方 凱，張家歡，石陽陽，李 勛

（湖南中車時(shí)代通信信號有限公司，湖南 長沙 410005）

0 引言

常導(dǎo)長定子高速磁浮系統(tǒng)（簡稱“常導(dǎo)高速磁浮”）是國家重點(diǎn)關(guān)注的軌道交通前沿技術(shù)［1］，其利用常導(dǎo)電磁鐵吸引力使列車實(shí)現(xiàn)無接觸運(yùn)行，運(yùn)行速度最高可達(dá)到600 km/h，是未來交通裝備發(fā)展的重要方向之一。在常導(dǎo)高速磁浮交通系統(tǒng)中，列車與軌道之間不存在直接的輪軌關(guān)系，列車本身是直線電機(jī)的轉(zhuǎn)子，由沿著軌道鋪設(shè)的直線電機(jī)長定子提供的地面牽引力驅(qū)動(dòng)。因此常導(dǎo)高速磁浮運(yùn)行控制（簡稱“運(yùn)控”）系統(tǒng)的被控對象不同于傳統(tǒng)輪軌軌道交通的信號系統(tǒng)［2］。例如，由于列車的牽引力在地面，因而運(yùn)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行速度控制和牽引力切除的功能也被轉(zhuǎn)移到地面控制設(shè)備上。目前世界上僅有的常導(dǎo)高速磁浮商用線是上海高速磁浮示范線。該線路采用西門子公司提供的運(yùn)控系統(tǒng)，其硬件采用SIMIS?類型的計(jì)算機(jī)［3］，運(yùn)行了近20年。然而該系統(tǒng)沒有實(shí)現(xiàn)持續(xù)技術(shù)更新，且設(shè)計(jì)時(shí)僅考慮了城市內(nèi)點(diǎn)對點(diǎn)運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)營需求，已不能滿足目前市場對高速磁浮的長大干線和自動(dòng)追蹤運(yùn)營等要求。為此，本文借鑒了上海高速磁浮示范線的成熟經(jīng)驗(yàn)，研發(fā)了一套自主創(chuàng)新的常導(dǎo)長定子高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)，其核心部件采用擁有中車自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的安全計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)搭建，不僅能夠滿足算力需求，簡化了系統(tǒng)架構(gòu)，而且適用于海拔5 100 m以下復(fù)雜地理氣候環(huán)境條件。本文通過系統(tǒng)需求及系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析，明確了系統(tǒng)架構(gòu)與功能，有助于高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)的自主化研究。

1 常導(dǎo)高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)需求分析

本文所提出的常導(dǎo)高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)方案參考了上海龍陽路至浦東機(jī)場磁浮示范線和高速鐵路的需求［4］，以實(shí)現(xiàn)長大干線自動(dòng)追蹤運(yùn)行、滿足長途多分區(qū)、適應(yīng)復(fù)雜地理氣候環(huán)境條件的列車安全運(yùn)營為目標(biāo)，從運(yùn)營場景描述和風(fēng)險(xiǎn)源分析入手，形成常導(dǎo)高速磁浮列車設(shè)備系統(tǒng)和控制中心自動(dòng)運(yùn)行的功能需求。本方案基于標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28809-2012《軌道交通通信、信號和處理系統(tǒng)信號用安全相關(guān)電子系統(tǒng)》［5］，采用安全生命周期V模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確識(shí)別出構(gòu)建運(yùn)行控制系統(tǒng)的特殊需求。方案實(shí)現(xiàn)后，再通過輔助技術(shù)手段進(jìn)行跟蹤檢查，避免遺漏、接口定義不全或沖突，最后通過實(shí)驗(yàn)室半實(shí)物仿真手段確?，F(xiàn)場測試前的先期驗(yàn)證，提高了系統(tǒng)集成過程的可見性。

1.1 系統(tǒng)總體需求

常導(dǎo)高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)在整個(gè)常導(dǎo)高速磁浮交通系統(tǒng)中起到一個(gè)對列車運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)控制與安全防護(hù)的核心作用［3］，如圖1所示。

圖1 運(yùn)控系統(tǒng)在高速磁浮交通系統(tǒng)中的地位與作用Fig.1 Status and function of operation control system in high speed maglev transit system

高速磁浮交通與傳統(tǒng)高速鐵路交通、城市軌道交通相比，需求差別主要體現(xiàn)為自動(dòng)化程度更高、對無線通信依賴程度高、可實(shí)現(xiàn)指定停車點(diǎn)停車等幾個(gè)方面［5］，這些差別也是本運(yùn)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的重要需求點(diǎn)：

（1）可以實(shí)現(xiàn)全線（含車輛段/停車場）自動(dòng)化運(yùn)行。高速磁浮列車能達(dá)到更高的自動(dòng)化運(yùn)行等級，車輛根據(jù)運(yùn)營時(shí)刻表自動(dòng)喚醒與休眠、自動(dòng)投入或退出運(yùn)營、自動(dòng)折返、自動(dòng)停站與啟動(dòng)、自動(dòng)控制車門和站臺(tái)門的開閉［6-7］，甚至可以根據(jù)運(yùn)營需要自動(dòng)加減車，實(shí)現(xiàn)公交化運(yùn)營，滿足安全、高效、節(jié)能及環(huán)保的運(yùn)營目標(biāo)。

（2）對車地?zé)o線通信系統(tǒng)要求高。高速磁浮交通的牽引系統(tǒng)依靠車輛上回傳的位置信號進(jìn)行控制，要求車地?zé)o線通信系統(tǒng)具備低時(shí)延、高可靠的特性。

（3）安全性及可靠性高。高速磁浮交通的牽引系統(tǒng)被設(shè)置在地面，列車本身無動(dòng)力，其運(yùn)行由地面設(shè)備控制，運(yùn)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成列車從自檢到運(yùn)行調(diào)度的全部過程。直線同步電機(jī)性能決定了一個(gè)牽引分區(qū)內(nèi)同時(shí)只能有一列車運(yùn)行，從而使運(yùn)控系統(tǒng)按照閉塞區(qū)間劃分方式進(jìn)行列車的運(yùn)行追蹤，使磁浮交通系統(tǒng)具備更高的可靠性和安全性。

（4）指定地點(diǎn)停車。高速磁浮列車懸浮和導(dǎo)向都采用主動(dòng)控制，懸浮、導(dǎo)向和渦流制動(dòng)裝置依靠列車供電系統(tǒng)的能量；列車啟動(dòng)和低速運(yùn)行時(shí)由車載蓄電池供電。當(dāng)列車速度大于80 km/h時(shí)，車載線性發(fā)電機(jī)為列車提供電力并為車載蓄電池充電；列車運(yùn)行異常時(shí)，運(yùn)控系統(tǒng)會(huì)切斷牽引供電，列車只能依靠車載蓄電池的能量來保持列車懸浮并進(jìn)行制動(dòng)。如果車載蓄電池能量耗盡且不能充電，則列車無法再次懸浮。因此，除車站停車區(qū)外，系統(tǒng)在運(yùn)行線路上還設(shè)置了若干輔助停車區(qū)（設(shè)動(dòng)力軌和疏散逃生通道），停車區(qū)的動(dòng)力軌可以給列車充電。系統(tǒng)在線路上設(shè)置車站停車區(qū)和輔助停車區(qū)作為目標(biāo)停車點(diǎn)，如果列車能在目標(biāo)停車點(diǎn)停車，則稱系統(tǒng)是安全的。以上安全防護(hù)的雙曲線（最大和最小限制曲線）控制由運(yùn)控系統(tǒng)自動(dòng)完成［8］。

（5）站臺(tái)門聯(lián)動(dòng)控制。目前城市軌道交通基本上都安裝了站臺(tái)門，實(shí)現(xiàn)車門和站臺(tái)門聯(lián)動(dòng)。在高速磁浮運(yùn)營場景中，也需要考慮站臺(tái)門聯(lián)控，同時(shí)需要考慮對站臺(tái)門與車門夾縫內(nèi)的人員和物品的探測技術(shù)和管理手段。

（6）懸浮聯(lián)動(dòng)控制。磁浮列車沒有傳統(tǒng)的車輪，當(dāng)列車啟動(dòng)和停止時(shí)，需要對懸浮導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。

（7）定位與軌道檢知。磁浮列車沒有輪軌關(guān)系，定位、測速和軌道占用的檢知依賴于列車將定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)回傳至地面控制中心并進(jìn)行相應(yīng)處理。

1.2 高速磁浮列車系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析

1.2.1 系統(tǒng)的頂層事故風(fēng)險(xiǎn)源

以TU?V MODSafe［9］的第一層級的危害清單為樣本，結(jié)合多年來鐵路行業(yè)事故總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并通過危險(xiǎn)與可操作性（HAZOP）討論會(huì)議，對高速磁浮列車系統(tǒng)可能產(chǎn)生的頂層事故進(jìn)行整理，形成如表1所示的高速磁浮列車的頂層隱患。

表1 根據(jù)MODSafe所列的高速磁浮列車頂層隱患Tab.1 List of the top level hazards of high speed maglev based on MODSafe

對列車運(yùn)行、列車內(nèi)部、維修及環(huán)境等導(dǎo)致的9大類頂層隱患，利用故障樹進(jìn)行系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)源梳理，定義風(fēng)險(xiǎn)的名稱、原因、觸發(fā)事件和應(yīng)對措施，明確運(yùn)行控制系統(tǒng)在安全性、可靠性方面的要求［9］，具體如表2所示。

表2 高速磁浮列車系統(tǒng)頂層事故清單Tab.2 List of the top level accidents for high speed maglev train system

1.2.2 初步隱患識(shí)別方法

高速磁浮列車系統(tǒng)初步隱患識(shí)別方法主要采用故障樹分析方法，其示意如圖2所示。

圖2 高速磁浮列車系統(tǒng)初步隱患識(shí)別故障樹示意Fig.2 Schematic diagram of the fault tree for high speed maglev train

高速磁浮列車系統(tǒng)初步隱患分析描述如表3所示。

表3 高速磁浮列車系統(tǒng)初步隱患分析Tab.3 Preliminary-hazard analysis for high speed maglev train system

2 常導(dǎo)高速磁浮運(yùn)行控制系統(tǒng)架構(gòu)與功能

通過上述需求分析可確定常導(dǎo)長定子高速磁浮運(yùn)行控制系統(tǒng)的架構(gòu)和數(shù)據(jù)流向，形成系統(tǒng)接口技術(shù)要求和技術(shù)方案。

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

常導(dǎo)高速磁浮運(yùn)行控制系統(tǒng)（operation control system，OCS）主要由中央控制子系統(tǒng)（centralized control system，CCS）、車載控制子系統(tǒng)（vehicle control system，VCS）、分區(qū)控制子系統(tǒng)（decentralized control system，DCS）及無線電傳輸子系統(tǒng)（radio transmission system，RTS）［3］4個(gè)子系統(tǒng)組成，具體如圖3所示。

圖3 常導(dǎo)高速磁浮運(yùn)行控制系統(tǒng)組成Fig.3 Systems and equipments of the operation control system in high speed maglev system with long stator and normal conducting

CCS負(fù)責(zé)全線路列車的調(diào)度指揮，包含自動(dòng)運(yùn)行服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和通信服務(wù)器。DCS負(fù)責(zé)所劃定區(qū)域的列車安全行車、進(jìn)路防護(hù)、道岔防護(hù)和步進(jìn)控制等，包含分區(qū)安全計(jì)算機(jī)、牽引切斷計(jì)算機(jī)和道岔控制計(jì)算機(jī)。VCS負(fù)責(zé)列車速度曲線監(jiān)控，防護(hù)列車最大運(yùn)行速度、列車狀態(tài)監(jiān)控等功能，包含車載安全計(jì)算機(jī)及安全測速單元。RTS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)列車與地面設(shè)備的數(shù)據(jù)交互通信功能，由車載無線單元、車載移動(dòng)基站、地面基站、分區(qū)無線單元和中央無線單元構(gòu)成。OCS中，分區(qū)安全計(jì)算機(jī)、牽引切斷計(jì)算機(jī)、道岔控制計(jì)算機(jī)和車載安全計(jì)算機(jī)4個(gè)核心部件是基于中車自主開發(fā)的安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)而搭建的。

2.2 系統(tǒng)功能

OCS包括速度曲線監(jiān)控、定位功能、列車防護(hù)、牽引切斷、道岔防護(hù)、進(jìn)路防護(hù)、進(jìn)路請求與步進(jìn)控制、操作與顯示及列車自動(dòng)運(yùn)行等9大核心功能。

速度曲線監(jiān)控是OCS的核心防護(hù)功能，它可用于防止列車以超出預(yù)定地限速的速度運(yùn)行。當(dāng)列車運(yùn)行速度超過最大或最小運(yùn)行速度時(shí)，系統(tǒng)將觸發(fā)牽引切斷和列車防護(hù)功能。牽引切斷即對軌旁的牽引系統(tǒng)進(jìn)行安全切斷，當(dāng)列車運(yùn)行速度超出最大限速時(shí)，會(huì)觸發(fā)列車安全制動(dòng)功能［3，8］。

定位功能用于安全和準(zhǔn)確地確定列車的速度和位置。系統(tǒng)接收來自車輛測速裝置采集的列車定位狀態(tài)、列車位置、列車速度、列車相關(guān)的行駛方向、軌道相關(guān)的行駛方向和列車方向等信息，并進(jìn)行安全處理（包括絕對位置校正和相對位置計(jì)算）。

列車防護(hù)功能是用來監(jiān)視列車狀態(tài)和控制列車運(yùn)行模式的功能。

牽引切斷功能是用于在必要時(shí)切斷列車所在位置的牽引供電電源，列車所在位置不再有牽引電流或制動(dòng)電流流向軌旁電纜。

道岔防護(hù)功能是使系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集道岔狀態(tài)信息并在調(diào)度員工作站上顯示。在執(zhí)行道岔移動(dòng)請求前，必須由DCS對進(jìn)路狀態(tài)進(jìn)行檢查，以判斷該請求是否被允許。

進(jìn)路防護(hù)功能是使系統(tǒng)為列車分配軌道，并對其進(jìn)行安全防護(hù)。系統(tǒng)將進(jìn)路鎖閉后，使該道路供指定的列車單獨(dú)、連續(xù)地使用。若要在調(diào)度員工作站上實(shí)現(xiàn)列車行駛所需軌道區(qū)段的閉塞與軌道道岔的鎖閉功能，需要應(yīng)用安全相關(guān)的調(diào)度指令。

進(jìn)路請求與步進(jìn)控制功能是將接收到的駕駛參數(shù)進(jìn)行分解處理，并對列車自動(dòng)運(yùn)行功能以及操作與顯示功能所發(fā)出的命令進(jìn)行檢查，再根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行需要下發(fā)列車運(yùn)行指令。

列車自動(dòng)運(yùn)行功能是指系統(tǒng)根據(jù)列車運(yùn)行狀況（列車實(shí)時(shí)速度、相對位移等），將列車運(yùn)行指令發(fā)送給系統(tǒng)對應(yīng)的執(zhí)行模塊，以減輕調(diào)度人員工作負(fù)荷，提高列車運(yùn)行管理的效率，減小人工差錯(cuò)對列車運(yùn)行的影響。

操作與顯示功能負(fù)責(zé)為調(diào)度人員的操作提供人機(jī)接口，并顯示整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息。

2.3 系統(tǒng)接口

運(yùn)行控制系統(tǒng)與外部系統(tǒng)的接口如圖4所示，主要包括：

圖4 常導(dǎo)高速磁浮運(yùn)行控制系統(tǒng)接口Fig.4 Interface of the operation control system in high speed maglev with long stator and normal conducting

（1）CCS通過以太網(wǎng)與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)FAS、綜合監(jiān)控系統(tǒng)（包括乘客信息系統(tǒng)PIS、視頻監(jiān)控系統(tǒng)CCTV、廣播系統(tǒng)PA、時(shí)鐘系統(tǒng)CLK、緊急呼叫系統(tǒng)EHP）、維護(hù)管理系統(tǒng)MMS、大屏幕系統(tǒng)（運(yùn)控系統(tǒng)與大屏幕服務(wù)器接口）、無線列調(diào)系統(tǒng)等運(yùn)控外部系統(tǒng)接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，為外部運(yùn)營相關(guān)設(shè)備提供列車運(yùn)行的數(shù)據(jù)。

（2）VCS通過以太網(wǎng)接口、實(shí)時(shí)以太網(wǎng)接口、串口電流環(huán)TTY接口、數(shù)字量I/O接口等與運(yùn)控外部系統(tǒng)（車載診斷網(wǎng)、定位測速系統(tǒng)、車輛懸浮系統(tǒng)、車門等）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸；并通過接口獲取外部設(shè)備狀態(tài)反饋信息，發(fā)出控制指令。

（3）DCS通過以太網(wǎng)、RS485、數(shù)字量I/O等接口與運(yùn)控外部系統(tǒng)（屏蔽門PSD系統(tǒng)、牽引供電PPS系統(tǒng)、牽引控制系統(tǒng)PCS、道岔位置及鎖閉傳感器與道岔供電驅(qū)動(dòng)單元等）連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸；并通過接口獲取外部設(shè)備狀態(tài)反饋信息，發(fā)出控制指令。

（4）RTS通過以太網(wǎng)、實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、同步RS485等接口與運(yùn)控外部系統(tǒng)（無線列調(diào)系統(tǒng)、車載診斷網(wǎng)、定位測速系統(tǒng)、牽引控制系統(tǒng)PCS的MCU）連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸；并通過上述接口為外部系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)傳輸通道。

OCS內(nèi)部接口包括：

（1）OCS通過運(yùn)行控制核心網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)CCS與DCS、RTS的時(shí)鐘同步、數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)傳輸。

（2）DCS通過分區(qū)安全網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分區(qū)內(nèi)部設(shè)備的時(shí)鐘同步、數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)傳輸。

（3）DCS通過分區(qū)防護(hù)局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)本分區(qū)與相鄰分區(qū)安全計(jì)算機(jī)設(shè)備的數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)傳輸。

（4）VCS通過以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)車載安全計(jì)算機(jī)之間的通信，安全計(jì)算機(jī)通過以太網(wǎng)與車載無線電控制單元（mobile radio control unit，MRCU）進(jìn)行連接。

（5）VCS具有以太網(wǎng)、1路CAN總線、2路RS485總線以及若干路數(shù)字量輸入、輸出通道，用于擴(kuò)展與外部設(shè)備的接口。

3 系統(tǒng)試驗(yàn)與驗(yàn)證

為了驗(yàn)證本文所提常導(dǎo)高速磁浮運(yùn)行控制系統(tǒng)接口及功能的完整性和集成設(shè)計(jì)方案的有效性，下面開展半實(shí)物仿真系統(tǒng)驗(yàn)證和試驗(yàn)線現(xiàn)場驗(yàn)證。圖5示出半實(shí)物仿真系統(tǒng)示意圖。

圖5 常導(dǎo)長定子高速磁浮運(yùn)行控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真系統(tǒng)示意圖Fig.5 Hardware-in-loop simulation system for the operation control system of high speed maglev with long stator and normal conducting

3.1 半實(shí)物仿真測試驗(yàn)證

在現(xiàn)場驗(yàn)證前，先搭建一個(gè)仿真測試平臺(tái)進(jìn)行前期集成驗(yàn)證測試，以克服現(xiàn)場測試制約因素，提早暴露系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷。半實(shí)物仿真驗(yàn)證測試覆蓋運(yùn)行控制系統(tǒng)功能及其與車輛系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)等常導(dǎo)磁浮核心系統(tǒng)的接口［10-12］，半實(shí)物設(shè)備與外部仿真測試環(huán)境的連接關(guān)系如圖5所示。

將運(yùn)行控制系統(tǒng)的最小系統(tǒng)首先應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行驗(yàn)證，測試系統(tǒng)的各種性能，降低在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)問題的風(fēng)險(xiǎn)，不僅能解決系統(tǒng)集成的驗(yàn)證問題，也能為后續(xù)線路的集成和驗(yàn)收提供技術(shù)支撐。

從圖6可以看出，目前集成設(shè)計(jì)測試的用例數(shù)為645個(gè)，通過測試的用例為572例，未通過的用例為73例，測試通過率為89%。

圖6 常導(dǎo)高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)集成測試結(jié)果示意圖Fig.6 Schematic diagram of integration test results of the operation control system of high speed maglev with long stator and normal conducting

采用集成管理工具軟件對問題追蹤分析，結(jié)果表明，未通過的測試用例均為不具備試驗(yàn)條件的測試用例或不影響系統(tǒng)集成運(yùn)行核心功能的次要用例，可以在后續(xù)的設(shè)計(jì)中持續(xù)追蹤和優(yōu)化。

半實(shí)物仿真系統(tǒng)測試結(jié)果表明，該運(yùn)行控制系統(tǒng)的各子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室集成試驗(yàn)環(huán)境下的數(shù)據(jù)交互，以及控制流和狀態(tài)流的聯(lián)通和控制邏輯，并實(shí)現(xiàn)了子系統(tǒng)之間以及各子系統(tǒng)與仿真環(huán)境間的集成協(xié)同運(yùn)行。通過多車多分區(qū)仿真運(yùn)行測試可知，系統(tǒng)能夠滿足長途多分區(qū)復(fù)雜環(huán)境的運(yùn)行需要。

3.2 試驗(yàn)線現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)證

本系統(tǒng)的現(xiàn)場試驗(yàn)是在上海同濟(jì)磁浮試驗(yàn)線進(jìn)行的，按照測試大綱，主要測試內(nèi)容包括：列車進(jìn)路超限防護(hù)、緊急制動(dòng)命令、車門的開啟授權(quán)、列車的狀態(tài)監(jiān)控及控制命令、列車運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換及司機(jī)駕駛、自動(dòng)折返、軌道占用檢測、停車點(diǎn)步進(jìn)行車和安全定位。

通過實(shí)物大系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)測試，現(xiàn)場測試用例59個(gè)，涵蓋接口測試、功能測試、性能測試、運(yùn)營場景測試、故障注入測試及研究性測試等各個(gè)方面，受試驗(yàn)條件限制，未執(zhí)行用例2個(gè)，通過率97%，見圖7?，F(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果證明，該運(yùn)行控制系統(tǒng)的方案、接口、功能完整，集成有效，滿足設(shè)計(jì)需求。

圖7 常導(dǎo)長定子高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)現(xiàn)場測試結(jié)果示意圖Fig.7 Schematic diagram of field test results for the operation control system of high speed maglev with long stator and normal conducting

常導(dǎo)高速磁浮運(yùn)行控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)輪軌交通信號系統(tǒng)在測速定位、軌道占用檢知、道岔控制、安全防護(hù)和牽引控制等方面存在較大差異，這也是該運(yùn)行控制系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)。在上海同濟(jì)試驗(yàn)線大系統(tǒng)聯(lián)合測試中，該技術(shù)方案的控制邏輯和方案可行性得到了較好的驗(yàn)證。但受限于該試驗(yàn)線線路短、所積累的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)有限且目前只有一節(jié)編組的列車等因素，該運(yùn)行控制系統(tǒng)的部分功能（例如多列車情況下的追蹤防護(hù)）尚不具備測試驗(yàn)證的條件。

4 結(jié)語

本文借鑒上海高速磁浮示范線運(yùn)行控制系統(tǒng)的成熟經(jīng)驗(yàn)，通過研究系統(tǒng)運(yùn)營場景，識(shí)別安全隱患，采用中車自主研發(fā)的安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)，提出了一套自主研發(fā)的常導(dǎo)長定子高速磁浮運(yùn)行控制系統(tǒng)，并通過實(shí)驗(yàn)室半實(shí)物仿真測試及試驗(yàn)線現(xiàn)場試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)的運(yùn)行控制系統(tǒng)的接口和功能完整，可實(shí)現(xiàn)600 km/h磁浮列車控制，滿足長距離干線運(yùn)行的需求。

由于試驗(yàn)線條件限制，目前尚有大量運(yùn)營場景無法通過實(shí)測獲取數(shù)據(jù)。為此，下一步將通過建立實(shí)物仿真環(huán)境，模擬更長的運(yùn)營線路等方法，對本文的設(shè)計(jì)成果進(jìn)行優(yōu)化和持續(xù)改進(jìn)。