林 暉

(1 中國鐵道科學研究院集團有限公司 機車車輛研究所，北京 100081；2 北京縱橫機電科技有限公司，北京 100094)

隨著中國鐵路六次大提速以及近年來高速鐵路不斷發(fā)展所取得的巨大成就，旅客對于高速鐵路所提供的優(yōu)質(zhì)客運服務越來越認可，選擇出行的交通模式越來越高鐵化、動車化、鐵路化，促使旅客對于乘坐動車出行的需求不斷增加，特別是在高鐵覆蓋率較低的地區(qū)更是迫切需要能夠享受到乘坐動車出行的客運服務。

最近幾年，在國鐵集團相關部門組織下，通過中國鐵道科學研究院集團有限公司和中國中車集團旗下機車車輛制造企業(yè)的共同努力，完成了CR200J型時速160公里動力集中電動車組的設計、研制及運用考核，于2019年元旦前后在我國數(shù)條鐵路線上正式批量投入運營。該型動車組屬于復興號動車組系列，舒適度和服務水平優(yōu)于普速列車，豐富了復興號動車組作為鐵路服務的產(chǎn)品種類，實現(xiàn)了在普速線路開行動力集中動車組，使更多的旅客能夠享受到動車組的優(yōu)質(zhì)服務，滿足人民高質(zhì)量的客運需求。

1 CR200J動車組制動系統(tǒng)技術方案

1.1 概述

CR200J型動力集中電動車組的動力車采用和諧型8軸大功率快速客運機車技術平臺，使用單節(jié)4軸機車作為動力車，拖車以25T型客車技術為基礎。動車組采用推挽方式運行，可雙向操縱，在車站換向開車方便、靈活，為此動車組雙端均需要設置制動控制系統(tǒng)。制動控制基于微機控制技術，在列車制動控制、斷鉤保護、故障導向安全等方面滿足列車安全運用要求，同時再生制動技術的充分使用可以改善整個列車制動系統(tǒng)摩擦副的運用。

CR200J動車組采用自動式空氣制動系統(tǒng)，即列車管減壓產(chǎn)生制動作用的方式，拖車輔助以電空制動功能，動力車和控制車上的緊急制動電磁閥為得電產(chǎn)生緊急制動作用。操作端司機室設有顯示器顯示本車制動控制系統(tǒng)狀態(tài)及主要制動參數(shù)信息，同時還顯示動車組尾車的總風、列車管和制動缸壓力等制動狀態(tài)信息[1]。動車組制動系統(tǒng)構(gòu)成示意見圖1。

圖1 CR200J動車組制動系統(tǒng)框架示意圖(短編)

動車組制動系統(tǒng)的設計較普通快速旅客列車在風源系統(tǒng)配置、列車制動控制、基礎制動等方面有所變化及技術提升，并且使用了電空制動，增加了安全環(huán)路控制，以下將分別敘述。

1.2 風源系統(tǒng)

動車組僅在動力車上設置空氣壓縮機，動力車裝有兩臺容積流量為1 600 dm3/min的螺桿空氣壓縮機，總?cè)莘e流量達到3 200 dm3/min，相對于8軸快速客運機車裝用兩臺(單節(jié)一臺)不小于2 400 dm3/min容積流量的空壓機，其供風能力增加了33%，動力車另設有1 000 dm3容積總風缸，滿足動車組的制動系統(tǒng)用風和集便器、空氣彈簧、塞拉門用風要求。

控制車上不設空氣壓縮機，僅設有容積為500 dm3的總風缸，滿足控制車作為操縱端時制動系統(tǒng)正常用風要求。由于空氣壓縮機設于動力車上，控制車的總風缸壓縮空氣始終由動力車總風缸通過貫穿動車組的總風管供給。

動車組采用雙管供風，對動力車總風管(供風管)壓力輸出不再進行600 kPa限壓設置。

1.3 制動控制

制動控制采用符合國鐵集團最新技術標準、基于網(wǎng)絡通訊和計算機控制技術、分布式模塊化結(jié)構(gòu)設計的制動系統(tǒng)，動力車裝用的CAB-A型機車空氣制動控制系統(tǒng)，配備電子防滑器，制動系統(tǒng)制動柜見圖2。制動柜上設有純機械空氣制動閥，當動力車制動系統(tǒng)故障或無動力回送時，空氣制動閥能夠響應動車組列車管的壓力變化產(chǎn)生制動和緩解作用。

在控制車作為操縱端時，動車組制動作用通過控制車的制動控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，制動系統(tǒng)制動柜為動力車制動柜的簡化版，保留了用于列車制動控制的列車管控制模塊，去掉用于制動缸壓力控制的模塊，包括純機械空氣制動閥。列車管控制模塊根據(jù)制動控制器手柄的位置，實現(xiàn)動車組列車管的排風和充風作用，制動柜見圖3。

控制車對制動缸的壓力控制由車輛制動機實現(xiàn)，其與拖車的制動機一樣，為104或F8集成電空制動機，依賴于列車管的減壓和增壓實現(xiàn)制動和緩解功能。

圖3 控制車制動柜

1.4 基礎制動

動力車基礎制動沿用客運機車技術，采用鋼制輪裝制動盤和粉末冶金閘片，制動夾鉗單元采用3點吊掛式，為保證動力車單車能在30‰的坡道上安全停放，選擇具有彈簧儲能方式的停放制動單元，設計布局為每軸設置一個，共4個停放制動單元。

相對于25T客車，拖車的基礎制動有較大改動，考慮到25T客車鑄鐵制動盤大量出現(xiàn)熱疲勞裂紋現(xiàn)狀，初步考慮裝用鋼制制動盤配以粉末冶金閘片，滿足160 km/h速度時緊急制動距離1 400 m的要求。每輛拖車均配置手制動，手制動完全施加結(jié)合動力車停放制動，只能滿足全列動車組在12‰的坡道上停放。

1.5 電空制動

為了提升整體制動性能，CR220J型動車組為提升制動性能開通并使用了硬線控制的輔助電空制動，盡管旅客列車電空制動技術已研發(fā)完成三十余年，尚未進行成批量大規(guī)模的使用，特別是與動力車裝用的CAB-A制動系統(tǒng)成套配合應用沒有經(jīng)過任何試驗和驗證。為了保證電空制動的可用性和正常運用，對動力集中動車組的電空制動系統(tǒng)進行了完整的匹配性試驗研究。

試驗基于CR200J動車組實際裝車運用的動力車CAB-A制動控制系統(tǒng)和拖車104及F8集成電空制動機配置，在模擬動車組長編組和短編組的列車編組模式下，分別進行拖車電空制動機專列、空氣制動專列及104與F8制動機混編等工況的性能試驗。圖4～圖7分別列出了18輛編組拖車104和F8電空制動機的電空制動與空氣制動試驗曲線，表1給出了首尾車制動缸開始升壓和降壓的時間差等數(shù)據(jù)。

圖4 電空制動減壓100 kPa試驗(18輛104)

圖5 空氣制動減壓100 kPa試驗(18輛104)

圖6 電空制動減壓100 kPa試驗(18輛F8)

圖7 空氣制動減壓100 kPa試驗(18輛F8)

從試驗曲線和相關數(shù)據(jù)中可以看出，電空制動系統(tǒng)的制動和緩解的同步性較空氣制動有明顯提高，硬線輔助電空制動的使用明顯提高了整列動車組的制動、緩解波速和初始動作的一致性，對于減小列車縱向沖動提高平穩(wěn)性有顯著作用。

1.6 安全環(huán)路控制

動車組設有包括拖車車門、火警、軸溫、制動等安全環(huán)路，其中需要動車組制動系統(tǒng)做出反應的安全環(huán)路只有軸溫報警安全環(huán)路和制動安全環(huán)路，這兩條安全環(huán)路與動力車和控制車的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)連接，正常時為高電平輸出，當軸溫和制動安全環(huán)路斷開情況下，由網(wǎng)絡控制系統(tǒng)發(fā)出懲罰制動指令制動控制系統(tǒng)，觸發(fā)制動系統(tǒng)實施常用全制動減壓量的懲罰制動作用，使動車組停車保證列車運用安全。

表1 模擬18輛拖車編組104閥和F8閥制動試驗數(shù)據(jù)

2 動力集中動車組制動系統(tǒng)應用研究

CR200J型動車組是我國第一個成規(guī)模運行的動力集中動車組，實際運用已有一年，制動系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，滿足了動車組安全、平穩(wěn)運行要求。但是通過來自實際運用現(xiàn)場的信息反饋，需要對CR200J動車組制動系統(tǒng)在動車組無火回送(無動力)設置操作以及制動系統(tǒng)一體化試驗等運用層面進行技術提升和完善，滿足動車組現(xiàn)場實際運用需求。另外，動力車動力制動的投入使用方面也有進一步提升的空間，并且結(jié)合時速200公里動力集中動車組前期技術方案研究，對未來動力集中動車組采用直通式電空制動技術進行試驗研究。具體從以下幾個方面進行研究和分析。

2.1 優(yōu)化動車組無火回送設置

CR200J動車組僅動力車裝有彈簧儲能停放制動裝置，停放制動的施加控制采用了原機車的基本方法，在動力車的控制電源或蓄電池電源斷電時發(fā)出脈沖信號控制停放制動裝置中的“雙脈沖電磁閥”到達制動位，使停放制動施加。

當動車組需要回送時或因故障需要救援時，就要對動車組的動力車進行無火回送設置，由于動力車無火設置時的斷電操作會引起停放制動的施加，為保證動車組的后續(xù)運行需要緩解停放制動，并確保停放制動不再施加。

2.1.1常規(guī)無火回送設置方法

常規(guī)無火回送設置采取物理隔離停放制動功能的方法，直接且有效的在動力車上空氣制動柜處的操作主要有兩部分：

(1)將動力車制動柜內(nèi)中部左側(cè)停放制動控制模塊上的“停放隔離塞門”(圖3-1)置于水平位“隔離位”，排盡停放制動缸壓力空氣，并徹底切斷動力車總風缸/制動缸對停放制動缸的充氣作用，此時停放制動已處于施加狀態(tài)。

(2)將制動柜內(nèi)右下角的輔助功能模塊上“無火塞門”置于水平位“無火位”，列車管壓力空氣經(jīng)此模塊向制動機總風缸充風，以滿足動力車空氣制動時制動缸的用風需要。

圖8 制動柜上各塞門位置

除上述在車上的操作外，乘務員還須到車下進行手動緩解停放制動的操作，通過手動操作動力車兩側(cè)的停放制動緩解拉環(huán)可以緩解停放制動。此時由于停放風缸內(nèi)的壓力空氣已經(jīng)排零，動力車兩側(cè)的停放制動指示器顯示紅色表示停放制動處于施加狀態(tài)，即使在手動緩解停放制動后，指示器仍然顯示紅色，與手動緩解后的停放制動狀態(tài)不能對應，需要進一步在車底下用手動晃動制動缸夾鉗或在制動閘片與制動盤之間塞入塞尺或紙張以確認停放制動處于真實的緩解狀態(tài)，保證動車組無火回送或被救援運行時不帶閘。

如果遇到動車組停于高站臺的狀況，因動車組與站臺之間的空間受高站臺限制，乘務員可能無法在車下進行手動緩解停放制動的操作和確認停放制動的完全緩解，甚至由于操作困難，可能導致手動緩解停放制動不徹底，給動車組回送救援運行等造成安全隱患。

2.1.2無火回送設置方法優(yōu)化

CAB-A型機車空氣制動系統(tǒng)在設計時考慮大功率機車現(xiàn)有的無火回送設置方法所帶來的步驟復雜、設置不方便等現(xiàn)狀，提供了一種簡化無火回送設置的方案，無需在車上操作停放制動控制模塊上的“停放隔離塞門”，也無需下車通過手動操作停放制動緩解拉環(huán)來緩解停放制動的步驟。

具體方法是在車上手動推壓制動柜上停放制動控制模塊的“雙脈沖電磁閥”的緩解柱塞置于“緩解位”，使總風缸的壓力空氣通過“雙脈沖電磁閥”進入停放風缸，用壓力空氣來緩解停放制動，此時停放制動缸的工作狀態(tài)與動力車正常運用時的完全一樣，同時車外兩側(cè)的停放制動指示器顯示綠色(綠色為緩解)，與實際停放制動為緩解狀態(tài)完全對應。

但是方案在動車組上操作實際使用時仍有隱患存在，停放制動的施加可以在動車組的操縱端按壓司機臺上的停放制動按鈕，或者當任一端的控制電源或蓄電池斷電，均可以通過重聯(lián)線同時控制動力車停放制動的施加。如果尾部動力車按簡化設置方案完成無火回送并手動后，在動車組的前操縱端上再次進行控制電源斷電操作，會導致尾部動力車停放制動的再次施加，如果不能及時發(fā)現(xiàn)，尾部動力車就會帶著制動運行導致發(fā)生安全事故。

為此針對簡化的無火回送設置方案，在兩個方面開展優(yōu)化設計，以期實現(xiàn)既降低乘務員勞動強度，同時還能滿足動車組在高站臺進行無火回送設置的操作：

(1)增加停放制動指示器并引入到制動柜上，方便乘務員和機械師進行觀察，通過停放制動指示器顏色顯示與停放制動實際施加狀態(tài)對應的關系，動車組運行時可在車上隨時確認停放制動狀態(tài)。

(2)對控制“雙脈沖電磁閥”的相關電路進行改進，把“無火塞門”設有的常閉觸點接入“雙脈沖電磁閥”的制動控制電路，當“無火塞門”置“無火位”時，斷開“無火塞門”內(nèi)的常閉觸點，切斷“雙脈沖電磁閥”的制動控制電路，使電控施加停放制動的功能徹底失效。

根據(jù)優(yōu)化方案進行樣機設計和試制，在制動柜頂部的傳感器接口模塊引出停放制動缸的壓力氣路至停放制動指示器，指示器進行小型化設計后安裝于制動柜的左上角空余位置；在相關模塊內(nèi)的接線及線束進行調(diào)整設計，完成電氣相關接線調(diào)整。所有的技術變更集中在制動柜內(nèi)實現(xiàn)，不改變制動柜的對外電氣、氣路接口和動力車電氣設計。圖9為優(yōu)化后的制動柜樣機，左上角停放制動指示器顯示停放制動的緩解(綠色)和制動(紅色)狀態(tài)。

對完成無火回送設置優(yōu)化方案的制動柜上進行試驗驗證，將“無火塞門”置“無火位”，“雙脈沖電磁閥”手動置“緩解位”，用電控(包括斷電)的方式施加停放制動，“雙脈沖電磁閥”沒有動作，停放制動處于緩解控制狀態(tài)。試驗結(jié)果驗證了優(yōu)化方案的有效性，在無火回送設置完成后能夠保證停放制動的徹底緩解。

采用優(yōu)化方案進行動力車無火回送設置，只需在制動柜處進行兩個步驟操作，一是將“無火塞門”置于水平位“無火位”，二是手動推壓并確?！半p脈沖電磁閥”的緩解柱塞在“緩解位”，然后在總風缸有壓力空氣保證時觀察位于制動柜上新增設的停放制動指示器是否為綠色，以確認停放制動處于緩解狀態(tài)，該方案可以在CR200J動車組上進行批量改造實施。

圖9 制動柜上停放制動指示器狀態(tài)顯示

2.2 動車組制動試驗一體化

為支撐CR200J動車組的運用維護，原中國鐵路總公司于2018年12月印發(fā)了《時速160公里動力集中動車組運用維修管理暫行辦法》，其中的附件2《時速160公里動力集中動車組制動系統(tǒng)試驗》對動車組制動系統(tǒng)相關的試驗進行明確要求，附件中的2-1規(guī)定了列車制動試驗內(nèi)容和方法，包括全部試驗、簡略試驗和站折試驗[2]。

由于動車組沿用了和諧型(HXD1G/HXD3G)八軸大功率快速客運機車和25T型客車技術平臺，目前制動系統(tǒng)的試驗分別按原機車和客車的方法進行，動力車和拖車的制動試驗結(jié)果無法統(tǒng)一在司機制動顯示屏上顯示，并且動車組為雙端操縱模式，在進行列車制動全部試驗時需要在動車組雙端完成試驗操作和確認，導致完成全部試驗的時間需要2～3 h，作業(yè)效率低。另外，試驗操作過程全部手動進行，增加了運用和檢修人員的勞動強度。

國鐵集團根據(jù)運用現(xiàn)場的反映意見，提出了優(yōu)化動車組制動試驗過程的要求，制動系統(tǒng)試驗一體化，采用計算機控制試驗流程，并且還可人工根據(jù)試驗需要進行選項方式進行試驗操作。

具體的制動試驗一體化優(yōu)化方案必須融合拖車安裝的TCDS系統(tǒng)功能，將TCDS系統(tǒng)所采集的拖車列車管、副風缸和制動缸等狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過相關網(wǎng)絡傳遞至動力車(或控制車)的TCMS系統(tǒng)，再由TCMS系統(tǒng)發(fā)送至CAB-A制動系統(tǒng)，形成拖車制動數(shù)據(jù)與動力車制動控制系統(tǒng)的交互機制，該數(shù)據(jù)交互僅在動車組停車狀態(tài)下有效傳輸，以適時用于滿足制動試驗一體化的要求。在CAB-A制動系統(tǒng)上進行相應軟件開發(fā)，包括控制軟件和顯示軟件。

考慮到動車組制動系統(tǒng)的使用特性，制動控制器作為乘務員人機操作的一個重要部件，必須由人工操作才能體現(xiàn)其可靠性和操縱性能，并獲得最終確認。為此，制動控制器的性能試驗步驟必須借助操作員的操作才能完成。

動車組制動試驗設有包括全部試驗、車站折返試驗和簡略試驗制動控制器試驗等試驗流程，除上述所說制動控制器外，其他試驗項點和結(jié)果確認均可由CAB-A系統(tǒng)軟件自動完成。另外，制動試驗的試驗項點可以選擇采用點單方式進行，根據(jù)需要選擇對應的試驗項目進行試驗，試驗數(shù)據(jù)仍由操縱端動力車(或控制車)CAB-A制動系統(tǒng)自動確認。試驗過程中可顯示試驗進度、各步驟試驗結(jié)果。圖10為動車組進行制動試驗的顯示界面。

動車組制動試驗一體化的設計已經(jīng)完成，在動力車上完成了與TCMS的聯(lián)調(diào)測試，時機合適時在CR200J動車組實車上進行軟件升級并完成最終試驗確認，在國鐵集團和鐵路局用戶認可后可在動車組上批量升級運用。

圖10 動車組制動試驗一體化時的顯示界面

2.3 進一步應用動力制動

動車組動力車具有完美的動力制動特性，能夠給動車組在全運行速度范圍內(nèi)提供較強的動力制動能力，動力車的動力制動可以在制動過程中通過再生發(fā)電并反饋至接觸網(wǎng)而產(chǎn)生節(jié)能效果，同時可以減少摩擦制動而有利于環(huán)境保護，因此制動系統(tǒng)設計時應考慮動力制動的充分使用。

2.3.1空氣制動和動力制動聯(lián)合作用

空氣制動和動力制動聯(lián)合作用是交流傳動機車一個基本功能，在施加列車空氣制動時，機車投入相當大小的動力制動替代本車的空氣制動作用，而車輛仍產(chǎn)生空氣制動作用。不過實際情況是使用大功率客運機車牽引旅客列車，屏蔽了空氣制動和動力制動聯(lián)合作用功能，主要考慮到機車動力制動力發(fā)揮與列車空氣制動力實施的特性匹配差異，采用空氣制動和動力制動聯(lián)合作用可能增加制動、緩解過程中的列車縱向沖動，導致旅客乘坐舒適度的下降。

CR200J動車組中間車鉤完全采用密接式車鉤，在整列車上基本消除了車鉤間隙，可以避免動車組在運用中產(chǎn)生較大縱向沖擊，這就促成了動車組使用空氣制動和動力制動聯(lián)合作用功能。動力車施加動力制動時，其加載速率須與拖車空氣制動力的施加速率相匹配，使旅客不會感覺到舒適度的下降。

為保證緊急制動作用可靠，在非動力制動工況下，緊急制動時，動車組仍采用完全空氣制動模式，動力車與拖車一樣施加空氣制動。

2.3.2合理使用動力制動，進一步減少車輛空氣制動摩擦負荷

目前運用路局反映CR200J動車組的拖車制動閘片磨耗較快，增加了運營部門的運用成本。為此，在保證列車安全及平穩(wěn)運行前提下，實施動車組調(diào)速或停車制動應考慮進一步提高動力車動力制動的使用頻率和作用，除了增加節(jié)能效果外，可以適當減少拖車制動盤的工作負荷，延長制動閘片和制動盤的使用壽命，具體可以從兩個方面實現(xiàn)。

(1)動車組緊急制動時，采用空氣制動和動力制動聯(lián)合制動作用模式，使動力車施加再生制動力替代本車的空氣制動力，可以減少動力車摩擦制動的使用頻次。當再生制動失效或者切除(比如過分相)時，動力車投入空氣制動。

(2)動力車再生制動力最大使用值為153 kN，以FXD3-J動力車為例，在動車組實施初制動時，動力車投入的再生制動力僅為22 kN，最大常用全制動時，再生制動力約為75 kN，也才用到了允許最大動力制動力的一半，動力制動的能力遠未充分發(fā)揮作用。動車組制動時，可考慮增加動力制動的施加比例。

動車組作為一個整體，實施制動過程中拖車與動力車減速度相同。結(jié)合動力車空氣制動和動力制動聯(lián)合作用功能，動車組空氣制動時適當增加在動力制動力的投入比例，在拖車空氣制動力不變情況下，等于增加了整列動車組的制動力，提高了動車組的減速度，動車組制動時間和制動距離相應縮短，因此降低了拖車在整個制動過程中的空氣制動負荷。

以配置FXD3-J動力車的短編組動車組為例，依據(jù)制動減壓量工況將動力車動力制動力較本車空氣制動力大小分別增加40 kN和50 kN進行計算，可以計算分析其對降低拖車制動負荷的影響效果，見圖11所示，其中W為現(xiàn)列車管減壓量下對應動力制動作用值時拖車制動負荷，WZ為增加動力制動后的拖車制動負荷。

圖11 增加動力制動力前后的拖車制動負荷比

可以看出，動力制動增加40～50 kN，動車組初制動時，車輛制動盤負荷可降低25%～29%左右，在全制動時也能降低7%～9%左右。我們曾統(tǒng)計兩列CR200J動車組實際運營一個月的制動數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)動車組使用初制動的比例在70%以上，占制動調(diào)速和停車操作的絕大部分，動力制動力在原設計值的基礎上增加40～50 kN可以非常有效地降低摩擦制動負荷，減小制動盤和制動閘片的磨耗，延長使用壽命。

2.4 電空制動技術的運用與研究

2.4.1自動式空氣制動輔以硬線控制的電空制動

CR200J動車組采用了自動式空氣制動系統(tǒng)輔以硬線控制的電空制動，基本作用原理是如在列車制動時，拖車的制動電空閥激活通過特定的限流孔排出列出管壓力空氣，以輔助動車組操縱端列車管中繼閥的排風動作，加快動車組拖車本車列車管壓力的減壓時間。該方案基本上是旅客列車的列車電空制動控制系統(tǒng)方案，在歐洲動車組上也大都采用了這種技術方案，如德國ICE1、ICE2和ICE3，法國的TGV的高速動車組上基本采用這種技術方案。

該方式電空制動明顯提高了動車組的制動、緩解波速，但是拖車制動缸壓力最終是由空氣制動閥響應列車管的減壓作用來實現(xiàn)，制動缸壓力的升壓曲線及最終平衡壓力受拖車空氣制動閥的特性和列車管、工作風缸等壓力容器空氣充風狀態(tài)影響，從前述試驗曲線(圖4～圖7)看，各拖車的制動缸壓力曲線仍略有差異。

2.4.2采用微機控制的直通式電空制動系統(tǒng)

動力分散動車組制動系統(tǒng)采用的是直通式電空制動，我國的復興號動力分散動車組全列動車組不設列車管，僅設貫穿全列車的總風管，制動時由車輛的BCU控制總風壓力空氣進入制動缸實現(xiàn)制動作用，有別于傳統(tǒng)的由列車管減壓產(chǎn)生的制動作用。直通式電空制動可以實現(xiàn)對車輛制動缸的精準控制，響應時間更快。在動力集中動車組上研究采用微機控制的直通式電空制動系統(tǒng)，從而獲得拖車制動缸理想的升壓曲線，可以進一步提升動車組制動系統(tǒng)性能。

探討動力集中動車組采用直通式電空制動的可能性，基本原則是使用列車網(wǎng)絡通訊技術傳遞制動指令和車輛狀態(tài)信息，制動系統(tǒng)和網(wǎng)絡系統(tǒng)滿足列車任意編組的運用需要。保留列車自動式制動系統(tǒng)，即保留列車管和各輛車輛上的空氣制動閥，把列車自動式空氣制動系統(tǒng)作為備用制動方式，可在直通式電空制動因故障切除時轉(zhuǎn)換至備用制動方式，使用列車管減壓制動系統(tǒng)維持列車運行；或者在動車組故障時，自動式空氣制動能夠滿足普通機車救援故障動車組的運用需要。

通過樣機試制和模擬編組列車制動性能試驗，確認了直通式電空制動系統(tǒng)方案的可行性和性能，圖12和圖13為模擬編組列車的直通制動系統(tǒng)試驗曲線。試驗曲線體現(xiàn)了直通式電空制動的制動和緩解優(yōu)越性能，所有拖車的制動和緩解完全同步，制動缸的壓力控制精度也有提高，制動性能較硬線輔助電空制動有明顯提高。

圖12 常用制動試驗曲線

圖13 階段制動和階段緩解試驗曲線

更重要的是通過研究與試驗，證明了動力集中動車組采用微機控制的直通式電空制動系統(tǒng)是完全可能的，可以極大改善動車組的制動性能，相對于歐洲動力集中動車組和CR200J目前采用的硬線輔助電空制動體系具有制動響應快、控制精準的特點，具備了全動車組制動系統(tǒng)的故障診斷功能，另外，制動操作實施的靈活性更是為進一步發(fā)揮動力車的動力制動作用提供了可實現(xiàn)的空間，通過合理控制拖車的制動缸壓力以配合動力制動力的使用，提高動力制動力的使用率，減少動車組摩擦制動的使用頻率和使用量，提高節(jié)能、環(huán)保效果和降低運營成本。

3 結(jié)束語

CR200J型動車組是我國第一個成規(guī)模運行的動力集中動車組，動力集中動車組的推挽運行方式改變了之前鐵路普速客車的運輸組織，打開了廣闊的運用市場，未來時速200公里甚至時速250公里的動力集中動車組值得期待。