胡俊

摘要：城市軌道交通系統(tǒng)為我們的生活和工作提供了極大的便利，其具有運(yùn)行速度快，不受路面交通狀況影響的特點(diǎn)。但是由于其高速運(yùn)行的特點(diǎn)，又對(duì)其制動(dòng)系統(tǒng)提出了更高的要求。在電子信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)等新興科技的幫助下，城市軌道交通車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)正在不斷得到補(bǔ)充與發(fā)展。鑒于此，本文主要分析城市軌道交通車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通車(chē)輛;制動(dòng)系統(tǒng);特點(diǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU75?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1、城市軌道交通車(chē)輛的內(nèi)涵

城市軌道交通系統(tǒng)主要是指地鐵、輕軌以及有軌電車(chē)。軌道交通車(chē)輛尤其是地鐵和輕軌的投入運(yùn)行大大提高了公共交通的運(yùn)行效率，加快了城市的生活節(jié)奏，緩解了交通壓力。但是，因?yàn)檐壍澜煌ㄜ?chē)輛的運(yùn)行要用到電力，與公共汽車(chē)等其他的交通車(chē)輛的檢修要求更高。這一系統(tǒng)通常是以電能為主要?jiǎng)恿Γ暂嗆墳橹饕\(yùn)輸方式，可以承擔(dān)快速且大量的公共交通運(yùn)輸任務(wù)的交通系統(tǒng)。我國(guó)開(kāi)通的第一列地鐵是在1971年1月15日開(kāi)通的北京地鐵，截至2015年，我國(guó)已經(jīng)有二十四座城市開(kāi)通了地鐵，地鐵已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠郑瑸槲覀兊纳顜?lái)了極大的便利性。

首先，城市軌道交通系統(tǒng)具有列車(chē)行車(chē)間隔時(shí)間較短，車(chē)輛運(yùn)行速度快的優(yōu)點(diǎn)，因此其運(yùn)輸能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于公共汽車(chē)系統(tǒng)。其次，城市軌道交通車(chē)輛在專(zhuān)門(mén)的軌道上運(yùn)輸，不受路況以及上下班堵車(chē)的影響，受天氣影響也較少，因此較公共汽車(chē)更加準(zhǔn)時(shí)。第三，軌道交通車(chē)輛換乘時(shí)間較短，可以有效縮短出行時(shí)間。第四，相較于公共汽車(chē)，軌道交通車(chē)輛具有更好的安全性和舒適性，交通事故發(fā)生的概率極低，且車(chē)上配置普遍高于普通的公共汽車(chē)。

除了上述所說(shuō)的優(yōu)點(diǎn)，城市軌道交通車(chē)輛還具有節(jié)約用地的優(yōu)點(diǎn)，城市軌道車(chē)輛通常是在地下運(yùn)行，因而不占用地面土地資源，有利于緩解城市用地緊張問(wèn)題。城市軌道交通車(chē)輛通常是以電氣作為動(dòng)力，對(duì)環(huán)境的污染較少，運(yùn)營(yíng)成本也相對(duì)較低。

因?yàn)樯鲜鰞?yōu)點(diǎn)，城市軌道交通系統(tǒng)快速發(fā)展。但是同樣的，城市軌道交通系統(tǒng)在建設(shè)過(guò)程中還會(huì)受到當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境影響，在運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)軌道車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)也提出了較高的要求。

2、城市軌道交通車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步的推動(dòng)下，現(xiàn)階段在城市交通車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中主要有兩大制動(dòng)系統(tǒng)，分別為將傳統(tǒng)直通制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新改革衍生出的微機(jī)控制的直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)，以及自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)。由微機(jī)控制的制動(dòng)系統(tǒng)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)直通制動(dòng)系統(tǒng)的缺陷與不足，譬如說(shuō)緩解時(shí)間長(zhǎng)、無(wú)法實(shí)施緊急制動(dòng)等等，當(dāng)前的兩大城市軌道交通車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)無(wú)論是功能還是性能都更加完善，成為我國(guó)制動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中的中堅(jiān)力量。

2.1、制動(dòng)控制

在制動(dòng)控制方面，不同的城市軌道交通車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)具有不同的制動(dòng)控制特點(diǎn)。由微機(jī)控制的直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)在傳輸制動(dòng)指令中主要是利用電信號(hào)，而自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)在傳輸制動(dòng)指令中主要是利用空氣波，電信號(hào)傳輸制動(dòng)指令的微機(jī)控制直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)反應(yīng)迅速，緩解時(shí)間比較短;而空氣波傳輸制動(dòng)指令信號(hào)下的自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)則恰恰相反，反應(yīng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。

2.2、制動(dòng)指令處理

電空制動(dòng)系統(tǒng)在制動(dòng)指令處理方面，主要是利用微機(jī)搜集相關(guān)指令信號(hào)，而自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)在制動(dòng)指令處理方面主要是將閥根據(jù)制動(dòng)管的減壓量進(jìn)行合理分配從而控制制動(dòng)力。在此過(guò)程當(dāng)中，電空制動(dòng)系統(tǒng)的處理時(shí)間要比自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)要短，接受信息的能力和容量也大大優(yōu)于自動(dòng)空氣制動(dòng)系統(tǒng)，除此之外，電空制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力與自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)相比更加準(zhǔn)確。

2.3、自我診斷和故障顯示

在系統(tǒng)的自我診斷方面，微機(jī)控制的直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)也要明顯優(yōu)于自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)，微機(jī)不僅能夠?qū)φ麄€(gè)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行自我診斷，同時(shí)還能夠及時(shí)將故障信息顯示出來(lái);而自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)在檢驗(yàn)時(shí)只能依賴(lài)人工操作，因此也無(wú)法及時(shí)顯示故障信息。

2.4、與ATO系統(tǒng)溝通

微機(jī)與ATO系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)完美對(duì)接，也就是說(shuō)由微機(jī)控制的直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)接收ATO的系統(tǒng)指令，并依照指令開(kāi)啟自動(dòng)駕駛功能;而自動(dòng)式空氣制動(dòng)系統(tǒng)則無(wú)法作到這一點(diǎn)，其本身也并不具備自動(dòng)駕駛的功能。

3、城市軌道交通車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1、統(tǒng)一可靠的制動(dòng)部件

在城市軌道交通車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中，最為關(guān)鍵和重要的一環(huán)便是制動(dòng)部件，而制動(dòng)部件又包括執(zhí)行部件和控制部件。伴隨著不斷深入發(fā)展的電子信息技術(shù)，未來(lái)將全面利用微機(jī)控制制動(dòng)系統(tǒng)，挑選型號(hào)最為合適恰當(dāng)?shù)闹苿?dòng)部件并且反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)其安全性、可靠性和耐久性，之后再進(jìn)入組裝環(huán)節(jié)。不僅如此，由于城市軌道交通車(chē)輛越來(lái)越先進(jìn)、越來(lái)越精細(xì)化，其部件數(shù)量和種類(lèi)也會(huì)隨之相應(yīng)增多，為有效提高安裝效率壓縮安裝控件，未來(lái)制動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中的制動(dòng)部件會(huì)由零散化朝著統(tǒng)一化、整體化方向發(fā)展。

3.2、保持制動(dòng)釋放與牽引力施加

當(dāng)列車(chē)在坡道上起動(dòng)時(shí)，防倒退控制功能非常重要。由于防倒退機(jī)制是在牽引變流器收到牽引信號(hào)時(shí)，制動(dòng)力已經(jīng)施加，所以了解制動(dòng)系統(tǒng)如何在停車(chē)后施加制動(dòng)力非常重要，即使制動(dòng)信號(hào)L_BRAKE為高電平?制動(dòng)力在保持制動(dòng)時(shí)施加100%的制動(dòng)力，由于牽引變流器在列車(chē)速度低于3km/h時(shí)不負(fù)責(zé)制動(dòng)，此時(shí)變流器僅用于牽引?當(dāng)列車(chē)啟動(dòng)時(shí)，L_MOTOR信號(hào)設(shè)為高電平，空氣制動(dòng)在一段時(shí)間T1（暫定1s，具體值在調(diào)試階段確定）內(nèi)保持不變，在延時(shí)T1后，空氣制動(dòng)在2s后完成釋放?由于牽引變流器防倒退功能不負(fù)責(zé)制動(dòng)控制，所以防倒退功能（保持制動(dòng)）應(yīng)由制動(dòng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)。

3.3、兼容多樣的制動(dòng)技術(shù)

新造車(chē)輛數(shù)量的不斷增多加之固有的龐大的既有車(chē)輛基數(shù)，未來(lái)我國(guó)的城市軌道交通車(chē)輛制動(dòng)化系統(tǒng)必將呈現(xiàn)出強(qiáng)大的兼容性。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外不同型號(hào)的車(chē)輛配件幾乎無(wú)法通用，甚至某些進(jìn)口車(chē)輛的配件國(guó)內(nèi)還無(wú)法生產(chǎn)，車(chē)主往往需要耗費(fèi)大量時(shí)間等待國(guó)外的配件郵寄至國(guó)內(nèi)才能完成車(chē)輛部件的安裝。在此過(guò)程中必然會(huì)造成人力、物力、財(cái)力等各方面資源的不必要浪費(fèi)。因此我國(guó)城市軌道交通車(chē)輛制動(dòng)技術(shù)將會(huì)呈現(xiàn)出多樣性和包容性，以適應(yīng)各類(lèi)車(chē)輛，而車(chē)輛的部件之間通用性也會(huì)逐漸加強(qiáng)，大大減少資源的浪費(fèi)有效提高工作效率。

總之，隨著城市軌道交通的快速發(fā)展及列車(chē)速度的不斷提高，對(duì)車(chē)輛制動(dòng)性能提出了更高要求，列車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中應(yīng)具有安全性、舒適性、低能耗。為了保證列車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中更具安全性，列車(chē)應(yīng)滿足在某一速度級(jí)下有規(guī)定的制動(dòng)距離及減速度，以保證列車(chē)在一定距離下安全制動(dòng)。舒適性方面，在常用制動(dòng)、快速制動(dòng)和緊急制動(dòng)過(guò)程中，列車(chē)的減速度以及沖擊率要滿足一定的要求。因此，本文的研究也就顯得十分的有意義。

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