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摘要:现阶段,高速铁路建设发展迅速,有效缓解了交通压力。随着科学技术的不断发展,自动控制技术在高铁运行控制中的应用越来越广泛,不仅提高了高速铁路日常运行的稳定性,还有效保障了高速铁路运行的安全性,促进了高速铁路的进一步发展。本文对自动控制在高铁运行控制中的应用进行了浅显的探讨,以使读者更加了解高铁运行控制中自动控制的优势。
关键词:自动控制;高铁;运行控制;应用
相较于普通铁路,高铁运行速度较快,在运输过程中具有较好的稳定性和安全性,不仅能够提高铁路运输的经济效益,还能够促进我国社会经济的发展。高铁运行控制中自动控制系统,能够对高铁系统进行集中监控,从而及时掌握高铁的运行情况和调度情况,优化高铁运行状态,确保高铁的运输效率和运行安全性。
一、高铁运行自动化控制系统概述
高铁运行自动化控制系统集计算机技术、通信技术、控制技术、信息技术等于一体,一方面,有效保障了高铁的安全运行,提高了高铁的运输效率,满足了现代人们对高铁的需求;另一方面,能够减轻驾驶员的劳动强度,降低列车牵引能耗,满足了社会可持续发展要求。一般情况下,高铁运行自动化控制系统主要包括车载设备和地面设备,高铁列车在运行过程中,车载设备与地面设备之间,通过局域网络,实现相互间数据的交互,车载设备能够通过所接收到的信息,对列车速度进行监控,进而实施超速防护,确保列车的行驶安全性。现阶段,高铁列车的自动驾驶技术成熟,实现了高铁车站自动发车、区间自动运行、车站自动停车、自行开门等自动控制功能,智能化程度越来越高。
二、自动控制在高铁运行控制中的应用
在高铁运行中,安全和效率是运输的核心内容,而高铁自动化控制系统,则是保证高铁运输可靠性和安全性的重要手段。
2.1.自动化控制在高铁信息传输中的应用
在高铁运行自动化控制中,车载设备与地面设备之间的传输是自动化系统的核心问题之一,能够通过自动化控制,对列车运行方向、运行间隔、运行速度等进行有效的控制,以保证列车能够安全运行,提高其运行效率。在实际控制过程中,车载设备所收集到的数据可以通过移动网络,将信息送回到地面指挥中心,使工作人员及时获得高铁列车的实时运行信息,有利于工作人员调度工作的优化,实现对高铁列车的远程监视[1]。
目前,我国高铁客运量的增加,加快了高铁的行车速度,也带来了更高的安全风险,传统的列车调度方式已无法满足当前的行车调度要求。
自动化控制技术在车载设备与地面设备传输中的应用,能够运用现代信息技术,实现列车行车指挥自动化,对列车行进信息实时自动采集,并能对其运行轨迹进行追踪,使反馈给工作人员的信息更加详细具体,内容更加完整。工作人员可以通过列车信息数据反馈,结合高铁运输需求,制定出更加科学合理的列车运行计划,合理调配各项资源,通过自动化系统,将列车运行计划调整的信息自动传达,优化高铁列车调度方式,实现高铁列车的自动化调度,不仅有利于工作人员对高铁列车的动态化管理,还有利于提高列车的行车安全性。
一般情况下,自动化控制在车-地信息传输中主要有两种方式:第一,连续式信息传输。通过此种方式,地面设备能够向车载设备连续不断的传输信息,驾驶员通过信息的接收来随时对列车的速度、方向等进行调整,以确保列车的安全运行。第二,点式信息传输。此种方式主要通过感应点的设立来传输信息,当列车经过感应点时,地面信息才能传输到车载设备中[2]。现阶段,高铁车-地传输主要应用连续叠加点式信息传输方式,将两种传输方式优点集中在一起,提高了信息传输效果。
2.2. 自动化控制在高铁测速和定位中的应用
随着高铁发展越来越迅速,高铁时速也越来越快,对高铁列车测速和定位的精度也提出了更高的要求。自动控制在高铁运行控制中的应用,能够及时获取列车当前的实际运行速度和所在方位,让工作人员时刻掌握高铁列车运行的即时速度和位置,进而为列车运行中速度的调整和运动间隔控制提供准确的数据依据。首先,在高铁列车测速方面,当列车接收到地面传送来的运行速度信号时,能够自动与实际行驶速度进行比较,如果列车实际行驶速度快于允许速度时,列车将会自动降速,以确保列车的行驶安全性。当驾驶员在没有确认并执行路面信号时,通过自动控制技术,能够强迫列车自动停车,以避免列车冒进信号。其次,在高铁列车定位方面。如果高铁列车在行驶过程中遇到恶劣天气或泥石流等地质灾害时,极易造成系统故障,导致信号传输失误,造成重大安全事故。因此,需要高精度的定位系统,来避免此种现象的发生。通过高铁运行自动控制系统,一方面能够通过地面列车监控系统,来对列车的运行状态进行动态监控,收集记录各项数据,对列车进行实时跟踪,当列车运行状态发生异常时,及时发出预警,使高铁列车运行管理更加高效;另一方面,能够利用卫星定位系统,结合高精度电子地图,来实时显示高铁列车的精确位置,并对其进行自动化控制,完成列车的精确行车调度和自动停车。
三、结束语
目前,乘坐高铁乘客数量较多,高铁列车行驶速度较快,高铁列车行驶安全问题成为铁路企业的重中之重。高铁运行自动控制技术的应用,能够通过信号系统,对高铁车-地信息传输、测速、定位等进行自动化控制,实现了列车的自动驾驶,对列车的启动、停站、运行等的控制更加精确有效,不仅提升了高铁的运营效率,还进一步保证了列车的行车安全。在未来的发展过程中,高铁运行自动化控制技术将会更加智能,自动化程度更高,为列车更加安全、高效的服务提供有力的技术支撑。
参考文献:
[1]王天鸣.铁路信号设备的自动化控制技术研究[J].黑龙江交通科技,2020,43(11):167-168+170.
[2]吉祥雨. 全自动运行系统列车运行调整方法及仿真分析[D].北京交通大学,2020.