地鐵車輛緊急制動(dòng)系統(tǒng)研究及優(yōu)化

李國(guó)杰 喬天廣 姜傳飛 劉東一 劉鵬

摘要：城市軌道交通中，地鐵車輛的安全運(yùn)行是至關(guān)重要的。維護(hù)地鐵車輛的正常的運(yùn)行狀態(tài)，保持地鐵車輛的各項(xiàng)功能指標(biāo)在正常的范圍之內(nèi)。尤其對(duì)于地鐵車輛的緊急制動(dòng)系統(tǒng)，需要保證其在每時(shí)每刻都可以完整地進(jìn)行制動(dòng)，這樣對(duì)于車上的乘客起到良好的保護(hù)作用。在車輛緊急制動(dòng)系統(tǒng)中，需要通過日常的維護(hù)來(lái)降低其故障率，通過設(shè)計(jì)研究地鐵車輛制動(dòng)系統(tǒng)工作方式，有效的減少故障率，進(jìn)而提出對(duì)于地鐵車輛緊急制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化方式僅以本文對(duì)地鐵車輛緊急制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行淺析，希望對(duì)車輛的安全運(yùn)行起到促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;緊急制動(dòng);系統(tǒng)研究

車輛的緊急制動(dòng)系統(tǒng)可以保障車輛的行駛安全。由于地鐵車輛的生產(chǎn)廠家并不相同，所以其制動(dòng)系統(tǒng)有不同的動(dòng)力制動(dòng)方式，主要方式通過產(chǎn)生制動(dòng)力。通過有效的將車輛的動(dòng)力減退，從而讓汽車在運(yùn)行的過程中，速度從高速變成低速直至停車。地鐵車輛的緊急制動(dòng)，可以最大程度上的讓車輛在最短的時(shí)間內(nèi)停止，從而避免出現(xiàn)事故，可以有效地保證人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

一、地鐵車輛制動(dòng)系統(tǒng)的概念

在地鐵車輛的運(yùn)行過程中，通過制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng)。其中包括幾種制動(dòng)方式，其中電動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)可以通過電阻制動(dòng)讓車輛失去動(dòng)力。空氣制動(dòng)系統(tǒng)可以增大摩擦來(lái)制造制動(dòng)效果?？諝庵苿?dòng)系統(tǒng)主要是控制電子制動(dòng)單元BCU，對(duì)電磁閥進(jìn)行調(diào)整。地鐵車輛制動(dòng)過程是往往由電阻制動(dòng)進(jìn)入工作，最后由空氣摩擦產(chǎn)生最后的制動(dòng)效果。地鐵車輛往往以較高的速度在軌道中行駛，在制動(dòng)之前，車輛保持相對(duì)勻速。通過電制動(dòng)可以讓車輛的車速進(jìn)行有效的變化，在空氣制動(dòng)與電制動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)一制動(dòng)時(shí)，車輛可以產(chǎn)生良好的制動(dòng)效果。所以需要明確車輛制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如圖一[1]。

二、進(jìn)行緊急制動(dòng)的情況分析

在地鐵車輛工作的過程中，由于自身設(shè)備故障以及軌道環(huán)境會(huì)隨著氣候變化和未知因素而產(chǎn)生不確定性，

（一）地鐵車輛速度超過限定速度

地鐵車輛運(yùn)行中，由于某些原因，車輛的車速超過了限定速度。出于保護(hù)地鐵車輛，在車輛的檢測(cè)系統(tǒng)中會(huì)觸發(fā)報(bào)警。當(dāng)發(fā)現(xiàn)地鐵車輛的速度超過其限定速度，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)保護(hù)，地鐵車輛可以觸發(fā)緊急制動(dòng)，防止人為誤差的出現(xiàn)。在一些情況下，司機(jī)可以根據(jù)相關(guān)警示信息進(jìn)行手動(dòng)制動(dòng)。在實(shí)際的運(yùn)行過程中，會(huì)有指示燈、聲音警報(bào)等對(duì)司機(jī)進(jìn)行提醒，引起司機(jī)的注意，提示實(shí)施緊急制動(dòng)。

（二）車載系統(tǒng)的自檢故障

在地鐵車輛中車載信息需要通過車載信息系統(tǒng)不斷地對(duì)車載數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳，同時(shí)也要對(duì)地鐵車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的記錄。當(dāng)發(fā)現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)出現(xiàn)斷續(xù)和不穩(wěn)定時(shí)，如果一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)終端未接收車載信息，會(huì)默認(rèn)為當(dāng)前車輛所處的環(huán)境有異于正常行駛環(huán)境，從而系統(tǒng)默認(rèn)車輛產(chǎn)生事故，需要進(jìn)行緊急制動(dòng)。車載ATP設(shè)備會(huì)自動(dòng)進(jìn)行制動(dòng)，從而保證列車的行駛安全。

（三）車輛各單元的機(jī)械故障。

車輛在啟停時(shí)，乘客進(jìn)行上下車，某一個(gè)車門未能按時(shí)打開或按時(shí)關(guān)閉。這時(shí)列車會(huì)進(jìn)行自檢，當(dāng)發(fā)現(xiàn)車輛自身機(jī)械故障而導(dǎo)致有錯(cuò)誤信號(hào)傳入到車載信息系統(tǒng)中。地鐵車輛會(huì)默認(rèn)為當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下，車輛存在潛在危險(xiǎn)，這時(shí)地鐵車輛系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行糾正，從而對(duì)車輛進(jìn)行緊急制動(dòng)，保證車輛的運(yùn)行安全和乘客的人身安全。

三、地鐵車輛緊急制動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化的建議

通過對(duì)緊急制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行的分析，可以針對(duì)性的對(duì)車輛的緊急制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行部分優(yōu)化，具體如下。

（一）加強(qiáng)運(yùn)維人員對(duì)于車輛的檢查

在日常的地鐵車輛運(yùn)行系統(tǒng)中，車輛在進(jìn)行工作之后，需要進(jìn)行日常的檢測(cè)維護(hù)，尤其對(duì)于車輛的信息接收系統(tǒng)及相關(guān)的電子元器件進(jìn)行全方面的檢查。通過軟件的優(yōu)化車載信息系統(tǒng)的自檢?？梢詫?duì)車輛運(yùn)行過程中，因?yàn)槠潆娮悠骷a(chǎn)生的誤報(bào)，尤其是電子元器件的功能需要得到日常的檢查，及時(shí)進(jìn)行更換，減少其損耗。可以節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本以及減少事故率，合理的進(jìn)行地鐵車輛緊急制動(dòng)。通過對(duì)相關(guān)機(jī)械設(shè)備的檢修，可以減少其故障發(fā)生率，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)，及時(shí)更換潤(rùn)滑油等對(duì)相關(guān)設(shè)備的保養(yǎng)用品，來(lái)增加機(jī)械設(shè)備的使用生命周期。

（二）在列車自動(dòng)進(jìn)行過程中對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，

在地鐵車輛運(yùn)行的過程中，地鐵車輛的自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)和司機(jī)的手動(dòng)制動(dòng)模式。在不同的模式下，可以對(duì)汽車制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，通過設(shè)置自動(dòng)旁路裝置?？梢杂行У厥沟罔F車輛進(jìn)入到安全區(qū)域內(nèi)進(jìn)行檢修，而不影響整個(gè)地鐵車輛網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，減少相關(guān)的損失。

（三）軌道信息設(shè)備的優(yōu)化

地鐵車輛運(yùn)行的環(huán)境也不盡相同，在部分地區(qū)可能由于雨雪、雷電、高溫等極端天氣的影響，會(huì)對(duì)信號(hào)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行干擾。地鐵車輛自身的信號(hào)控制盤會(huì)因?yàn)榕c軌道之間信號(hào)傳輸不暢，導(dǎo)致報(bào)警出現(xiàn)紅光帶。這種情況需要司機(jī)進(jìn)行有效的甄別，防止列車信號(hào)出現(xiàn)碼。通過糾正錯(cuò)誤的信號(hào)，人為手動(dòng)調(diào)整信號(hào)源的電壓和電流數(shù)值來(lái)防范信號(hào)落馬以及錯(cuò)誤的報(bào)警，這樣阻斷汽車自動(dòng)制動(dòng)，來(lái)保障地鐵車輛的安全。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，通過對(duì)地鐵車輛緊急制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)分析，對(duì)需要知道制動(dòng)的情況進(jìn)行梳理，可以得到相應(yīng)的優(yōu)化方案。促進(jìn)車輛運(yùn)行中，地鐵車輛的安全，這樣可以保障整個(gè)地鐵系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，確保行車安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]許桂紅.地鐵制動(dòng)系統(tǒng)的研究與仿真[D].西南交通大學(xué)，2014.

作者簡(jiǎn)介：李國(guó)杰（1997.07-），男，滿族，遼寧大連人，中車大連機(jī)車車輛有限公司，本科。研究方向：城鐵車輛。