郝保磊 苗 峰 騰萬(wàn)秀

(1. 中車青島四方車輛研究所有限公司， 266031， 青島；2. 中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司， 130062， 長(zhǎng)春//第一作者， 高級(jí)工程師)

城市軌道交通列車交付前需要進(jìn)行整車牽引制動(dòng)性能型式試驗(yàn)。其試驗(yàn)項(xiàng)目繁多，數(shù)據(jù)采集及處理復(fù)雜，學(xué)科交叉多，專業(yè)性強(qiáng)，是整車最重要、最復(fù)雜的型式試驗(yàn)項(xiàng)目。

目前，國(guó)內(nèi)城市軌道交通列車牽引制動(dòng)性能試驗(yàn)大多仍由分系統(tǒng)供應(yīng)商利用各自系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)或試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行[1]，不同系統(tǒng)數(shù)據(jù)不能實(shí)現(xiàn)精確同步采集和顯示[2]，難以實(shí)施涉及到的各系統(tǒng)配合性能的項(xiàng)目測(cè)試，無(wú)法獲得各系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)，不具備第三方獨(dú)立性。

北京交通大學(xué)[1,3]利用美國(guó)國(guó)家儀器公司的數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品，南京理工大學(xué)[4-5]等機(jī)構(gòu)基于單片機(jī)，開發(fā)的城市軌道交通車輛牽引制動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)能夠進(jìn)行部分牽引、制動(dòng)項(xiàng)目試驗(yàn)，但在通道數(shù)目及適應(yīng)性、采集頻率、數(shù)據(jù)保存、專用算法等方面存在明顯的局限性，不能滿足實(shí)車測(cè)試需求；中國(guó)鐵道科學(xué)研究院[6]利用功率分析儀和德國(guó)集成測(cè)控公司生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等設(shè)備組成軌道車輛綜合測(cè)試系統(tǒng)，能夠進(jìn)行列車牽引制動(dòng)性能第三方測(cè)試，但設(shè)備供電模塊、調(diào)理模塊、采集模塊等硬件組成復(fù)雜，體積龐大，不便于攜帶，同樣存在多平臺(tái)數(shù)據(jù)不能同步、協(xié)同采集等問(wèn)題，且缺乏牽引制動(dòng)性能測(cè)試專用軟件，不便于使用。

基于以上問(wèn)題，本文開發(fā)了一套城市軌道交通列車牽引制動(dòng)性能集成測(cè)試平臺(tái)，能夠依據(jù)國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)IEC 61133—2006《車輛組裝和運(yùn)行前的整車試驗(yàn)規(guī)范》的規(guī)定[7]進(jìn)行整車牽引制動(dòng)性能型式試驗(yàn)，將傳感器測(cè)點(diǎn)、車輛硬線、車輛網(wǎng)絡(luò)信號(hào)等數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)同步采集、處理、保存，將相關(guān)專業(yè)算法和觸發(fā)邏輯嵌入集成測(cè)試軟件，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試流程和數(shù)據(jù)處理的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化。平臺(tái)的集成度高、便攜性高、適應(yīng)性強(qiáng)，具有靈活的軟硬件擴(kuò)展性能。

1 硬件設(shè)計(jì)

城市軌道交通列車牽引制動(dòng)性能集成測(cè)試平臺(tái)由數(shù)據(jù)處理終端、牽引采集單元、制動(dòng)采集單元、多普勒雷達(dá)、傳感器組和專用線纜等組成。

數(shù)據(jù)處理終端和牽引采集單元、制動(dòng)采集單元構(gòu)成上位機(jī)和下位機(jī)測(cè)試系統(tǒng)。多普勒雷達(dá)、傳感器組和原車網(wǎng)絡(luò)信號(hào)、硬線信號(hào)作為采集設(shè)備的信號(hào)輸入。

平臺(tái)總體硬件架構(gòu)如圖1所示。

數(shù)據(jù)處理終端作為上位機(jī)承擔(dān)設(shè)備調(diào)度、數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)保存、人機(jī)交互等工作。數(shù)據(jù)處理終端采用面向儀器系統(tǒng)的外設(shè)部件標(biāo)準(zhǔn)(PXI)總線，包括主控制器、數(shù)據(jù)接口卡、多功能車輛總線(MVB)通信解析卡、控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通信解析卡、顯示器、鍵盤等外設(shè)組成部分。

主控制器配置主頻2.7 GHz的處理器、固態(tài)硬盤，以及豐富的以太網(wǎng)、RS232/RS485等外設(shè)接口，能夠滿足多通道、高采樣率數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理要求。

數(shù)據(jù)接口卡專門針對(duì)城市軌道交通列車牽引制動(dòng)性能測(cè)試開發(fā)，具備2個(gè)2 Gbit/s光纖接口和1個(gè)10 MGbit/s的RS485通信接口。其中，2個(gè)光纖接口分別用于連接牽引采集單元和制動(dòng)采集單元，RS485接口用于連接多普勒雷達(dá)輸出信號(hào)；數(shù)據(jù)接口卡以現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)芯片為主控芯片，通過(guò)光纖接口發(fā)送同步采集時(shí)鐘信號(hào)給各采集終端，實(shí)現(xiàn)所有信號(hào)同步采集；另外數(shù)據(jù)接口卡上還預(yù)留一路同步信號(hào)輸出接口，用于測(cè)試平臺(tái)與其他通用儀器協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)同步采集。

數(shù)據(jù)處理終端內(nèi)還設(shè)置1塊MVB通信解析卡和1塊CAN通信解析卡，將列車網(wǎng)絡(luò)信號(hào)輸入接入對(duì)應(yīng)通信解析卡，配合軟件和通信協(xié)議配置即可實(shí)現(xiàn)原車網(wǎng)絡(luò)所有參數(shù)的實(shí)時(shí)解析，獲取的原車網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可以作為測(cè)試數(shù)據(jù)的參考或補(bǔ)充。

數(shù)據(jù)處理終端通過(guò)自帶顯示屏、觸摸板、鍵盤等外設(shè)實(shí)現(xiàn)用戶交互操作。整機(jī)集成度高，功能強(qiáng)大，便于攜帶。

圖1 測(cè)試平臺(tái)硬件架構(gòu)

牽引采集單元和制動(dòng)采集單元作為測(cè)試平臺(tái)的下位機(jī)，用于接收除多普勒雷達(dá)信號(hào)和原車網(wǎng)絡(luò)信號(hào)以外的測(cè)試數(shù)據(jù)。

采集單元作為牽引制動(dòng)性能測(cè)試專用信號(hào)接入設(shè)備，其通道種類、適用傳感器的類型、通道數(shù)量均可確定。為盡量減小試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)硬件連接的工作量和誤接幾率，采用傳感器、傳感器線纜、信號(hào)輸入通道固定配對(duì)使用的設(shè)計(jì)思路，傳感器通道通過(guò)一個(gè)多芯航插實(shí)現(xiàn)傳感器供電和信號(hào)輸出同時(shí)接入，采集單元內(nèi)部根據(jù)各通道適配的傳感器定制傳感器供電、數(shù)據(jù)采集和信號(hào)調(diào)理電路。使用時(shí)根據(jù)采集單元面板上的通道名稱和傳感器線纜航插上的名稱對(duì)應(yīng)插入即可使用，不同種類通道之間通過(guò)選用不同的航插芯數(shù)和防錯(cuò)銷實(shí)現(xiàn)區(qū)分，避免因錯(cuò)插引起的硬件損壞。

牽引采集單元通道設(shè)置和信號(hào)范圍見表 1。制動(dòng)采集單元通道設(shè)置和信號(hào)范圍見表 2。

表1 牽引采集單元通道信息設(shè)置和測(cè)量范圍

表2 制動(dòng)采集單元通道設(shè)置和測(cè)量范圍

牽引采集單元和制動(dòng)采集單元采用相同的架構(gòu)搭建，內(nèi)部包括1塊主控板、7塊8通道傳感器供電采集板、1塊16通道熱電偶采集板、1塊電源板，以上板卡以插板的方式安裝在機(jī)箱底部的數(shù)據(jù)背板上。

主控板基于FPGA芯片設(shè)計(jì)，主控板上的光纖接口接收數(shù)據(jù)處理終端發(fā)出的同步采集信號(hào)，通過(guò)串行外設(shè)接口(SPI)總線和采樣脈沖實(shí)現(xiàn)各板卡調(diào)度和通信。主控板包含48路數(shù)字量采集功能，數(shù)字量信號(hào)通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)接盒接入主控板。其中，40路使用限流光耦電路實(shí)現(xiàn)普通數(shù)字量輸入采集，能夠適應(yīng)不同列車的DC 24 V、DC 110 V等多種控制電壓制式；8路使用差分運(yùn)放電路調(diào)理信號(hào)后輸入FPGA芯片進(jìn)行測(cè)頻，實(shí)現(xiàn)對(duì)軸速傳感器脈沖輸出的頻率測(cè)量。主控板在每個(gè)采樣周期內(nèi)將數(shù)據(jù)打包并經(jīng)8 bit/10 bit編碼后傳輸給數(shù)據(jù)處理終端。主控板的原理框圖如圖 2所示。

圖2 主控板原理框圖

電源板的輸入采用DC 24 V，各通道傳感器所需供電電壓包含DC 12 V、DC±15 V、DC±24 V等多種制式。輸入的DC 24 V電壓經(jīng)過(guò)濾波保護(hù)電路后分別進(jìn)入不同的電壓轉(zhuǎn)換電源模塊，將輸入電壓轉(zhuǎn)換成不同電壓制式后通過(guò)輸出端濾波保護(hù)電路輸出，不同電壓通過(guò)數(shù)據(jù)背板提供不同通道的各類傳感器的供電。

傳感器供電采集板負(fù)責(zé)各傳感器供電、采集、信號(hào)調(diào)理等，通過(guò)數(shù)據(jù)背板電源通道接收各制式電壓輸入，并通過(guò)航插和專用線纜給各傳感器供電。傳感器輸出信號(hào)通過(guò)航插傳入內(nèi)部各個(gè)為不同類型傳感器定制的調(diào)理電路進(jìn)行信號(hào)處理，各路信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)理后送入模數(shù)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將各通道信號(hào)通過(guò)背板傳輸?shù)奖嘲宓耐ㄐ趴偩€上完成信號(hào)采集功能。傳感器供電采集板原理框圖如圖 3所示。

圖3 傳感器供電采集板原理框圖

研發(fā)的城市軌道交通列車牽引制動(dòng)性能檢測(cè)平臺(tái)及連接關(guān)系如圖 4所示。檢測(cè)平臺(tái)各部分硬件根據(jù)需求定制，傳感器、專用連接線纜、通道配對(duì)的設(shè)計(jì)使設(shè)備互連簡(jiǎn)單，大大減小了試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的連接工作量和誤連接概率。與其他采集設(shè)備供電、采集、信號(hào)調(diào)理功能分別由獨(dú)立模塊承擔(dān)的方法不同，將以上功能集成在采集單元內(nèi)部，大大減小了設(shè)備的體積，提高了便攜性；所有硬件輕量化設(shè)計(jì)，配置把手及四角防護(hù)元件，便于攜帶和運(yùn)輸。

另外，采集單元的模塊化設(shè)計(jì)方案和光纖組網(wǎng)通信方式，使?fàn)恳杉瘑卧椭苿?dòng)采集單元可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)需要靈活攜帶、單獨(dú)工作，同時(shí)保證測(cè)試平臺(tái)具備很強(qiáng)的硬件擴(kuò)展性，可以根據(jù)需求擴(kuò)展為城市軌道交通列車便攜式綜合測(cè)試平臺(tái)。

圖4 城市軌道交通列車牽引制動(dòng)性能集成測(cè)試平臺(tái)

2 軟件設(shè)計(jì)

依據(jù)IEC 61133—2006規(guī)定，城市軌道交通列車牽引制動(dòng)性能型式試驗(yàn)包括牽引制動(dòng)系統(tǒng)靜態(tài)試驗(yàn)、輔助供電系統(tǒng)試驗(yàn)、啟動(dòng)和牽引特性試驗(yàn)、惰行阻力試驗(yàn)、系統(tǒng)溫升試驗(yàn)、網(wǎng)壓變化試驗(yàn)、電氣制動(dòng)試驗(yàn)、空氣(液壓)制動(dòng)試驗(yàn)、混合制動(dòng)試驗(yàn)、空轉(zhuǎn)滑行試驗(yàn)、故障運(yùn)行及救援試驗(yàn)界面、典型線路圖及能耗試驗(yàn)等項(xiàng)目。不同試驗(yàn)項(xiàng)目所需的傳感器類型、計(jì)算算法、試驗(yàn)流程等各不相同，如采用一種軟件交互界面供所有試驗(yàn)項(xiàng)目使用，則很難將不同試驗(yàn)的配置信息、專用算法都嵌入軟件界面，導(dǎo)致軟件操作復(fù)雜，無(wú)法實(shí)現(xiàn)各試驗(yàn)項(xiàng)目的流程化測(cè)試以及專業(yè)算法實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理。

因此，采用模塊化、定制化的軟件設(shè)計(jì)思路，通過(guò)軟件完成測(cè)試所需通用的配置設(shè)置后，根據(jù)不同試驗(yàn)項(xiàng)目的測(cè)試需求，定制專用的數(shù)據(jù)采集界面和離線數(shù)據(jù)處理界面，各界面后臺(tái)內(nèi)置針對(duì)各項(xiàng)目的專業(yè)算法和運(yùn)算邏輯，實(shí)現(xiàn)測(cè)試的流程化、自動(dòng)化。軟件層次結(jié)構(gòu)如圖 5所示。

用戶通過(guò)數(shù)據(jù)處理終端訪問(wèn)測(cè)試軟件，軟件具備用戶管理和權(quán)限分級(jí)功能，登陸后在主配置界面能夠?qū)崿F(xiàn)MVB通信協(xié)議配置、CAN通信協(xié)議配置，完成配置后軟件可以根據(jù)協(xié)議實(shí)時(shí)解析接收到的原車網(wǎng)絡(luò)信號(hào)并顯示，作為測(cè)量信號(hào)的參考和補(bǔ)充。用戶還可以將原車硬線和控制指令的邏輯關(guān)系輸入軟件，即可實(shí)現(xiàn)根據(jù)采集到的硬線信號(hào)解析為對(duì)應(yīng)的車輛控制指令，并依據(jù)指令變化觸發(fā)相應(yīng)的計(jì)算算法。

圖5 軟件層次結(jié)構(gòu)

用戶選擇不同的試驗(yàn)按鈕進(jìn)入各個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目專用采集界面或離線分析界面，通道配置、界面內(nèi)容、試驗(yàn)和處理流程均按照試驗(yàn)需求定制，結(jié)合后臺(tái)專用處理算法進(jìn)行軌道車輛牽引制動(dòng)性能參數(shù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、結(jié)果計(jì)算和離線數(shù)據(jù)分析，同時(shí)預(yù)留通用配置選項(xiàng)供用戶增加個(gè)性化試驗(yàn)通道和處理算法。各試驗(yàn)界面和離線分析界面在滿足各試驗(yàn)項(xiàng)目具體需求的前提下，保證總體風(fēng)格和交互方式一致，降低軟件的學(xué)習(xí)和使用難度。

一個(gè)典型的試驗(yàn)采集界面如圖 6所示。數(shù)據(jù)文件名設(shè)置區(qū)用于設(shè)置試驗(yàn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存名稱，用戶輸入工況名后軟件自動(dòng)根據(jù)試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)時(shí)間、當(dāng)前用戶等元素創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)文件；流程控制及軟件跳轉(zhuǎn)菜單用于引導(dǎo)用戶執(zhí)行試驗(yàn)，首先根據(jù)硬件連接設(shè)置試驗(yàn)通道、采樣率等參數(shù)，然后通過(guò)采集、保存等按鈕控制測(cè)試平臺(tái)執(zhí)行響應(yīng)操作；接線及計(jì)算方法選擇按鈕用于選擇針對(duì)該試驗(yàn)定制的不同算法；數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示區(qū)以曲線、數(shù)值等方式顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；試驗(yàn)狀態(tài)及結(jié)果顯示區(qū)用于顯示試驗(yàn)狀態(tài)和試驗(yàn)結(jié)果參數(shù)，配置正確后各參數(shù)均可根據(jù)后臺(tái)設(shè)置好的算法和信號(hào)觸發(fā)邏輯自動(dòng)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果可實(shí)時(shí)顯示和保存。

圖6 典型的試驗(yàn)采集界面

由于牽引制動(dòng)性能試驗(yàn)所需通道數(shù)多、數(shù)據(jù)量大、算法復(fù)雜、同步處理和程序響應(yīng)要求高，必須設(shè)置合理的程序架構(gòu)才能滿足以上要求。各試驗(yàn)界面后臺(tái)采用3線程并行的事件隊(duì)列執(zhí)行結(jié)構(gòu)，程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化原理見圖 7。

圖7 程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化原理

圖7中，第1線程為操作響應(yīng)線程，用于響應(yīng)用戶交互操作、程序中斷和觸發(fā)專用算法；第2線程為采集和計(jì)算線程，完成數(shù)據(jù)接收、解析、顯示、計(jì)算等工作；第3線程為數(shù)據(jù)保存線程，完成數(shù)據(jù)打包、數(shù)據(jù)寫入等工作。第1線程和第2線程之間采用事件隊(duì)列通信，第1線程響應(yīng)用戶操作、程序中斷、預(yù)設(shè)事件中斷后將相應(yīng)操作事件壓入事件隊(duì)列供第2線程執(zhí)行；第2線程和第3線程之間采用帶數(shù)據(jù)事件隊(duì)列通信，第2線程將每個(gè)采集周期獲得的實(shí)時(shí)原始數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果壓入數(shù)據(jù)事件隊(duì)列，第3線程完成數(shù)據(jù)寫入工作。

采用3線程并行的事件隊(duì)列執(zhí)行結(jié)構(gòu)能夠最大限度地利用硬件計(jì)算能力，保證所有數(shù)據(jù)和操作均能按照先后順序傳輸和執(zhí)行，避免數(shù)據(jù)丟失和用戶響應(yīng)丟失。

3 應(yīng)用驗(yàn)證

城市軌道交通列車牽引制動(dòng)性能集成測(cè)試平臺(tái)生產(chǎn)調(diào)試完成后，在牽引制動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)試驗(yàn)臺(tái)等試驗(yàn)平臺(tái)上完成軟硬件功能驗(yàn)證，與功率分析儀等通用儀器對(duì)比測(cè)試驗(yàn)證測(cè)量的準(zhǔn)確性。測(cè)試平臺(tái)送北京航天測(cè)試計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所進(jìn)行校準(zhǔn)并取得證書(證書編號(hào)：JZ3f2016-10-5042)，平臺(tái)所有傳感器均送廣州廣電計(jì)量檢測(cè)股份有限公司等機(jī)構(gòu)通過(guò)了第三方校準(zhǔn)和標(biāo)定并取得證書。

優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育的缺失。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大學(xué)生對(duì)以古建筑為代表的 優(yōu)秀傳統(tǒng)文化有較高的學(xué)習(xí)興趣，但在校期間缺乏規(guī)范的引導(dǎo)，這直接影響大學(xué)生群體對(duì)本民族文化的認(rèn)同和肯定，也就缺少了對(duì)民族文化自覺(jué)和自信的基礎(chǔ)來(lái)源。

測(cè)試平臺(tái)于2016年8月至9月在某100%低地板有軌電車上進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。被試有軌電車采用液壓制動(dòng)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)速度為70 km/h。

車上布置的測(cè)點(diǎn)其所測(cè)對(duì)象包括：測(cè)速雷達(dá)，軸速，縱向加速度，牽引變流器輸入側(cè)電壓、電流，牽引電機(jī)電壓、電流，輔助變流器輸出電壓、電流，各車制動(dòng)缸、蓄能器壓力，司控器硬線，安全制動(dòng)、替代制動(dòng)等指令硬線，列車網(wǎng)絡(luò)信號(hào)等。

各試驗(yàn)項(xiàng)目中，從起動(dòng)加速至目標(biāo)速度，然后施加混合制動(dòng)減速至停車的運(yùn)行過(guò)程，涉及牽引系統(tǒng)參數(shù)、制動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)以及各系統(tǒng)配合性能，其涵蓋測(cè)點(diǎn)多、流程化測(cè)試要求高，具有代表性。

現(xiàn)以額定工況下的一次時(shí)速0～70 km加速、施加B7常用制動(dòng)、停車過(guò)程的測(cè)試曲線為例，說(shuō)明測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試效果，試驗(yàn)過(guò)程測(cè)試曲線如圖8所示。

為了便于說(shuō)明，圖8中只展示了司控器級(jí)位、車速、加速度、電機(jī)功率、制動(dòng)缸壓力等曲線。司控器級(jí)位由司控器9根硬線通過(guò)軟件配置實(shí)時(shí)解析得到；車速由多普勒雷達(dá)測(cè)得；電機(jī)功率由牽引電機(jī)三相電壓傳感器和三相電流傳感器輸出計(jì)算得到；制動(dòng)缸壓力由壓力傳感器測(cè)得。

圖8 0～70 km/h加速、B7制動(dòng)試驗(yàn)曲線

根據(jù)測(cè)試結(jié)果得出整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程為：在司控器級(jí)位由惰行N位轉(zhuǎn)換為牽引P4位時(shí)，列車液壓制動(dòng)緩解響應(yīng)時(shí)間為1.46 s，同時(shí)牽引電機(jī)輸出正功牽引車輛加速，單臺(tái)牽引最大功率145.6 kW，出現(xiàn)在速度為34.6 km/h處；速度達(dá)到68.7 km/h后司控器回惰行N位惰行2.2 s，然后司控器轉(zhuǎn)為B7級(jí)制動(dòng)位，車輛開始制動(dòng)；制動(dòng)指令發(fā)出后因電制動(dòng)完全發(fā)揮需要時(shí)間，1車液壓制動(dòng)在指令發(fā)出后的0.3 s開始施加，持續(xù)2.1 s后退出，2車液壓制動(dòng)在指令發(fā)出后的1.5 s開始施加，持續(xù)0.4 s后退出；電制動(dòng)功率在制動(dòng)指令發(fā)出2.7 s后達(dá)到最大值-283.8 kW；之后列車在電制動(dòng)作用下持續(xù)減速，速度降為3.8 km/h時(shí)電制動(dòng)退出，完成電液制動(dòng)轉(zhuǎn)換直至車輛完全停止。試驗(yàn)過(guò)程自動(dòng)測(cè)得的測(cè)試結(jié)果見表 3。

表3 試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果

利用城市軌道交通列車牽引制動(dòng)性能集成測(cè)試平臺(tái)按照IEC 61133—2006規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目和方法，完成了整車牽引制動(dòng)系統(tǒng)的各項(xiàng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)型式試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了牽引制動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)同步采集和回放，以及制動(dòng)距離、功率等試驗(yàn)參數(shù)的自動(dòng)計(jì)算。

另外，測(cè)試平臺(tái)的應(yīng)用積累了大量的牽引制動(dòng)系統(tǒng)同步測(cè)試的原始數(shù)據(jù)，在牽引制動(dòng)系統(tǒng)調(diào)試、產(chǎn)品性能提升、問(wèn)題分析等方面也發(fā)揮了重要的參考和指導(dǎo)作用。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)目前缺少城市軌道交通車輛牽引制動(dòng)系統(tǒng)型式試驗(yàn)同步集成便攜測(cè)試設(shè)備的現(xiàn)狀，研發(fā)了城市軌道交通車輛牽引制動(dòng)性能集成測(cè)試軟硬件平臺(tái)，介紹了測(cè)試平臺(tái)的硬件組成及工作原理，描述了集成測(cè)試軟件的架構(gòu)和功能。利用測(cè)試平臺(tái)在某有軌電車上進(jìn)行了牽引制動(dòng)性能型式試驗(yàn)，驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)的實(shí)際應(yīng)用效果。

研發(fā)的城市軌道交通車輛牽引制動(dòng)性能集成測(cè)試平臺(tái)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1) 能滿足城市軌道交通列車牽引制動(dòng)型式試驗(yàn)測(cè)試需求，操作流程自動(dòng)化，硬件集成度高，便于攜帶，并預(yù)留了硬件擴(kuò)展接口；

(2) 對(duì)牽引系統(tǒng)參數(shù)、制動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)、車輛信號(hào)硬線指令信號(hào)和原車網(wǎng)絡(luò)信號(hào)能實(shí)現(xiàn)同步采集、解析、處理保存，以及參數(shù)離線同步再現(xiàn)；

(3) 配備了硬線跳變自動(dòng)觸發(fā)計(jì)時(shí)等算法，其計(jì)算功能豐富，軟件多種數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式，完全自主開發(fā)，具備良好的人機(jī)交互性和二次開發(fā)性。

下一步將利用該測(cè)試平臺(tái)在各種地鐵、有軌電車等城市軌道交通列車上進(jìn)行牽引制動(dòng)性能型式試驗(yàn)，以進(jìn)一步驗(yàn)證和優(yōu)化系統(tǒng)功能。