宋如意?楊小琳

摘要：地鐵運(yùn)行的過(guò)程中，如果沒(méi)有良好的制動(dòng)性能，很容易引發(fā)各種問(wèn)題，所以，我們要明確地鐵制動(dòng)系統(tǒng)控制的方法，并進(jìn)一步研究地鐵制動(dòng)系統(tǒng)控制方案。本文主要探討了地鐵制動(dòng)系統(tǒng)控制的一些基本的思路，并總結(jié)了地鐵制動(dòng)系統(tǒng)控制方案如何更好的運(yùn)用在地鐵運(yùn)行的過(guò)程中，供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：地鐵制動(dòng)系統(tǒng)，控制方案

地鐵運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性和很多因素有關(guān)系，其中，地鐵的制動(dòng)系統(tǒng)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，只有做好了地鐵制動(dòng)系統(tǒng)控制方案的研究工作，并提高地鐵制動(dòng)系統(tǒng)控制的效果，才能夠保證地鐵安全運(yùn)行。

一、地鐵制動(dòng)系統(tǒng)控制相應(yīng)邏輯

隨著城市人口的不斷增長(zhǎng)，軌道交通也在不斷擴(kuò)增以滿足需求。列車制動(dòng)系統(tǒng)的作用是實(shí)現(xiàn)列車減速或在目標(biāo)點(diǎn)準(zhǔn)確停車。實(shí)現(xiàn)方式是司機(jī)根據(jù)列車初速度以及其他外界工況，施加不同的制動(dòng)級(jí)位（減速度）給制動(dòng)系統(tǒng)，然后制動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)司機(jī)發(fā)送的減速度指令和通過(guò)從空氣彈簧采集的列車重量計(jì)算出列車所需要的制動(dòng)力，最后系統(tǒng)按照規(guī)定方式分配制動(dòng)力至各個(gè)車輛。所以為確保列車能夠在規(guī)定位置準(zhǔn)確停車，除了制動(dòng)系統(tǒng)具備很高的可靠性和準(zhǔn)確性外，司機(jī)對(duì)列車制動(dòng)距離/制動(dòng)減速度的影響因素以及對(duì)駕駛的列車制動(dòng)性能的掌握也是至關(guān)重要的。

二、地鐵制動(dòng)系統(tǒng)兩種制動(dòng)控制方式應(yīng)用對(duì)比

制動(dòng)系統(tǒng)的傳統(tǒng)定義是為了使列車能夠施行制動(dòng)或緩解而安裝于列車上的一整套設(shè)備，其中，制動(dòng)的目的是人為制止物體的運(yùn)動(dòng)，包括使其減速、阻止其運(yùn)動(dòng)或加速運(yùn)動(dòng)；而緩解的目的是對(duì)已經(jīng)實(shí)行制動(dòng)的物體，解除或減弱其制動(dòng)作用。但是，隨著軌道交通車輛技術(shù)的發(fā)展，制動(dòng)設(shè)備越來(lái)越多地采用了電氣信號(hào)和電氣驅(qū)動(dòng)設(shè)備，尤其微機(jī)和電子設(shè)備的出現(xiàn)使得制動(dòng)裝更趨于無(wú)觸點(diǎn)化和集成化，制動(dòng)控制功能融入到了其他電路中而不能獨(dú)立劃分，因此在實(shí)際中，將具有制動(dòng)功能的電子線路、電氣線路和啟動(dòng)控制等部分都?xì)w結(jié)為一個(gè)系統(tǒng)，統(tǒng)稱為列車制動(dòng)系統(tǒng)。

制動(dòng)控制單元是制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)、核心部件。目前，制動(dòng)系統(tǒng)分為車控式和架控式制動(dòng)系統(tǒng)。其中，車控制動(dòng)系統(tǒng)是以每輛車為單位設(shè)置制動(dòng)控制單元、電子和輔助部件。架控制動(dòng)系統(tǒng)則以每個(gè)轉(zhuǎn)向架為單位設(shè)置制動(dòng)控制單元、電子和輔助部件。

不論是車控式制動(dòng)系統(tǒng)還是架控式制動(dòng)系統(tǒng)，目的均是對(duì)地鐵車輛進(jìn)行精確地制動(dòng)控制，滿足車輛定點(diǎn)停車的要求。但是，就目前應(yīng)用來(lái)看，這兩種制動(dòng)系統(tǒng)在保證安全、可靠的基本原則下，在制動(dòng)原理、性能方面有著各自的特點(diǎn)。

（一）故障影響及冗余性

1.車控式制動(dòng)系統(tǒng)，每輛車有1套制動(dòng)控制單元，相對(duì)于架控式部件數(shù)量較少，部件故障對(duì)整車的內(nèi)在可靠性影響相對(duì)較低，但是對(duì)列車，特別是小編組車輛的運(yùn)營(yíng)可靠性和安全性影響較大。

2.架控式制動(dòng)系統(tǒng)，每輛車有2套制動(dòng)控制單元，每個(gè)制動(dòng)控制單元僅控制本轉(zhuǎn)向架的制動(dòng)。由于部件數(shù)量增加，相應(yīng)地，因部件故障對(duì)整車的內(nèi)在可靠性影響較高，但由于功能冗余，對(duì)列車的運(yùn)營(yíng)可靠性和安全性的影響卻較低。對(duì)于同樣小編組車輛，一套制動(dòng)系統(tǒng)故障，列車僅失去單個(gè)轉(zhuǎn)向架的制動(dòng)力。列車可以通過(guò)增加其他控制單元的制動(dòng)力來(lái)滿足總制動(dòng)力需求，對(duì)制動(dòng)距離的影響也較小。

（二）底架管路布置

1.車控式制動(dòng)系統(tǒng)

車控式制動(dòng)系統(tǒng)的主要控制設(shè)備集中在底架中部，制動(dòng)管路由車中向兩端布置，在轉(zhuǎn)向架附近管路較少，管子布置較為簡(jiǎn)單，設(shè)備可以合理布置。

2.架控式制動(dòng)系統(tǒng)

架控式制動(dòng)系統(tǒng)的主要控制設(shè)備均布置在轉(zhuǎn)向架附近，制動(dòng)管路較多，布置較為復(fù)雜，會(huì)出現(xiàn)底架空間緊張，不便于調(diào)整的問(wèn)題，但是由于制動(dòng)控制單元輸出管路距轉(zhuǎn)向架較近，因此，空走時(shí)間變短，制動(dòng)響應(yīng)速度加快，據(jù)制動(dòng)供應(yīng)商實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，架控制動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間比車控制動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間縮短約0.2S。同時(shí)，提高了制動(dòng)精度，車控制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)精度約為：±0.2×105Pa，而架控制動(dòng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)精度可達(dá)到：±0.15×105Pa。

3.與牽引系統(tǒng)的配合

地鐵車輛正常運(yùn)行時(shí)多采用電空混合制動(dòng)。所謂電空混合制動(dòng)，是以電制動(dòng)與空氣制動(dòng)相輔配合的聯(lián)合制動(dòng)方式，兩者的相互關(guān)系是：車輛制動(dòng)時(shí)優(yōu)先進(jìn)行電制動(dòng)，當(dāng)電制動(dòng)力不能滿足制動(dòng)需求時(shí)，拖車進(jìn)行空氣制動(dòng)補(bǔ)充，拖車空氣制動(dòng)仍不能滿足制動(dòng)需求時(shí)，動(dòng)車參與進(jìn)行空氣制動(dòng)補(bǔ)充；電制動(dòng)失效時(shí)可被切除，空氣制動(dòng)可獨(dú)立實(shí)施，確保車輛的減速和停車。同時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)兼有防滑和防沖動(dòng)功能。電制動(dòng)系統(tǒng)與牽引系統(tǒng)實(shí)為一套系統(tǒng)。因此，列車的制動(dòng)力分配方案及制動(dòng)系統(tǒng)的配置須考慮牽引系統(tǒng)的控制及配合方式。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在研究地鐵制動(dòng)系統(tǒng)控制方案的過(guò)程中，一定要從地鐵運(yùn)行的角度出發(fā)，探討地鐵運(yùn)行的制動(dòng)需求和具體的特點(diǎn)，并以此提出更好的地鐵制動(dòng)系統(tǒng)控制方案，才能夠使地鐵具備更好的制動(dòng)效果。

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