摘要：隨著我國城市化水平的不斷推進，我國城市人口不斷攀升，同時城市的規模也在不斷地擴大，從而導致城市交通出現了較大的變化，在一定程度給我國的城市交通帶來了較大的挑戰。自動控制系統作為一種先進的技術，廣泛應用于城市軌道交通并且能夠顯著緩解城市軌道交通問題，能夠促進城市軌道交通的健康發展。

　　關鍵詞：軌道交通;自動控制系統;實際應用

　　1 自動控制系統的定義

　　自動控制系統是指用一些能夠自動控制的裝置，使其在機械設備運行過程中能夠對某些關鍵參數進行自動控制，當受到外界的干擾時而偏離正常范圍時，不需要人為控制的條件下能夠自動回到正常的參數范圍內。自動控制系統主要是由控制器和被控制對象組成的，但在實際的應用過程中，要完成對一個較為復雜的自動控制系統還需要各種執行部件、測量元件以及定值元件等等。

　　軌道論文范例：城市軌道交通供電系統電能質量分析與預測

　　對于自動控制系統而言，按照控制原理不同可分為開環控制系統與閉環控制系統。開環控制系統是指自動控制系統的輸出只受到系統輸入的影響，其控制精度比較差同時抗干擾能力也不強，開環控制系統是基于時間順序進行邏輯控制的，因此也被稱為順序控制系統;閉環控制系統又稱為反饋控制系統，它是建立在根據系統反饋信息進行綜合控制的，簡言之就是根據輸出結果與理想結果進行對比，進行偏差控制，從而具有良好的控制精度。

　　2 自動控制系統中的閉塞系統應用分析

　　在自動控制系統中存在固定閉塞系統與移動閉塞系統兩種，以下分別展開分析。

　　2.1 固定閉塞系統

　　在列車自動控制系統中，固定閉塞系統主要采用無絕緣性軌道電路，而用于傳輸信號的主要載體就是鋼軌，大部分模擬信號數據在這里傳播，不過它的抗干擾能力相對較差。從系統運行機理來看，它主要通過相對固定的線路模式結合對閉塞分區實際長度的有效判斷來作為最小實際行車間隔，并對應每一段閉塞分區給出同一時間下的數據傳送信息代碼，即最大速度碼，它作為列車行車入口與出口的速度碼存在。

　　以閉塞分區的出口為例，它的檢查方式就結合列車速度監控展開，考察列車的車載設備運行能力，并對它的懲罰性制動管理機制進行調整優化，確保列車行車絕對安全。根據實踐運營經驗來看，這一固定閉塞系統是比較適用于>2min以上的追蹤運行間隔列車管控任務的，而且它已經在國內高鐵領域得到廣泛應用，像北上廣以及大連等大型城市的軌道交通系統都已經成功開通運行該系統。而目前，我國國產的列車自動控制系統也已經上線，隨著國產轉化率的日益提升，我國城市軌道交通的實際投資成本也在逐年減小。

　　2.2 移動閉塞系統

　　移動閉塞系統并不依靠列車軌道電路實施信息傳遞工作，這一點與固定閉塞系統區別較大，它所采用的是“列車定位”與“車地通信”技術，可通過車載系統以及列車軌道附近所部署的通信設備完成列車自動控制與監督，例如遠程監控列車的實際運行速度、制動曲線尤其是是列車的實際位置等等。

　　該系統采用到了準移動閉塞系統，且彌補了傳統準移動閉塞系統的“跳躍式”缺陷問題，在功能應用靈活性上表現突出且縮小了列車的行車間隔，保證列車運用效率達到最高。該系統中的通信知識、信號管理以及計算機應用技術等等相對成熟，且對系統提出了更高的功能要求，目前在我國上海、北京等城市軌道交通線路中已經正式開通運營并獲得成功。

　　3 自動控制系統中的信號控制系統應用分析

　　在列車自動控制系統中還存在一大關鍵分支技術即信號控制系統，它安全、可靠、先進且能夠有效集成列車自動控制系統的所有子系統模塊，包括列車自動監控ATS系統、列車自動防護ATP系統、計算機聯鎖故障安全系統以及列車自動運行ATO系統。自動控制系統的優勢就在于運行高速率和高密度，可滿足不間斷運行技術要求，且擁有標準化軟件設計與管理能力，滿足通信模塊器件銜接與微處理器標準化管理過程。

　　在列車自動控制系統還囊括了故障——安全基本原則，它可實現運輸安全，并獨立于軟硬件開發確保軟件應用的廣泛適應性。在國內，列車信號控制系統是完全遵循歐盟CENELEC標準的，它被定義為“面向未來的設計”，它的技術應用擴展能力與信號系統維護能力都是傳統設備所無法比擬的。

　　3.1 信號控制系統的基本配置組成

　　目前國內城市交通自動控制系統所采用的是由西門子公司所生產的信號控制系統產品，它的基本配置包括了中央及本地操作VICOSOC系統、LZBATO/ATO系統以及連續列車控制系統，所有系統均可保證故障安全及高可用性，同時滿足微機聯鎖基本條件。就以VICOSOC系統為例，它專門執行本地控制層相關功能，例如在列車運行沿線的軌道旁層分布SICAS以及LZB系統，結合全部連鎖與軌旁層發揮ATP功能，同時在車載層還專門配備了LZB車載系統，滿足列車自動運行ATO及列車自動保護ATP功能需要。

　　3.2 信號控制系統的日常應用

　　信號控制系統是列車日常運營的核心系統之一，該系統可保證停車精度始終控制在0.5m以內，且擁有相對高級的速度監督系統可規避越限運行問題，即在間隔控制作業不利情況下依然能有效控制列車不會出現碰撞事故，這還得益于它的自動緊急制動系統。從它的信號自動化控制功能作用發揮來看，它是能夠實現基于列車經濟策略運營下的自動駕駛標準的，整個控制過程可幫助列車節能至少20%，且有效減少車輛損耗以滿足優化路線利用率的應用目標。同時它還能縮短列車運行間隔，保證行車情況的動態化精準匹配，例如可保證90s以內的列車追蹤間隔，大大降低了列車碰撞事故發生率。

　　從信號控制系統的安全保證應用來看，它就遵循安全相關功能與非安全相關功能的情緒區分，提出了嚴格的控制層次優化目標，在滿足特殊要求基礎上還能實現非安全功能與安全功能的優化聯動。再一點就是對安全功能的執行效率提升，由于該系統對安全相關設備故障進行了設計原則約束，可保證在正常防護控制體系下禁用系統，并在非常時期對列車采用控制約束更加嚴格的人工程序，保護列車運行安全。另外，它的聯鎖功能、ATC軌旁功能、傳輸功能以及列車自檢功能也都具有一定的安全應用標準，這一點也已經獲得了德國權威機構“地鐵公共運行安全”的官方認證。

　　結語

　　綜上所述，現代自動控制系統表現出了它在城市軌道交通中的應用優越性，為列車軌道的動態信號傳輸與安全預防管護提供了行之有效的智能化、個性化應用功能內容，滿足了城市軌道交通的高效化、經濟化日常運行技術性、實用性要求，為未來的城市軌道交通系統發展優化指明了新方向。

　　參考文獻

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　　作者：周平