对磁悬浮列车运行控制系统的思考

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1、专业资料交通运输学院运输1302班11252086丁耀宗对磁悬浮列车运行控制系统的思考——《列车运行控制系统》课程考察报告11252086丁耀宗word完美格式专业资料1综述高速磁悬浮列车作为一种新型交通工具，以其快捷、安全、舒适、无磨擦、低噪声、低能耗、易维护、无污染等优点吸引着人们的眼球。磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力来推动的列车。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，行走时不同于其他列车需要接触地面，因此只受来自空气的阻力。磁悬浮列车的速度可达每小时400公里以上，比轮轨高速列车的380多公里还要快。20世纪末以来，德国、发达国家以及中

2、国都相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。我国第一辆磁悬浮列车2003年1月开始在上海运行。磁悬浮列车的普及应用，除了硬件技术问题，首要的就是解决其控制系统的问题。高速磁悬浮运行控制系统就如同人的大脑，负责安排整个交通系统安全可靠有效的运转，使磁悬浮列车的特点充分展现出来。目前，仅日本和德国对高速磁悬浮运行控制系统的研究技术比较成熟。2磁悬浮列车性能简介高速磁悬浮列车的推力是利用交流同步直线电机(LSM)的原理产生的，该电机与其对应的交流同步旋转电机结村、工作原理基本相似。它的转子是置于列车底部的直流激励的磁极，定子为沿着线路轨道铺

3、设的三相定子绕组，设置在地面上的变频设备在线路上可分段给定子绕组供电。当三相绕组通入三相对称正弦电流时。word完美格式专业资料在气隙中便形成正弦分布并以同步速度平移的行波磁场，当磁场足够大时则吸引转子而使列车以同步速度行驶。只要安装在路边的变电所内的变频设备把电馈入长定子电缆中，在线路上就会产生使列车移动的磁场，而且频率越高，移动的速度也越大。由于一个变电所的供电能力有限，因此整个线路被分成数个供电分区，每个分区对应一个变电所，一个变电所只能给一辆列车供电。为提高系统的效率和功率因数，供电分区内的电缆又被分为一个个的小分区，只向有

4、车运行的那个小分区供电，这样也可减小能耗，节约能源，但需要分区转换装置。供电分区供电的模式对磁悬浮列车运行控制也产生了直接的影响。3磁悬浮列车控制系统特点需求分析磁悬浮运行控制系统的基本任务和传统轮轨列车类似，就是要根据运行计划，办理列车运行进路，保证进路正确安全；实时控制和监督列车运行速度，防止列车超速；调整列车追踪问隔，保证运行安全，提高运输效率；提供旅客服务信息，提高服务质量。这些要求在磁悬浮交通中需要由地面的运行控制系统自动完成，而在轮轨交通中这些功能主要起辅助司机驾驶的作用。基于磁悬浮列车的上述特点和工作原理，其列车运行控

5、制系统必须满足以下几点基本要求：word完美格式专业资料（1）驾驶功能：参照现代铁路高速列车与民航客机现行的控制系统，在将来磁悬浮列车投入运营时应采用自动控制为主人工控制为辅的控制方式。具体包括自动悬浮控制功能、电力牵引控制功能、电力制动与机械制动控制功能、车门控制功能、电源控制功能、辅助设备控制功能。（2）保护功能：保护功能参考铁路高速列车现行控制系统与法国、德国以及日本等国系统，应采用全自动移动闭塞的方式，涵盖进站保护功能、曲线限速保护功能、超速防护功能以及对驾驶误操作自动保护功能。（3）监视功能：监视系统也采用全自动方式，具体

6、包括：速度测量和列车定位功能、进站检测功能、全列车状态检测与显示功能、故障诊断功能。4磁悬浮列车控制系统的一般类型及速度防护方式基于磁悬浮列车的特点，磁悬浮列车的控制系统应类似于轮轨列车的自动控制系统（ATC），即在磁悬浮列车运行控制系统中也可分出类似于列车自动驾驶系统（ATO）、列车自动防护系统（ATP）以及列车自动监控系统（ATS）的几个部分。但是由于磁悬浮列车特殊的运行机理，在传统的轮轨列车自动控制系统的基础上，磁悬浮列车对同步控制产生的测速定位的精度要求、自动控制产生的大容量信息传输要求等都与以往有所不同。4.1系统属性因此

7、，根据系统功能、人机分工和自动化程度的要求，磁悬浮列车运行控制系统应采用类似于铁路列车运行自动控制系统（ATC）的控制系统。4.2人机关系word完美格式专业资料从人机设备优先等级的角度考虑，由于，磁悬浮列车自身的制动系统的自动化程度以及自动性能非常高，列车开行对正点率的要求高，磁悬浮列车运行控制系统应优先采用设备优先的列控系统。4.3速度防护在传统轮轨铁路中，闭塞的出现完全是为了保证列车安全运行间隔，防止发生列车碰撞。闭塞可分为固定闭塞和移动闭塞两种。固定闭塞就是将线路分成固定的区段，每个区段为一个闭塞分区，当分区内有列车占用时，

8、其他列车不能进入，以避免发生列车碰撞。移动闭塞则是基于无线通信的一种技术，它的出现主要是为了在保证列车安全的情况下提高线路行车密度。在移动闭塞情况下，后行列车的位置不受固定区段的限制，只与前行列车的位置有关，保证了列车最小运行间隔。在