国内外行车自动化系统研究

摘 要：如今自动化技术已经广泛应用于各种行业，机车技術中也使用了大量的自动化控制系统。机车可以牵引和推送铁路车辆向前运行，在轨道交通中也被广泛应用。

关键词：机车；自动化；控制系统

随着经济的日益发展，我国机车的自动化控制系统也在进行着不断的提高和改革。与此同时，在我国铁路运营事业的高速发展中，急需高新、高度自动化的铁路运输系统给我国铁路带来新鲜的血液与活力。为了更加精确地对我国机车自动化系统做出分析，提出现阶段仍存在的问题及解决方法，综合国内目前的行车自动化技术，做出了以下研究。

一、国内外铁路行车自动化发展概况

（一）欧美国家铁路行车自动化发展概况

早在60年代的美国，就开始运用电子计算机技术中的自动化控制系统了。1983年美国和加拿大更是共同开发了当时最为先进的列车控制系统，实现了列车的初步自动化。从那之后，调度员可以通过图形界面快速清晰地分析列车运行的情况了，在一定程度上减少了列车员的工作量。而西欧国家，由于受到了美国这一新思路的影响，也开始对各种列车运用了自动化控制系统。通过行车的自动化，他们可以通过数据和图像来方便快捷的管理列车的正常运行。这也在一定程度上促进了铁路的发展。

（二）日本铁路行车自动化发展概况

由于明治维新将外国的先进技术带到日本，日本也深受美国的影响，它的铁路事业也发展的很好，并且在世界上一直都以高速、低成本著称。早在1972年3月，日本就在冈山线开通了第一期的行车自动化系统。并且于1975年、1982年分别在博多线、东北和上越新干线开发了自动化控制系统。每一期的开发都伴随着更加完善的自动化功能系统，职业促进了日本铁路业的振兴。

（三）国内铁路行车自动化发展的概况

由于我国清朝长期闭关锁国的原因，我国的铁路行车自动化技术的发展时间较晚，从二十世纪六十年代才开始进行。我国的行车指挥自动行车主要针对调度集中和调度监督系统、计算机辅助行车调度系统、铁路运输指挥管理系统进行了研究。如今我国的行车自动化系统也逐渐步入成熟了。

二、机车自动化控制模式的划分

（一）有触点模拟控制模式

传统的电力机车常使用有触点自动化的控制模式从而对机车进行控制。它的使用也必须依赖于各种继电器和接触器，从而实现得电动作，失电释放。从而对机车实现远距离的控制和保护。它的存在不仅在一定情况下简化了乘务员所必须完成的任务，又进一步保证了所有人的生命健康安全，从而实现了机车的自动化。

（二）无触点数字控制模式

无触点的数字控制模式主要使用了可编程的控制器件。它取代了以前老式的继电器，保证了与机车的网络通讯。而我国对于这一模式的研究还不够成熟，现在仍旧多采用美国TRISCEND公司的内嵌单片阵列芯片。它主要是通过软件的使用来实现机车自动化的控制，并进一步的提高机车的自动化，提升系统的可行性，保证了机车的正常运行。

（三）单机控制模式

所谓单机控制模式，是指通过一到两台机车来牵引一列拖车，主要采用了动力集中的方法。单机控制模式能在一定程度上节约人力和成本，因为他可以充分发挥动力资源，避免人力轮班。然而由于铁路的不断发展，以及系统的更新，单机控制模式的使用也暴露出了它显而易见的缺点。它的指挥作用仍旧存在很大的局限性，无法很好的实现高速、高效率的行车指挥调度，没有很好地实现资源共享，从而产生了较大的运营成本。

（四）网络控制模式

在新的时代里，互联网的使用无处不在，网络技术的发展让我们的生活变得更加方便快捷。因此，铁路的自动化运输系统，也必须朝向网络进行发展。如今，欧美的机车车辆行业已经大量的使用了控制网络，它的使用也提高了对列车整体的控制，现在已经十分成熟了。然而中国现有的技术还不够完备。我们必须在现有的设备以及基础上，逐渐引入网络技术，从而实现机车的远程调控，慢慢跟上世界的步伐。

三、对于行车自动化系统未来发展的展望

（一）有触点控制向无触点控制的过渡

虽然有触点控制也在一定程度上实现了行车的自动化，但它也同时存在着很多的缺点。如开关损耗大、容易冒火花、感性关断电尖峰大等，容易造成器件的击穿从而对整个自动化系统造成损害。而无触点软开关使用可控硅控制的，效率更高，相应的速度也更快。因此，让有触点控制技术向无触点控制技术进行过渡，也是十分有必要的。

（二）单机控制向网络控制的转变

由于客运量的加大，乘客的需求增大，机车已经有了更加快速，便捷的要求，而单机控制已经远远不能满足人们需求了，急需从单机控制向网络控制的转变。如今，网络控制技术已经逐步趋于成熟了，机车调速也可以实现计算机控制了，随着动车组技术的提高和改良，更应该大力使用网络控制模式的自动化系统。

（三）机车运输系统机车控制模式的展望

目前机车运输控制系统虽然已经受到了很多的改良，但仍旧主要局限于单机控制，仍然存在着很多问题。想要解决这些，就必须扩大机车速度控制的范围，进一步完备机车自动化系统。我们必须要综合现在的高新技术，建立一个更加完美的控制模式。

四、结论

随着中国行车自动化技术的逐渐完备，我国目前已经有了一套较为完备的自行车自动化系统了。但由于我国铁路事业的发展较晚，我国与其他国家仍然存在着较大差距。本文主要从国内外行车自动化系统概况、机车自动化控制模式以及对自动化系统未来的展望进行讨论，让我们更加清楚我国现在自动化系统仍然存在的问题。现阶段我国的自动化技术仍旧需要不断的改进与更新。

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作者简介：

高宏运，男，汉，198003沈阳中国铁路沈阳局集团有限公司科学技术研究所，高级工程师，机电一体化.