摘 要：目前，隨著鐵路運輸業(yè)的快速發(fā)展，列車運行控制系統(tǒng)也在不斷更新以保證列車安全、高效地運行。文章主要研究了列車運行控制系統(tǒng)，詳細(xì)分析了該系統(tǒng)的原理、系統(tǒng)構(gòu)成以及系統(tǒng)的具體應(yīng)用狀況，并且以廣深線作為具體研究對象，在智能控制技術(shù)以及高速列車載控制系統(tǒng)的要求下，進(jìn)一步探究了高速車載信號控制技術(shù)，為高速列車運行控制系統(tǒng)的研究提供了更有效的技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：高速列車；運行；控制系統(tǒng)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鐵路運輸業(yè)也面臨著機(jī)遇和嚴(yán)峻的考驗，為了提高該行業(yè)的競爭力，謀求更穩(wěn)定、更安全的、更有效的發(fā)展，這就提出了改進(jìn)和創(chuàng)新高速列車運行控制系統(tǒng)，在提高列車速度、縮短運行時間并且保證列車安全行駛的基礎(chǔ)上，提升服務(wù)質(zhì)量，進(jìn)一步促進(jìn)我國高速鐵路運輸業(yè)的不斷發(fā)展。

1 高速列車運行控制系統(tǒng)的研究

目前，高速列車運行控制系統(tǒng)是由鐵道部鑒定的準(zhǔn)高速列車速度分級控制系統(tǒng)發(fā)展而來的，列車在運行過程中，其時速滿足200km的旅客列車信號安全控制的各方面要求，該系統(tǒng)運行的原則是“人機(jī)聯(lián)控，人控優(yōu)先”的原則，然而，高速列車運行控制系統(tǒng)的原理是：當(dāng)列車行駛過程中，司機(jī)可以根據(jù)列車的時速來控制設(shè)備。當(dāng)列車超速時，設(shè)備就會自動發(fā)出警報，以便司機(jī)及時采用制動來減緩列車的行駛速度；當(dāng)列車行駛速度低于高速標(biāo)準(zhǔn)速度時，允許司機(jī)暫時緩解。該系統(tǒng)在運行和控制過程中，基于可靠性與故障安全理論研究的基礎(chǔ)上，將信號安全技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，最終形成了機(jī)電一體化信號安全的防護(hù)系統(tǒng)。整個系統(tǒng)采用的是VME總線技術(shù)以及歐洲結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，采用開放式結(jié)構(gòu)以及雙機(jī)冗余的方式，確保高速列車在運行過程中，具有可靠性和安全性，提高列車行駛的安全指數(shù)。

1.1 運行控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析

高速列車運行控制系統(tǒng)的構(gòu)成元素主要包含：（1）主機(jī)柜，雙套熱備冗余子系統(tǒng)組成，其中涉及連續(xù)信號譯碼單元、點式信號譯碼單元、速度控制保障以及查詢應(yīng)答器設(shè)備等；（2）顯示器，高速列車在行駛過程中，采用彩色液晶顯示器向司機(jī)提供目標(biāo)速度、距離以及列車相關(guān)設(shè)備的動作信息和故障，以便司機(jī)更加清晰、直觀地了解到列車運行狀態(tài)；（3）連續(xù)式信號天線，主要用來接收線路連續(xù)信號，為運行控制系統(tǒng)提供報警和提示。（4）環(huán)線點式信號天線，主要接收點式信息；（5）速度傳感器及對應(yīng)的按鈕。列車運行控制系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2 系統(tǒng)功能模塊研究

整個高速列車運行控制系統(tǒng)按照具體功能可以分為以下幾個模塊：（1）信號模塊。該模塊是列車運行控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊，主要用來接收車載系統(tǒng)所需要的地面信息，該模塊由連續(xù)信號接收子系統(tǒng)以及點式信號接收子系統(tǒng)共同組成，為列車的正常行駛提供信號保障。然而該模塊主采用先進(jìn)的DSP處理技術(shù)，經(jīng)過線譜識別對信號進(jìn)行識別，以指示列車行駛。（2）人機(jī)接口模塊。該模塊的主要作用是為司機(jī)和車載列控制系統(tǒng)提供交換信息，通過車載列控制系統(tǒng)向司機(jī)提供列車在行駛過程中的目標(biāo)速度、距離以及相關(guān)設(shè)備的動作等，為司機(jī)提供了一個動態(tài)行駛狀態(tài)。（3）測速測距模塊。該模塊用來測量列車的行駛速度和距離，以可靠、精確的數(shù)據(jù)跟蹤列車運行特性，避免列車出現(xiàn)不良運行狀況，引起不安全現(xiàn)象的發(fā)生。（4）雙機(jī)判決模塊。該模塊主要負(fù)責(zé)信息交換，在實時監(jiān)測過程中，及時監(jiān)測異常狀況，最終實現(xiàn)雙機(jī)冗余方式；（5）通信模塊。以網(wǎng)絡(luò)為平臺，對列車實施車載列控與其他模塊之間的信息交換，在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下將信息共享，以方便列車控制及相關(guān)的記錄信息。（6）速度控制模塊。該模塊屬于高速列車運行控制系統(tǒng)的核心部分，在保證列車安全運行過程中，控制行駛的速度。該模塊采用實時監(jiān)測的方式，不定時與允許標(biāo)準(zhǔn)速度進(jìn)行對比，當(dāng)行駛速度大于目標(biāo)速度時，該模塊向司機(jī)發(fā)出制動命令；當(dāng)列車速度低于緩解速度時，向司機(jī)發(fā)出允許緩解命令，以便司機(jī)隨時控制列車的形式速度，確保列車安全、可靠運行。

2 高速列車運行控制系統(tǒng)的應(yīng)用

將高速列車運行控制系統(tǒng)應(yīng)用于廣深線控車模式中，針對不同自動閉塞制式，結(jié)合不同控制模塊，最終達(dá)到控制列車安全、高效運行的目的，實現(xiàn)廣深線高速列車防“兩冒一超”的功能，增強(qiáng)列車行駛的安全性。具體應(yīng)用模式表現(xiàn)在：（1）階梯控制模式，針對地面采用的UM71軌道電路，在各個區(qū)間正線中設(shè)置雙紅燈防護(hù)，加強(qiáng)對車載速度的控制；（2）曲線控制模式，為了提高列車運行效率，采用模式曲線控制，列車載正線進(jìn)站停車后，根據(jù)接收到的信號進(jìn)行停車，避免出現(xiàn)冒出站信號機(jī)現(xiàn)象，將其控制在限速點內(nèi)，根據(jù)不同信號，做出不同的應(yīng)對措施，具體如圖2所示。

當(dāng)列車正線進(jìn)站停車收到02信號時，設(shè)備限速值為45km/h；根據(jù)目標(biāo)距離最終生成45km/h～0km/h的模式，保證列車正確、安全停車；當(dāng)列車正線進(jìn)站停車收到00S信號時，同樣設(shè)備的限速值為45km/h，將根據(jù)目標(biāo)距離生成時速為45km/h～0km/h，確保列車載出站信號機(jī)前停車。

3 結(jié)束語

綜上所述，高速列車運行控制系統(tǒng)將智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化等先進(jìn)技術(shù)結(jié)合在一起，實現(xiàn)了提升高速列車運行控制系統(tǒng)的應(yīng)用效率，確保高速列車在行駛過程中安全、可靠、高效運行。然而，為了更好地適應(yīng)并滿足高速列車對車載控制系統(tǒng)的要求，還需要將列車運行控制系統(tǒng)進(jìn)一步提升并改進(jìn)，在ATP的基礎(chǔ)上增加ATO功能，當(dāng)列車載允許的最高時速中實施緊急制動，增強(qiáng)列車行駛的安全性，以叫平穩(wěn)的運行狀態(tài)，進(jìn)一步改進(jìn)列車調(diào)動系統(tǒng)，為高速列車行駛提供安全、舒適以及正點地運行提供系統(tǒng)保證，與此同時，該系統(tǒng)還可以從查詢應(yīng)答器技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)化傳輸技術(shù)中，增強(qiáng)列車運行控制系統(tǒng)的整體性，促進(jìn)我國鐵路運輸業(yè)不斷進(jìn)步，推動經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]趙哲，錢立新.基于模型的高速列車運行控制系統(tǒng)可信性驗證方法研究[J].交通信息工程及控制，2015（24）.

[2]張亞東，趙海剛，王江濤.高速列車運行控制模式曲線分析及其仿真研究[J].中國鐵道科學(xué)，2015（11）.

[3]卞建光，湯金金，王晶.列車運行控制系統(tǒng)安全通信協(xié)議驗證方法的研究[J].中國鐵道學(xué)研究，2014（32）.

[4]周玉衡，朱亞楠，劉瀟.多模型預(yù)測控制在高速列車自動駕駛系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].科技廣場，2014（37）.

作者簡介：黃智博，通號國際控股有限公司，工程師。