汪宏偉

摘要：進(jìn)入新時(shí)期后，我國城市軌道交通事業(yè)發(fā)展迅速，在較大程度上促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。制動(dòng)系統(tǒng)是城市軌道交通車輛系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的一個(gè)組成，其直接影響到車輛行駛安全、駕駛舒適度以及乘客乘車舒適性，需要引起人們充分的重視。本文簡要分析了城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)與發(fā)展趨勢，希望能夠提供一些有價(jià)值的參考意見。

【關(guān)鍵詞】城市軌道交通車輛；制動(dòng)系統(tǒng)；發(fā)展趨勢；特點(diǎn)

城市化進(jìn)程的加快，提升了城市車輛的運(yùn)行速度，縮短了車站之間的距離，那么就要求軌道車輛制動(dòng)系統(tǒng)擁有更加完善和性能。且隨著一系列先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，包括電子信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，在較大程度上補(bǔ)充和完善了城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)。在新時(shí)期下，需要繼續(xù)深入研究，結(jié)合發(fā)展要求，不斷提升城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)的整體性能。

1.城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)的選擇

調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，目前城市快速軌道車輛具有較高的運(yùn)行速度和較短的站間距離，那么就需要頻繁的啟動(dòng)和制動(dòng)。針對這種情況，一般將微機(jī)控制的直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)作為現(xiàn)代城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的直通制動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，很容易出現(xiàn)問題，如制動(dòng)管破裂，緊急制動(dòng)無法實(shí)施；較長的制動(dòng)與緩解時(shí)間，對列車編組造成影響等。針對這種情況，直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合傳統(tǒng)直通制動(dòng)系統(tǒng)，將微機(jī)制動(dòng)控制技術(shù)運(yùn)用過來，以便有效解決這些問題，完善直通式制動(dòng)系統(tǒng)的功能和性能。此外，在微機(jī)控制的直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，也出現(xiàn)了自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)，但是其制動(dòng)指令信號(hào)的傳輸需要借助于空氣波來完成，需要較長的反應(yīng)時(shí)間。且整個(gè)系統(tǒng)需要采用人工操作方式進(jìn)行檢驗(yàn)，無法將故障信息提供出來，因此，應(yīng)用范圍較小。

2.微機(jī)控制的直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)模式和原則

2.1 制動(dòng)模式

一般情況下，微機(jī)控制的直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)模式包括常用制動(dòng)、快速制動(dòng)、緊急制動(dòng)、保持制動(dòng)以及停放制動(dòng)等多種功能。車輛在速度調(diào)節(jié)時(shí)，采用常用制動(dòng)，分為有級(jí)控制和無級(jí)控制兩種類型。快速制動(dòng)包括純空氣制動(dòng)+電制動(dòng)與純空氣制動(dòng)兩種類型，且能夠隨時(shí)緩解制動(dòng)過程；緊急制動(dòng)而純空氣制動(dòng)，無法緩解緊急制動(dòng)過程。

2.2 控制原則

具體來講，在實(shí)施常用制動(dòng)時(shí)，如果電制動(dòng)能夠發(fā)揮功能，則會(huì)復(fù)合電制動(dòng)與空氣制動(dòng)兩種模式。且對動(dòng)車的電制動(dòng)優(yōu)先使用，備用制動(dòng)則為空氣制動(dòng)，根據(jù)車輛的載荷狀況，對空氣制動(dòng)隨時(shí)施加，以便有效提升制動(dòng)效果。如果沒有足夠的電制動(dòng)力，動(dòng)車結(jié)合收到的制動(dòng)指令，實(shí)施空氣制動(dòng)。如果列車行駛速度較低，那么電制動(dòng)就會(huì)更換為空氣制動(dòng)，以便有效滿足列車的停車需求。車輛啟動(dòng)時(shí)，借助于牽引指令，可以有效緩解保持制動(dòng)，且不會(huì)有車輛后退等問題出現(xiàn)。

3.城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)

3.1 制動(dòng)控制

上文已經(jīng)提到，目前在傳統(tǒng)直通制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了微機(jī)控制的直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)和自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)兩種類型，這兩種車輛制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)控制特點(diǎn)也存在著較大差異。微機(jī)控制的直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)主要借助于電信號(hào)來對制動(dòng)指令進(jìn)行傳輸，而自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)則利用空氣波來傳輸制動(dòng)指令。實(shí)踐研究表明，微機(jī)控制的直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)具有較快的反應(yīng)速度和較短的緩解時(shí)間，而自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)則具有較長的反應(yīng)時(shí)間。

3.2 制動(dòng)指令處理

在處理制動(dòng)指令方面，直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)借助于微機(jī)對相關(guān)指令信號(hào)進(jìn)行搜索，而自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)則借助于制動(dòng)管的減壓梁，合理分配，以此來對制動(dòng)力有效控制。研究發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)具有較長的處理時(shí)間，且信息接收能力、容量等比起電空制動(dòng)系統(tǒng)也存在著較大的差距。此外，相較于自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)，電空制動(dòng)系統(tǒng)具有更加準(zhǔn)確的制動(dòng)力。

3.3 自我診斷和故障顯示

研究發(fā)現(xiàn)，微機(jī)控制的直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)在系統(tǒng)自我診斷方面，相較于自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)來講，也具有較大的優(yōu)勢。微機(jī)可以有效診斷整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)，且能夠及時(shí)顯示故障信息；而自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)則需要借助于人工方式來檢驗(yàn)系統(tǒng)，且相應(yīng)的故障信息無法被及時(shí)顯示。

3.4 與ATO系統(tǒng)溝通

研究發(fā)現(xiàn)，微機(jī)可以完美對接ATO系統(tǒng)。在具體運(yùn)行過程中，ATO系統(tǒng)指令可以被直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)所實(shí)時(shí)接收，且結(jié)合指令，對自動(dòng)駕駛功能有效開啟；而自動(dòng)駕駛功能是自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)不具備的，且無法對ATO指令實(shí)時(shí)接收。

4.城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

進(jìn)入新時(shí)期后，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在較大程度上完善了城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)。目前，我國城市軌道交通車輛的制動(dòng)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合了空氣制動(dòng)和電相制動(dòng)，具有較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和功能。在未來發(fā)展中，依然需要加深研究。具體來講，可以從這些方面努力：

4.1 技術(shù)方案的嚴(yán)謹(jǐn)性

目前，在西方發(fā)達(dá)國家，城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)日趨成熟，且處于不斷完善的態(tài)勢中。因此，我國城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展，需要對國外先進(jìn)技術(shù)積極的吸收和引進(jìn)，對國外制動(dòng)系統(tǒng)在國內(nèi)使用的各種經(jīng)驗(yàn)資料科學(xué)收集，促使技術(shù)方案不斷的完善。同時(shí)，除了要消化吸收外國先進(jìn)技術(shù)之外，國內(nèi)也需要加強(qiáng)創(chuàng)新，增加投入，以便不斷突破技術(shù)，提升技術(shù)水平。

4.2 制動(dòng)部件的可靠性

其中，制動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行部件、控制部件等都屬于制動(dòng)部件，微機(jī)軟硬件也屬于這個(gè)方面的內(nèi)容。城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)部件的可靠性，會(huì)直接影響到制動(dòng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和車輛行駛安全，因此，就需要將車輛運(yùn)用環(huán)境的復(fù)雜性、惡劣性等特點(diǎn)充分納入考慮范圍，對制動(dòng)部件的可靠性不斷提升。要充分重視基礎(chǔ)部件的基礎(chǔ)工作，認(rèn)真選擇部件，嚴(yán)格依據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)開展型式試驗(yàn)和耐久試驗(yàn)。對試驗(yàn)數(shù)據(jù)科學(xué)分析，與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求所符合之后，部件的組裝實(shí)驗(yàn)方可以有序開展。

4.3 制動(dòng)技術(shù)的包容性

在研制國產(chǎn)化制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，要統(tǒng)籌考慮既有車輛和新造車輛。這是因?yàn)槲覈^去大量引進(jìn)國外的制動(dòng)系統(tǒng)，雖然剛開始可以穩(wěn)定的運(yùn)營，但是經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)營后，將會(huì)出現(xiàn)很多的問題，這樣就需要供應(yīng)一定的配件。可能在項(xiàng)目初期，就對相應(yīng)的配件進(jìn)行了采購，但是長時(shí)間放置，配件很容易出現(xiàn)問題，這樣再次進(jìn)行采購的話，會(huì)浪費(fèi)掉大量的財(cái)力、物力資源。針對這種情況，就需要充分重視制動(dòng)技術(shù)的包容性，研發(fā)設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)通用性的部件，以便促使制動(dòng)系統(tǒng)的配件需求得到滿足。

4.4 制動(dòng)部件的集成化

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在城市軌道交通車輛系統(tǒng)中，將會(huì)廣泛應(yīng)用更多的新技術(shù)，必然會(huì)在很大程度上增加車輛部件。那么在未來發(fā)展中，除了要促使制動(dòng)部件性能符合相關(guān)要求之外，還需要不斷提升其集成化、模塊化水平，以便促使安裝空間得到最大程度的減少。此外，要大力推廣國產(chǎn)制動(dòng)系統(tǒng)。因?yàn)閲獬鞘熊壍儡囕v制動(dòng)系統(tǒng)比較的成熟，我國往往會(huì)花費(fèi)大量資金購買國外制動(dòng)系統(tǒng)，這樣就需要與我國城市交通軌道車輛長時(shí)間的磨合。那么在未來發(fā)展中，需要積極創(chuàng)新科學(xué)技術(shù)，對國產(chǎn)制動(dòng)系統(tǒng)深入研制，不斷完善國產(chǎn)制動(dòng)系統(tǒng)的整體性能。

5.結(jié)束語

綜上所述，隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，對車輛運(yùn)用要求也會(huì)不斷提升，那么就需要隨之創(chuàng)新城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展和創(chuàng)新，目前我國城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)比較成熟，但是相較于西方發(fā)達(dá)國家來講，還存在著不小的差距，需要深化研究，不斷完善城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)，促進(jìn)我國城市軌道交通事業(yè)獲得健康穩(wěn)定發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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