chē)-車(chē)通信列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)的科研工作。

（三）針對(duì)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(chē)控制系統(tǒng)可以適用于當(dāng)前不同領(lǐng)域的發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)當(dāng)前城市軌道與高鐵軌道是互聯(lián)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(tǒng)未來(lái)發(fā)展方向

在城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行控制的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)中，以FAO為核心的智能地鐵系統(tǒng)對(duì)我們來(lái)說(shuō)已經(jīng)不在遙遠(yuǎn)，該系統(tǒng)具備智能化調(diào)度、智能化運(yùn)行等功能，使城市軌道交通的發(fā)展上升一層新高度。該系統(tǒng)可在當(dāng)前不同列控系統(tǒng)架構(gòu)的技術(shù)常進(jìn)行優(yōu)化與創(chuàng)新，與城市軌道交通中的綜合監(jiān)控系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)維修保養(yǎng)系統(tǒng)以及運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)進(jìn)行資源整合與交互，最終實(shí)現(xiàn)城市軌道交通的智能化運(yùn)行。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與通訊技術(shù)的不斷完善與創(chuàng)新，城市軌道交通在未來(lái)的發(fā)展方向十分明朗。需要十分關(guān)注的在城市軌道交通中隨著技術(shù)領(lǐng)域不斷創(chuàng)新與應(yīng)用，相關(guān)管理人員應(yīng)及時(shí)更新合理的運(yùn)營(yíng)模式，來(lái)輔助城市列車(chē)軌道交通的變革與創(chuàng)新，最終實(shí)現(xiàn)城市軌道交通的智能化運(yùn)行、智能化發(fā)展，進(jìn)而提升我國(guó)城市發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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

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

（北京交通大學(xué)海濱學(xué)院?河北?黃驊?061100）