论文部分内容阅读
摘要：在社会经济发展的过程中，交通运输扮演着十分重要的角色，铁路运输更是重中之重，在对交通运输效率不断提高的今天，研发出更安全、可靠、准确的列车运行自动控制系统是使列车运行效率和安全性提高的重要手段。本文将对当前主流的列车运行自动控制系统和其子系统的功能、特点进行详细阐释，以期能为列车运行自动控制系统的未来发展提供参考。
关键词：城市轨道交通；列车运行；自动控制系统
自从实行改革开放以来，我国经济与科技发展速度都得了空前的提高，无论是经济发展的需求还是人民对交通运输更快、更安全的需求，都要求铁路运输技术的提高，而城市轨道交通领域是其中的重要组成部分，它关乎着广大城市居住人口的日常生活出行以及整个城市交通运输业的发展。在这样的背景下，列车运行自动控制系统的研发成为解决这些问题的有效方法。列车运行自动控制系统是将列车自动运行技术与列车运行管理技术进行结合，使列车运行安全性得到有效保障、列车运行效率得到有效提升、乘客可以享受到比传统列车更加舒适、贴心的服务的新型列车运行系统。以下主要围绕着列车自动控制系统的主要内容展开简单的分析与探讨：
一、列车自动控制系统
列车自动控制系统，简称为ATC系统，是一个包含三个各自独立运行又相互联系子系统的多功能一体化自动控制系统。ATC可以完成对列车运行的调整、列车行驶的指挥以及列车内服务的自动化控制等一系列任务，在保障列车的安全性、稳定性的前提下，通过智能化技术大大提高列车运行的效率。
二、列车自动防护系统
列车自动防护系统，简称ATP，作为整个列车运行自动控制系统的核心，ATP承担着无可替代的作用，如：实时监测列车运行速度、列车超速时及时控制、提高列车运行效率等等，对于列车以及乘客的安全是最重要的保障。以下是ATP的主要功能：
（一）对列车运行速度的监督
每一列安装有列车运行自动控制系统的列车，在设计之初都会有一个系统限制速度的参数，当ATP系统实时检测到的列车速度与限制速度不符时，会迅速做出反应，一旦超速，ATP在提出警告后，会自动启动制动器对异常运行的列车进行制动，直到列车恢复到正常的设定速度。
（二）对列车的超速防护
目前的城市轨道交通系统中对列车运行速度的限制分为临时限制、固定限制等多种类型，因此，列车运行速度很容易超过某个区间的限制速度，而ATP的超速防护功则可以使列车的运行速度持续保持在正常状态，不出现超速行驶的情况。同时，当列车行驶的区域发生特殊情况，如：临时性危险区域隔离、突发事件的现场阻隔等，ATP还可以自行适当降低列车运行速度，保障列车以及乘客安全。
（三）对列车的测速和测距
在列车实际运行的过程中，对列车运行速度的实时测量以及列车与轨道上目标点的距离测量是两项重要的运行参数，这一功能也是由ATP提供的。对于这两项参数的采集，ATP是通过路程脉冲发生器、测速发电机等车载设备的自测功能和雷达测速等系统测量功能实现的。
ATP测距功能的实现则需要依赖测速与轮径功能的结合，系统首先需要采集由列车运行速度参数得到的车轮旋转次数这项数据，然后将列车运行的方向、车轮直径等参数进行综合计算，得到列车运行的距离，同时，系统需要对车轮轮径进行不断的改正。
三、列车自动驾驶系统
列车自动驾驶系统简称ATO，顾名思义，列车自动驾驶系统即可以在列车运行过程中，取代司机位置，由智能系统根据控制中心的命令，对列车运行进行操作，使列车在启动、行驶、停靠等方面实现智能化，保障列车安全、平稳的行驶，完成驾驶任务。其具体功能如下：
（一）列车自动驾驶
1.前文述及，列车在运行的过程中存在着自身系统允许的最大速度，ATO则可以在ATP的帮助下实时的将列车运行速度、列车允许的最大运行速度、目标最高速度进行收集和整理，并及时对列车运行状态进行调整，使列车可以安全、平稳的运行，给予乘客最优质的乘车体验。
2.车站自动发车与停车点目标制动
ATO完成自检并确认合格后，经过司机确认命令，按下启动按钮，列车便可以自动完成加速、减速、中间停靠等一系列操作。在完成停车点目标制动时，ATO会接到目标点的停车命令，再通过系统对列车当前运行速度、距离目标点距离等参数的计算，选择出一条最优的制动路线，使列车可以最安全、稳定的完成停车点目标制动。
（二）列车无人自动折返
列车无人自动折返技术是无需任何人工操作，一切操作均由列车内置的自动控制系统完成，运行中，列车控制台都会进入闭锁状态，这项技术的应用大大提高了列车运行的自动化程度，是ATO的一项特殊技术。
四、列车自动监控子系统
列车自动监控子系统简称ATS，主要是对ATP和ATO的补充帮助，在ATS的帮助下，列车系统可以完成对运行路线全程情况的了解以及运行路线上所有基础设备监控情况的资料，这对于系统安全、高效的运行起着重要作用。另外，在ATS的协助下，相关工作人员更容易开展对列车时刻表的排布、了解列车实时运行情况等一系列管理工作。
结语：
综上所述，随着我国经济的不断发展、科技的不断创新，运输业的发展至关重要，在机械化影响逐渐扩大的今天，对于运输业，智能化技术的發展与推广无疑是重中之重，而尚处于发展阶段的列车运行自动控制系统也一定会在发展中得到实践与进步，人们需要做的是牢牢把握住自主创新、自主设计的理念、设计出符合中国社会特点与要求的列车运行自动控制系统，做到中国创造，在不断的实践中巩固和发展，那么，相信在不远的未来，其必将成为城市运输行业的核心力量，必将为我国的进步和发展作出巨大贡献。
参考文献：
[1]李巍.城市轨道交通列车运行自动控制系统的分析与研讨[J].科技创新导报，2016，1315：7-8+44.
[2]闫宏伟，燕飞，张仕杰，等. 系统理论过程分析在城市轨道交通列车运行控制系统设计中的应用[J]. 城市轨道交通研究，2017，20（11）：55-59.
[3]张琼燕，邓瀚，赵霞.城市轨道交通列车运行控制系统仿真分析与研究[J].城市轨道交通研究，2012，1508：103-107+111.
[4]丁永安. 自动控制系统在城市轨道交通中应用分析[J]. 工程技术：文摘版，2016（3）：00307-00307.
关键词：城市轨道交通；列车运行；自动控制系统
自从实行改革开放以来，我国经济与科技发展速度都得了空前的提高，无论是经济发展的需求还是人民对交通运输更快、更安全的需求，都要求铁路运输技术的提高，而城市轨道交通领域是其中的重要组成部分，它关乎着广大城市居住人口的日常生活出行以及整个城市交通运输业的发展。在这样的背景下，列车运行自动控制系统的研发成为解决这些问题的有效方法。列车运行自动控制系统是将列车自动运行技术与列车运行管理技术进行结合，使列车运行安全性得到有效保障、列车运行效率得到有效提升、乘客可以享受到比传统列车更加舒适、贴心的服务的新型列车运行系统。以下主要围绕着列车自动控制系统的主要内容展开简单的分析与探讨：
一、列车自动控制系统
列车自动控制系统，简称为ATC系统，是一个包含三个各自独立运行又相互联系子系统的多功能一体化自动控制系统。ATC可以完成对列车运行的调整、列车行驶的指挥以及列车内服务的自动化控制等一系列任务，在保障列车的安全性、稳定性的前提下，通过智能化技术大大提高列车运行的效率。
二、列车自动防护系统
列车自动防护系统，简称ATP，作为整个列车运行自动控制系统的核心，ATP承担着无可替代的作用，如：实时监测列车运行速度、列车超速时及时控制、提高列车运行效率等等，对于列车以及乘客的安全是最重要的保障。以下是ATP的主要功能：
（一）对列车运行速度的监督
每一列安装有列车运行自动控制系统的列车，在设计之初都会有一个系统限制速度的参数，当ATP系统实时检测到的列车速度与限制速度不符时，会迅速做出反应，一旦超速，ATP在提出警告后，会自动启动制动器对异常运行的列车进行制动，直到列车恢复到正常的设定速度。
（二）对列车的超速防护
目前的城市轨道交通系统中对列车运行速度的限制分为临时限制、固定限制等多种类型，因此，列车运行速度很容易超过某个区间的限制速度，而ATP的超速防护功则可以使列车的运行速度持续保持在正常状态，不出现超速行驶的情况。同时，当列车行驶的区域发生特殊情况，如：临时性危险区域隔离、突发事件的现场阻隔等，ATP还可以自行适当降低列车运行速度，保障列车以及乘客安全。
（三）对列车的测速和测距
在列车实际运行的过程中，对列车运行速度的实时测量以及列车与轨道上目标点的距离测量是两项重要的运行参数，这一功能也是由ATP提供的。对于这两项参数的采集，ATP是通过路程脉冲发生器、测速发电机等车载设备的自测功能和雷达测速等系统测量功能实现的。
ATP测距功能的实现则需要依赖测速与轮径功能的结合，系统首先需要采集由列车运行速度参数得到的车轮旋转次数这项数据，然后将列车运行的方向、车轮直径等参数进行综合计算，得到列车运行的距离，同时，系统需要对车轮轮径进行不断的改正。
三、列车自动驾驶系统
列车自动驾驶系统简称ATO，顾名思义，列车自动驾驶系统即可以在列车运行过程中，取代司机位置，由智能系统根据控制中心的命令，对列车运行进行操作，使列车在启动、行驶、停靠等方面实现智能化，保障列车安全、平稳的行驶，完成驾驶任务。其具体功能如下：
（一）列车自动驾驶
1.前文述及，列车在运行的过程中存在着自身系统允许的最大速度，ATO则可以在ATP的帮助下实时的将列车运行速度、列车允许的最大运行速度、目标最高速度进行收集和整理，并及时对列车运行状态进行调整，使列车可以安全、平稳的运行，给予乘客最优质的乘车体验。
2.车站自动发车与停车点目标制动
ATO完成自检并确认合格后，经过司机确认命令，按下启动按钮，列车便可以自动完成加速、减速、中间停靠等一系列操作。在完成停车点目标制动时，ATO会接到目标点的停车命令，再通过系统对列车当前运行速度、距离目标点距离等参数的计算，选择出一条最优的制动路线，使列车可以最安全、稳定的完成停车点目标制动。
（二）列车无人自动折返
列车无人自动折返技术是无需任何人工操作，一切操作均由列车内置的自动控制系统完成，运行中，列车控制台都会进入闭锁状态，这项技术的应用大大提高了列车运行的自动化程度，是ATO的一项特殊技术。
四、列车自动监控子系统
列车自动监控子系统简称ATS，主要是对ATP和ATO的补充帮助，在ATS的帮助下，列车系统可以完成对运行路线全程情况的了解以及运行路线上所有基础设备监控情况的资料，这对于系统安全、高效的运行起着重要作用。另外，在ATS的协助下，相关工作人员更容易开展对列车时刻表的排布、了解列车实时运行情况等一系列管理工作。
结语：
综上所述，随着我国经济的不断发展、科技的不断创新，运输业的发展至关重要，在机械化影响逐渐扩大的今天，对于运输业，智能化技术的發展与推广无疑是重中之重，而尚处于发展阶段的列车运行自动控制系统也一定会在发展中得到实践与进步，人们需要做的是牢牢把握住自主创新、自主设计的理念、设计出符合中国社会特点与要求的列车运行自动控制系统，做到中国创造，在不断的实践中巩固和发展，那么，相信在不远的未来，其必将成为城市运输行业的核心力量，必将为我国的进步和发展作出巨大贡献。
参考文献：
[1]李巍.城市轨道交通列车运行自动控制系统的分析与研讨[J].科技创新导报，2016，1315：7-8+44.
[2]闫宏伟，燕飞，张仕杰，等. 系统理论过程分析在城市轨道交通列车运行控制系统设计中的应用[J]. 城市轨道交通研究，2017，20（11）：55-59.
[3]张琼燕，邓瀚，赵霞.城市轨道交通列车运行控制系统仿真分析与研究[J].城市轨道交通研究，2012，1508：103-107+111.
[4]丁永安. 自动控制系统在城市轨道交通中应用分析[J]. 工程技术：文摘版，2016（3）：00307-00307.