城市轨道交通列车运行控制系统的发展方向

刘欣迪

摘要：城市轨道交通发展至今已经有百年以上历史，现如今城市轨道交通工具已成为城市交通最重要的基础交通设施，在其实际应用中具有容量大、速度高、安全系数高、污染较低等优点，在早晚车流高峰期可不受其他交通方式的干扰，降低城市市民在出行途中产生的时间成本。本文主要以城市轨道交通列车运行控制作为主要分析探究对象，并对其当前国内外发展现状、当今发展需求以及未来研究方向进行详细探讨。

关键词：城市轨道交通;列车运行;控制系统

随着我国人口的不断增长，城市化进程不断加快，城市轨道交通的运行压力随之增大，尤其在城市市民早晚上下班的高峰时段，城市内各道路中堵车非常严重，多数市民皆选择乘坐轨道交通列车出行。在此基础上，需要增加城市轨道交通列车数量，降低城市轨道交通列车的间隔时间，以此缓解早晚高峰的人流压力。基于以上原因，依托人工操作控制车辆运行启停已经不在适用与当前城市轨道交通的实际发展需求。在此背景下，列车控制系统作为一种以依靠列车速度的自动控制进行列车运行控制的系统可以有效的解决这一问题。

一、城市轨道交通列车运行控制系统当前发展现状

在我国，城市轨道交通在建设过程中与其他发达国家相比相对较为落后，但随着我国城市经济不断发展壮大，在对城市轨道交通列车控制系统领域进行不断的探索与实验以后，现如今我国一二线城市的城市轨道交通已经达到成熟使用，其他城市亦处于轨道交通的建设阶段。从1981年我国第一条地铁沿线的对外运营，发展至今已经有34各城市陆续开通了城市轨道运营，整体运行里程已经超过5000km。在此基础上，我国已经实现从借鉴国内外先进技术到自主研发城市轨道相关技术的转变，根据我国当前社会发展进程，研究出符合我国国情的国产化信号系统。在全体科研工作者的密切合作下，开阔出我国城市轨道交通运行控制系统的全新面貌，下面将详细阐述其具体发展方向。

二、城市轨道交通列车运行控制系统未来研究方向

（一）全自动无人驾驶的列车运行控制系统探究发展方向

全自动无人驾驶系统UTO在城市轨道交通运行中，可有效减少正线运营，取代当前城市轨道交通中司机这一角色，在城市轨道交通列车运行中，通过列车控制管理系统的工作人员进行远程遥控、远程调度管理的工作模式，实现城市轨道交通列车的无人驾驶。在其当前发展中，哥本哈根、迪拜等城市已经陆续开通了城市轨道交通无人驾驶号系统，在我国北京、广州、上海等城市已经逐渐开展城市轨道交通的全自动无人驾驶领域的科研工作。

全自动无人驾驶与当前的CBTC架构相比，在其子系统的使用功能以及操作模式上区别较小，但在UTO的实际工作流程中发生了较大变化。首先，在城市轨道交通运行体系中取缔了列车司机这一传统岗位，增加了负责日常巡视运营列车以及车站这一人员岗位，并且需要增加列车故障及时处理方案、设备设施及时维修等相关管理部门与管理体系[1]。将城市轨道列车日常的运营工作流程设定为：首先运行系统根据车辆派班计划自动唤醒停在车辆段的列车，列车唤醒后第一时间进行列车综合自检，确定列车运行正常后按照列车班次计划等待发车信号。与此同时，在列车自动运行之前，车辆人员应充分做好辅助工作，通过对站内相关设备进行测试，确保列车在运行时其辅助设备的正常运行。在列车运行途中，依靠控制端的转换及其匹配的运行计划实现列车的在折返站台自动进行折返。并且到达交通终点站进行清客下线工作。按照返回排班计划在规定的轨道上自动运行至车库固定位置，完成当天运行数据后自动休眠。

（二）车-车通信列车运行控制系统发展方向

法国阿尔斯通公司现已成功研发出UrbalisFluence系统，并且目前已经正式在法国的里尔地铁站开始试运行，该系统主要英语那个车-车通信以及自主空车等技术来提高铁路运行效率[2]。在此系统试用过程中，UrbalisFluence系统的主要优势是使联锁子系统与区域子系统在运行过程中简化其运行步骤。通过ATS系统将城市轨道交通的进路计划发送至VOBC系统，该系统直接控制道岔运动、进路开放、移动授权的计算等功能。实现前后列车的通信速率。

我国当前的城轨科研领域的拓展过程中，中车青岛四方车辆研究所正在与上海富欣智能交通控制有限公司合作研发的“TACS”列车自主运行系统将在未来的青岛城市轨道6号线进行试用。由交控科技率先提出的以列车为核心、以车-车通信系统为基础的列车控制观点，当前已经计划在北京大兴国际机场沿线以及港铁迪士尼沿線开展现场测试。除此之外，斯柯达信号有限公司也在积极参与我国的城市轨道交通列车运行系统的科研工作，该公司当前已经中标深圳地铁的20号线建设，并以2021年底为节点，顺利建成TACS系统[3]。与此同时，该公司当前已经与北京交通大学强强联合，致力于开展科技部国家重点研发的新项目，进行基于车-车通信列车运行控制系统的科研工作。

（三）针对不同列控制制式采用多层列控模型

基于多种控制方式的城市轨道列车控制系统可以适用于当前不同领域的发展需求，实现当前城市轨道与高铁轨道是互联互通，有效提高城市人民出行的便利性。

（四）以FAO为核心的智能地铁系统未来发展方向

在城市轨道交通列车运行控制的未来发展趋势中，以FAO为核心的智能地铁系统对我们来说已经不在遥远，该系统具备智能化调度、智能化运行等功能，使城市轨道交通的发展上升一层新高度。该系统可在当前不同列控系统架构的技术常进行优化与创新，与城市轨道交通中的综合监控系统、运营维修保养系统以及运营管理系统进行资源整合与交互，最终实现城市轨道交通的智能化运行。

结束语：

综上所述，随着计算机技术与通讯技术的不断完善与创新，城市轨道交通在未来的发展方向十分明朗。需要十分关注的在城市轨道交通中随着技术领域不断创新与应用，相关管理人员应及时更新合理的运营模式，来辅助城市列车轨道交通的变革与创新，最终实现城市轨道交通的智能化运行、智能化发展，进而提升我国城市发展。

参考文献

[1]李中浩. 城市轨道交通综合监控系统的发展方向[J]. 城市轨道交通研究， 2019（7）：I0002-I0002.

[2]陈晨. 列车运行控制系统的现状与发展[J]. 智能城市， 2019， v.5（18）：201-202.

[3]柯尊巍. 试论城市轨道交通中的CBTC系统[J]. 决策探索（中）， 2019， No.633（11）：77-77.

（北京交通大学海滨学院 河北 黄骅 061100）