摘要：全自动运行系统式集合计算机、通信、控制等技术实现轨道交通自动化的新一代轨道交通控制系统，全自动运行系统技术开始应用到各个城市交通轨道系统。本文通过阐述了列车自动化驾驶，对自动化驾驶的标准和设备以及运营和结构进行细致分析，了解到自动化驾驶能够降低列车在正常运行时的运营成本上满足更加快捷、舒适等的要求。在全自动驾驶节能上，通对单列车节能上的操纵、多列车协同优化等方式上的深入研究，在轨道交通中节能也是需要重视的问题。
关键词：轨道交通；自动驾驶；节能；运营策略；应用
轨道交通列车的自动化驾驶，是我国目前主要研究的重点，为了能够有效解决轨道交通的大流量特征中在交通运输中运行效率等方面的问题，轨道交通自动化驾驶能够缓解高峰期游客和轨道交通网络的压力。
1、全自动驾驶概述
1.1 全自动驾驶的标准与设备
目前主要根据轨道交通安全要求和交通控制系统指定交通全自动驾驶技术的标准，根据地铁运营系环节中人或者是设备应该所承担责任进行划分等级，对于轨道交通要求提出了自动化水平的5个等级标准。城市交通控制系统标准主要是对需求管理等提供相应规范，进行指导全自动驾驶系统设计过程。根据自动化等级水平标准进行分析，在目前的轨道交通系统中，大部分处于自动化二级水平。除了在驾驶上与行车安全上达到设备自动化之外，其他项目需要人工操作。列车驾驶自动化在轨道交通全自动上，列车控制系统与安全是最先达到自动化标准。
1.2 全自动驾驶系统运营与结构
对于人工驾驶来说，司机的驾驶的技术和经验能够直接决定列车的运行，而对于轨道交通自动化驾驶，列车的操作策略就是列车正常运行的控制核心。轨道交通自动驾驶列车在日常工作的过程中，由控制中心下达指令，然后列车受到指令之后自动进行出库，按照预定的操作自动完成，当任务完成之后，通过触发回库进路指令，在实际各方面条件满足下，自动执行回库程序。对于目前列车的运行标准来说，只要包括车载人员操作，对人工操作部分进行规范，对于轨道自动化来说，轨道自动化属于无人操控程序，由预设的模拟场景实施运行工作。对自动化系统来讲，正线运行是地铁列车的主要部分，它在降低列车正常运行时的运营成本上满足安全、快捷、舒适等要求[1]。全自动驾驶列车取消了司乘人员，通过设备进行操纵，而目前我国全自动驾驶列车属于二级驾驶等级，还处于半自动化水平，在系统设备对列车运行操作之外，还需要司机进行监督。
2、全自动驾驶节能运营策略
2.1 单列车节能操纵
在关注地铁列车自动化的程度上，还更应该关注能力消耗的问题。在城市轨道交通中主要是依靠消耗电能维持正常的运转工作，其中列车中牵引设备是最消耗能量的设备，为了在根本上减低能源消耗，要实施节能优化的模式在自动化驾驶列车中，这样不仅能够在一定程度上减少乘客的费用支出，还节省列车运上的支出，使其节能效果更好发挥。
从列车运营的能量利用上来看，对于单列车节能来讲，是建立在动力学的基础上，利用积分计算机械能源的消耗程度，在由数值方法对其进行解析和计算，以获得最小能源消耗序列和速度曲线[2]。通过对各工况正常运行的特点有效分析，当列车在限速和坡道线路比较多的情况下行驶时，之前的运行方式满足不了实际要求，路线的限速和坡道对列车的受力情况的变化有直接的影响，与速度曲线在节能上是不完全相同，主要是通过对路况以区间划分的原则进行节能，要提前做好各个区段的工况安排工作，还要对存在同一区间不同工况选择方案情况深入了解，要提前全面考虑到位。之后在对各段能量进行有效计算。从各个角度对单列车节能进行深入研究，对于目标速度曲线的精准追踪也是节能的关键，通过有效控制列车的运行情况，提高追溯性，达到节能的效果。
2.2 多列车协同优化
通过对单列车节能操纵策略研究发现，单列车节能方法并不能充分降低牵引能源的消耗。现阶段，在节能方面的研究以及开始从单列车节能向多列车协同优化方向上转移。对于多列车协同优化，以同一供电区间的多列车在同一时间段，根据不同工况运行的状况，由一列车牵引另一列车再生牵动在重叠的时间段内，通过发车间等参数的整改，使重叠在一起时间最长，使再生能源达到使用率用最大[3]。通过对自动化系统中的多列车节能策略上深入思考研究，牵引制动达到更加精准配比的效果。目前在轨道自动化中，列车虽然是按照规划进行运转，但是在涉及的人员操作环节上极易出现比较大的时间误差。普通的地铁中包含多个站台，以一天为一个周期，在运行过程中，停站时间所形成的误差随着持续的运营时间的增长对牵引有很大的影响，进而降低实际能量的使用率的效果。
2.3 储能设备
再生能源的产生和合理利用在实际地铁列车运行中不可能做到完全的分配，当能源在地铁列车运行消耗不完时，通过安装车载制动来消耗过多的能量，不仅造成列车自重的增加，还使列车牵引能耗加大。为了提升再生能量的有效使用率，地铁在节能上一直以来是通过另一种方式，从设备安装的位置上可以分为车载式和地面上式两种。对于车载式储能设备可临将多余能源先储存，储存的能力在再次牵引中使用，而且使所处的供电区段的网压与电能波动达到平缓效果。地面式储能设备主要是超级电容器，超级电容器能吸收所处于的供电区间内列车的再生能量。
3、全自动驾驶技术发展
全自动驾驶技术的应用，使地铁列车的自动化水平不断的提升，不仅开通了许多条轻轨和重载客运自动化线路，而且使轨道交通整体水平提升。对已车辆设备来说，车门和站台门的控制以及列车的启动都交予设备自动完成，能够减少停站时间，加大行车的紧密性，在一定程度上提高再生能源的利用使用效率。
4、结束语
列车设备逐步实现无人操作，使轨道交通自动化水平得到提高，也在一定程度上促进轨道交通全自动驾驶中节能优化的研究。本文通过单列车对列车节能进行有效分析，探讨了多列车对在生能利用，并对储能设备中车载式和地面式进行分析，通过对自动化模式列车节能的探讨，为后期向无人化的轨道节能提供了方向。
参考文献
[1]朱莉,胡恩华.全自动无人驾驶一体化智能运控系统研究[J].铁道通信信号,2019,55(10):69-73+79.
[2]宁滨,郜春海,李开成,张强.中国城市轨道交通全自动运行系统技术及应用[J].北京交通大学学报,2019,43(01):1-6.
[3]杨严杰,贺德强,郭锐.轨道交通全自动驾驶及运营节能策略[J].控制与信息技术,2018(06):14-20.