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编组站自动化驼峰溜放速度控制及模拟仿真编组站自动化驼峰溜放速度控制及模拟仿真摘要:编组站是铁路运输中非常重要的一环，保证列车编组的安全与高效是首要任务。
针对编组站中的驼峰溜放工作，本文提出了一种基于自动化控制的速度控制方法，并通过模拟仿真验证了该方法的有效性。
关键词: 编组站，驼峰溜放，自动化控制，速度控制，模拟仿真一、引言编组站是铁路运输中的重要环节，主要负责对列车进行编组操作，确保列车能够按照运行需要进行有序的出发和到达。
在编组站中，驼峰溜放是指将列车的车厢从编组线上的驼峰处滑行放到相应位置。
传统的驼峰溜放过程主要依靠人工控制，操作人员需通过手动操纵手柄来控制车厢溜放速度。
这种方式存在操作门槛高、人为因素大等问题，容易引发事故和延误。
为此，引入自动化控制技术成为提高驼峰溜放操作效率和安全性的关键。
二、驼峰溜放速度控制的设计方案为了实现编组站驼峰溜放的自动化控制，本文提出了一种基于速度控制的设计方案。
1. 系统架构该控制系统由硬件和软件两部分构成。
硬件部分主要包括传感器、执行机构和控制器，用于实现对驼峰溜放过程的监测和控制。
软件部分则是基于PID（比例-积分-微分）控制算法，通过对传感器采集到的数据的处理，实现对溜放速度的控制。
2. 传感器选择为了实现驼峰溜放过程的控制，需要对车厢的位置、速度、加速度等参数进行准确测量。
因此，在设计中选择了合适的传感器，如位移传感器、速度传感器和加速度传感器，用于实时获取车厢运动数据。
3. PID控制算法PID控制算法是一种常用的自动控制算法，其主要思想是通过比较实际值和期望值之间的差异，根据误差的大小调整控制量，使系统趋向于稳定。
在驼峰溜放过程中，通过调整溜放速度，使车厢能够平稳地滑行至指定位置。
三、模拟仿真设计为了验证上述设计方案的可行性和有效性，本文进行了模拟仿真实验。
1. 建立仿真模型根据实际编组站驼峰溜放过程的特点，建立了驼峰溜放的仿真模型。
该模型包括车厢运动方程、驼峰形状及运动方程、摩擦力模型等。
编组站自动化驼峰作业“一快一慢”现象分析及控制对策摘要：近年来，自动化驼峰已在全路各大、中编组站相继推广使用，实现了车辆溜放自动化，提高了作业效率和安全系数。
但由于各种原因，采用自动化驼峰设备的编组站在溜放作业安全上仍发生了一些问题，严重的甚至导致了调车事故的发生。
笔者现结合新丰镇编组站的实际，对自动化驼峰作业“一快一慢”现象进行分析，并提出控制对策。
关键词：自动化驼峰安全分析对策Abstract: in recent years, automation hump has set up a file in the whole sector each big, to promote the use of one marshalling station, realized the vehicle to slip put automation, improve the working efficiency and safety coefficient. But due to a variety of reasons, the automation equipment in the hump marshalling station slip put on work safety is still has some problems, serious and even led to the car accident. The author is combined with the actual XinFengZhen marshalling station, the automated hump homework “a quick a slow” phenomenon is analyzed, and pu ts forward the control countermeasure.Keywords: automation hump safety analysis countermeasures中图分类号：U284.6 文献标识码：A文章编号：编组站自动化驼峰作业中的“一快”指在解体溜放作业过程中，因各种原因超过缓行器出口定速范围的钩车。
铁路驼峰自动化的车辆速度控制系统摘要：驼峰是铁路编组站内重要的车辆改编设备，也是技术最密集布置的区域，提高驼峰溜放效率对于实现编组站作业能力的提升具有显著作用，提高驼峰作业安全性对于保障编组站运输畅通具有重要意义。
利用计算机模拟手段，分别在到发线有效长850m和1050m的两种情况下，对不同停车器间隔进行停车防溜仿真实验。
通过对实验结果的分析，得出驼峰调车场尾部停车器间隔变化不仅会影响停车防溜效果，并且对停车防溜效果影响的规律会受到尾部坡度和单组勾车辆数的制约，进而为停车防溜设备布置方案的优化提供依据。
关键词：铁路；驼峰调车场；停车防溜；停车器；布置方案；系统仿真前言：随着我国铁路驼峰溜放作业综合自动化技术的发展，驼峰调车场尾部停车防溜作业自动化程度得到大幅度提高，我国铁路编组站整体装备技术处于世界领先水平。
但是，由于调车场溜放车组受停车设备、线路坡度等各类因素影响，尾部停车防溜效果仍有待提升，同时尾部停车器布置方案在设计规范上还有所欠缺。
为此，通过仿真技术，改变尾部停车防溜设备布置方案，让勾车在仿真平台上溜放，以更好地为尾部停车防溜设备布置方案提供技术支持。
1铁路驼峰调车场尾部停车防溜现状分析1.1驼峰调车场尾部停车防溜设备布置现状《铁路驼峰及调车场设计规范》规定，调车场尾部主要编组直达、直通和区段等列车的线束，应在尾部平坡或反坡段设停车器或停车顶。
调车场尾部的停车器布置必须具备停车和防溜2种功能。
停车是指无论勾车大小、溜放速度、钩位状态，均需在该段区域内安全停车，如果溜出将意味着车辆进入尾部警冲标防护区，造成事故隐患。
防溜是指无论气象条件如何、勾车连续冲撞次数多少，必须将勾车最前端的位置控制在安全范围之内。
通常尾部停车器的布置有“1+1”(即前后各1组停车器的方式)和“2+1”(即前面2组停车器，后面1组停车器)2种方案。
编尾停车器布置方案如图1所示。
图1编尾停车器布置方案为保障安全，避免大车组溜出停车区，需要在最后一台停车器和道岔警冲标之间安装防溜器或人工铁鞋，进一步保障编尾停车防溜的安全性。
1TW-2型组态式驼峰自动控制系统TW-2型组态式驼峰自动控制系统是用于驼峰进路及调速自动控制的装置，由控制微机、信号机、轨道电路、减速器、雷达、测长、转辙机、操作工作站及报警打印机等设备组成，它实现手动、半自动、自动相结合的控制模式。
在控制台室设有多台功能各异的终端和手动应急控制盘，其排布如图1所示。
图1典型的驼峰控制台室内设备布置驼峰解体、溜放作业是根据作业计划进行，以推峰作业为主体，包括股道内取送车、溜放、取送禁溜车。
计划是按勾作业，有股道取车、溜放勾、股道送车及禁溜线或迂回线取送车等作业，作业员将自动接收到的，或作业员输入的计划选出来进入溜放状态，每勾作业执行中的进路、信号、安全联挂调速控制和间隔调速将自动完成，作业员只要时时监督作业过程，必要时在手动盘上进行应急干预处理。
没有间隔制动位的车场，不存在间隔调速，间隔由断面和推峰速度保障，作业中应选取适当的推峰速度来保障车场减速器入口速度一般不超过18km/h 。
2驼峰解体作业安全隐患分析自动化驼峰中存在的安全隐患：①溜放车辆三部位减速器前途停；②溜放车辆三部位出口速度过高的问题。
2.1驼峰溜放车辆途停原因分析①冬天气温较低，车辆凝轴，车辆很容易发生途停。
②到达场列车列检作业完更换新型闸瓦后，个别车辆有磨闸现象（特别是在车辆经过弯道和曲线时），摩擦阻力变大，易使车辆途停。
③制动员排风作业时排风不彻底，风缸中有余风，出现滞行车下峰。
2.2车辆超速连挂原因分析2.2.1编组场减速器、减速顶的原因①减速器制动能力不足，造成出口超速。
减速器设计能高不足，点连式调速设备对新型车辆不适合。
从现场作业中如果二部位减速器出口速度过高，三部位入口速度必然高，TW-2系统仍然采取“放头拦尾”的控制模式，在这种情况下如果三部位没有提前采取人工干预，出口必然超速。
②雨雪等恶劣气候条件下，在减速器的轨条上覆盖一层水膜，从而减少了减速器与车轮的摩擦系数，导致减速器夹不住溜放车，造成车辆出口超速。
铁路驼峰自动化的车辆速度控制系统曹永明发布时间：2021-08-10T09:33:43.261Z 来源：《防护工程》2021年12期作者：曹永明李军[导读] 驼峰是进行列车解体的场所车辆利用自身的重量，沿着设定的线路坡度，溜放至指定的股道，并与已经停留在股道上的车辆以安全速度连挂.鸵峰溜放速度自动控制的任务，就是通过自动控制系统对车辆的溜放速度进行调整，以达到安全连挂的目的。
中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头电务段内蒙古包头市 014040摘要：铁路编组站是货物列车集结的场所.到达的列车在编组站进行解体，编组成新的列车，驶向新的方向。
所以提高编组站作业的能力，对提高铁路运输能力具有重要意义。
关键词：铁路驼峰自动化车辆速度控制系统前言：驼峰是进行列车解体的场所车辆利用自身的重量，沿着设定的线路坡度，溜放至指定的股道，并与已经停留在股道上的车辆以安全速度连挂.鸵峰溜放速度自动控制的任务，就是通过自动控制系统对车辆的溜放速度进行调整，以达到安全连挂的目的。
一、驼峰自动控制系统简介编组站综合集成自动化系统贯彻组织、管理、运营的理念，从高效管理出发实现行车、调车的自动化控制，使得车辆停留周期减少，达到提高调车作业的效率，降低运作成本的目的。
集成是它的关键所在。
集成的宗旨是使原来各自运行的驼峰自动控制、车站联锁、现车管理、机车遥控、车号识别等多个子单元系统，通过相互间信息传递和共享，有机协调，组成一个更完备更全面的新系统。
集成需要各个单元系统能紧密结合，发挥各自的优点，使编组站作业的各个环节成为完整的有机体。
从系统的调度协调列车到达、解体、编组、出发、调度指挥等活动过程，实现全局优化，得到编组站的整体高效益。
其中，驼峰自动化系统是其中非常核心的一部分。
要实现驼峰的自动化控制，必须首先能够对钩车溜放时的速度进行自动控制，这需要不断提高现有的调速技术。
因此，调速技术是编组站的关键技术。
钩车在进行溜放时，它离开峰顶平台之后的速度，呈自由溜放状态，不容易控制，速度过高会和停留车剧烈相撞，导致事故发生，速度过低时，会在股道空闲处停车，不能与停留车安全连挂，影响解体作业的效率。
自动化驼峰存在问题及对策探究论文导读：自动化驼峰是利用计算机原理控制车辆的溜放速度，在溜放过程中，车辆减速器不断地接收计算机下达的控制命令对溜放钩车进行连续调速，使其出口速度与计算机给定的速度基本一致，但在实际运用当中溜放钩车速度误差大一直是自动化驼峰比较突出的问题，出口速度过高会造成追钩或与股道停留车相撞，速度过低会造成被后续勾车追撞或发生侧面冲突，夹停有可能因侧面冲突或正面冲突造成脱线事故，这也是制约驼峰设备安全生产的关键所在，经过分析发现除与天气、外界、车辆本身不利因素以后还有以下几个方面的原因。
关键词：驼峰，速度控制，故障分析，采取措施自动化驼峰是利用计算机原理控制车辆的溜放速度，在溜放过程中，车辆减速器不断地接收计算机下达的控制命令对溜放钩车进行连续调速，使其出口速度与计算机给定的速度基本一致，但在实际运用当中溜放钩车速度误差大一直是自动化驼峰比较突出的问题，出口速度过高会造成追钩或与股道停留车相撞，速度过低会造成被后续勾车追撞或发生侧面冲突，夹停有可能因侧面冲突或正面冲突造成脱线事故，这也是制约驼峰设备安全生产的关键所在，经过分析发现除与天气、外界、车辆本身不利因素以后还有以下几个方面的原因。
1.测速雷达故障原因分析1.1雷达天线自检电源的关机时机武威南驼峰采用T.CL-2型驼峰测速雷达，运用8mm波技术、多普勒原理实现对溜放车组的速度测量，在控制电路中采用了自检电路，当减速器区段空闲时，实时对雷达的自身工作状态进行连续检测，确保雷达工作良好，只有当钩车进入减速器区段后，通过JGJ继电器的落下接点才能断开自检电源进行车辆测速。
自检信号也是经由多普勒信号通道送给计算机，自检频率为2000HZ10HZ，相当于31Km/h的速度信号。
由于停检时间较晚，故将对正常测速造成影响，使钩车速度控制产生误差。
采取的措施：对于TW-1型自动化驼峰增加了一雷达控制继电器LKJ，其励磁条件为当系统处于溜放状态时得电吸起，平时LKJ在落下状态，使自检电源经其继电器的两组落下接点后输出，实现对雷达的自检，一但进入溜放状态，即停止自检，进入测速状态。
铁路编组站自动化驼峰间隔制动位控速方法的分析摘要：铁路编组站自动化驼峰其间隔制动位使用t·jk非重力式车辆减速器作为控制工具。
对“前轻后重”混编车的速度控制，既要避免误夹轻车导致车辆脱轨，又要掌握好控制时机，因此，适当使用车辆减速器控速级别，可防止溜放车辆超速。
如何找到二者之间的最佳结合点，确保溜放安全和作业效率是间隔制动位面临的一个重要课题。
关键词：自动化驼峰间隔制动减速器控速
1 编组站自动化驼峰的背景及意义
在我国的国民经济和交通运输系统中，铁路运输占有极其重要的地位。
铁路客货运输具有运量大、成本低、速度快、安全可靠、能全天候运输等众多优势。
其中，长距离、大运输的货物运输，更是我国铁路运输的主要特征，对国民经济的发展有极其重要的意义。
因此，需要不断发展和提高铁路运输能力。
提高铁路运输能力的具体方法有很多，比如提高货车装载能力，铁路提速等等。
而在世界铁路运输界，公认的提高铁路运输能力的最关键之处并不在于“拉得多、跑得快”，而是在于列车编组，由编组站来完成。
编组站是铁路运输的重要生产单位，是铁路网上集中办理大量货物列车到达、解体、编组出发、直接和其他列车作业的车站，是保障铁路货物能力提高的主要环节之一，有“货物列车制造工厂”之称。
其主要工作就是列车编组，把货物列车中的车辆解体、然后按其去向重新集结编组成新的列车，向目的站方向发车。
但是从我国铁路网的实际情况来看，随着铁路货车既有线提速的进行和深入，铁路匀速能力紧张，点线能力不协调，编组站编组能力不足，是制约我国铁路运输能力提高的主要因素。
据数据统计，在车辆的全周转时间内，车辆在编组站的作业与停留时间约占50%左右，由此可见，提高编组站的作业效率，实现编组站自动化，对于提高铁路运输能力起着举足轻重的作用。
自动化驼峰，是完成货物列车解体作业的核心设备，也是编组站的主要调车设备。
调车驼峰的作业能力，决定了整个编组站的改造能力，驼峰自动化是实现编组站自动化的最核心部分。
驼峰自动化一般包括驼峰车辆溜放速度自动控制、溜放进路和调车进路联锁控制、推峰机车速度控制和货物信息处理等。
而驼峰车辆溜放速度自动控制室驼峰自动化的核心，它主要使用车辆减速器等调速设备来控制车组溜放速度，在提高作业效率的前提下，实现车组与前方停留车辆的安全连挂。
2 轻重混编在间隔制动位的控速现状
目前，铁路编组站自动化驼峰间隔制动位车辆减速器对轻重混编车的控速存在一定的问题：
2.1 当前轻后重时，由于轻车制动能高比重车大，所以重车会快速涌动上去，从而会因为制动不当导致轻车跳出轨道造成溜放车辆可能脱轨的隐患。
2.2 前轻后重时超速现象较多（特别是短钩车，一轻一重）通过对间隔制动位轻重混编车控速过程的分析发现，现有间隔制动位
控制程序对车辆控速使用车辆减速器的时机不准、控速级别不当，是造成超速的重要原因。
3 一般车辆在间隔制动位的控速方式
编组站自动化驼峰间隔制动位室外调速设备有测速雷达ld，车轮感应器tb，车辆减速器j3、j4。
雷达用于全程跟踪溜放车辆在减速器区段的速度；车轮感应器判别车组的长度及占用时间。
当溜放车辆进入车辆减速器后，系统通过雷达测到的车辆溜放速度并对其进行跟踪控制。
当溜放车辆第一个轮对越过车轮感应器tb后作为控速的起始点，根据公式sn=∫vdt计算出溜放车辆在减速器区段任意一时间tn的走行距离sn，从而判断出轮对在减速器上的具体位置。
当车辆实际速度v实大于出口设定速度v定时，根据车辆位置和测重等级，形成对车辆减速器的不同级别的控制命令；由
vt=v0-at加速度原始公式可得v出口=v实-at，于是可以推导出v 实=v出口+at，最终可得到v实=v定+at（v定就相当于是出口速度）。
所以当v实≥v定+at时，（a表示车辆被制动时的减速度，t表示发制动命令后表示回来到发缓解令刚缓解的那一瞬间）发制动命令；v实≤v定+at时发缓解命令，从而控制溜放车辆的速度与设定的出口速度一致，达到控制速度的目的。
4 t.jk轻重混编控速时机上的分析
在这里我们假如把前空车（一级）和后重车（四级）混编定义为轻重混编。
当车辆减速器在对车辆轮对实施制动时，夹板和轮对的侧压力f产生对车辆的减速度a，a=k.f/m。
减速度的大小与侧压力成正比，与车辆的重量m成反比，而侧压力的大小与减速器的制动等级成正比。
也就是说采用同样的制动等级控制轻车产生的减速度大而重车的减速度小，即轻车制动能高比重车大。
如果用同一等级制动力制动轻重混编车，由于轻重车减速度不同，可能导致轻车被夹跳起，再加上间隔制动为车辆减速器本身都设在一定的曲线线路上，会产生一个离心力，于是当空车跳起后很容易脱轨，因此对轻重混编采取“放头拦尾”的原则我觉得是可行的。
但是，“放头拦尾”是以牺牲车辆减速器的控制时机为代价的。
控制长度由l控=（l减+l车）减小到l车，其控制时间大大缩短，如果没有在最适当的时机进行制动，将不会得到最好的控制效果。
例如换长为1.1m的车辆以20km/h经过减速器时，其最小控制时间仅为1.8s（减速器的长度为1.8*5=9.0m）时机非常短暂，很可能达不到控制的效果。
因此，“放头拦尾”时，车辆减速器在轻车轮对刚离开时，就应对重车轮对形成制动力。
控制制动时机可以由下面的公式计算得到：
对前、后台车辆减速器发制动令时，溜放车辆前轮对的理想位置d1、d2的计算公式应为：
d1=（l轻+l1）-tv即：式中t表示从发制动令到减速器全制动的时间，l1为前面轻车刚出第一台（前台）缓行器时刻时到tb的距离，即为前台末端到tb的距离，这时当系统判断sn=d1时给前
台j3发制动命令。
d2=（l轻+l2）-tv即：式中t表示从发制动令到减速器全制动的时间，l2为前面轻车刚出第二台（后台）缓行器时刻时到tb的距离，即为后台末端到tb的距离，这时当系统判断sn=d2时给前台j4发制动命令。
以此类推：当钩车增多到3个、4个、乃至更多的时候，测重机测到空车时候的数据必须交给ftk，当空车第一个轮对进入减速器区段，由tb就开始计算出sn的长度，然后采取前面的方法进行控制。
5 t.jk减速器实例分析
依据轻重混编控速的特殊性，对某1组轻混车在间隔制动位控速的实际溜放车辆钩车报告和雷达数据进行分析。
从钩报中可以看出，短轻混车（1轻1重）进入二部位的速度为23.1km/h，计算出口速度为17km/h，前后台分别用一级制动等级各制动1次，出口速度为22.1km/h，未起到明显的降速效果，超速5.1km/h。
从雷达数据分析溜放车辆被控制的时机，根据公式sn=∫vdt可以计算出溜放车辆前轮对的位置，根据系统提供的车辆长度，时机滞后。
通过计算，只有发令时机前移0.55s，才可能实现当轻车轮对离开车辆减速器，马上对重车轮对形成制动，保证最长的制动时间。
现有的控制程序体现了“放头拦尾”的指导思想，但是用一级制动级别制动四级重车，且控速时机滞后，带来控速效果不佳，特
别是对短轻混车几乎失去控制作用，而导致严重超速。
“放头拦尾”的指导思想是正确的，但只有适当控制车辆减速器的制动级别，准确掌握控制时机，才能确保间隔制动位对“轻重混编”钩车的控速达到安全，有效的目的。
参考文献：
[1]丁昆.成都北编组站综合集成自动化系统[j].中国铁路
2006(8)：46-48.
[2]北京全路通信信号研究设计院，cips综合管理系统[m]，2009.
[3]蒋大明，戴胜华.自动控制原理[m].北京：清华大学出版社，2008.
作者简介：
韩小川（1981-）、男、湖北武汉人，武汉铁路局、助理工程师，研究方向：自动控制。
