王業(yè)泰，王 群，鮑江寧，鹿峰凱

（1常熟理工學(xué)院 汽車(chē)工程學(xué)院，江蘇常熟 215533；2南京中車(chē)浦鎮(zhèn)海泰制動(dòng)設(shè)備有限公司，南京 211800）

當(dāng)動(dòng)車(chē)組列車(chē)在庫(kù)內(nèi)較長(zhǎng)時(shí)間存放時(shí)，通過(guò)施加停放制動(dòng)可防止其發(fā)生溜逸。目前，動(dòng)車(chē)組停放制動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)方式主要有2種：一種是通過(guò)帶彈簧儲(chǔ)能停放制動(dòng)缸的制動(dòng)夾鉗實(shí)現(xiàn)停放制動(dòng)功能；另一種將“鐵鞋”放入車(chē)輪下阻止列車(chē)移動(dòng)［1］。

城市軌道車(chē)輛以及CRH3、CRH5動(dòng)車(chē)組均具備彈簧儲(chǔ)能的停放制動(dòng)功能，在司機(jī)室按下停放制動(dòng)按鈕后，就可以完成停放制動(dòng)的施加和緩解控制。CRH2系列動(dòng)車(chē)組是通過(guò)“鐵鞋”實(shí)現(xiàn)停放制動(dòng)功能，當(dāng)列車(chē)入庫(kù)停車(chē)后，人工在車(chē)輪下添加“鐵鞋”，該操作較為繁瑣，并存在安全隱患。

后來(lái)，CRH2及CRH6動(dòng)車(chē)組根據(jù)統(tǒng)型要求增加了停放制動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了停放制動(dòng)功能的自動(dòng)施加和緩解，但停放制動(dòng)隔離后的司機(jī)界面顯示存在進(jìn)一步優(yōu)化的空間，文中將對(duì)CRH2及CRH6統(tǒng)型動(dòng)車(chē)組在停放制動(dòng)隔離后司機(jī)界面顯示的優(yōu)化方案進(jìn)行介紹。

1 制動(dòng)停放功能實(shí)現(xiàn)

CRH2及CRH6動(dòng)車(chē)組增加了單獨(dú)的停放制動(dòng)控制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)停放制動(dòng)控制功能，氣路原理如圖1所示。

圖1 停放制動(dòng)氣路原理

列車(chē)運(yùn)行中，停放控制裝置內(nèi)的電磁閥失電，總風(fēng)壓力（簡(jiǎn)稱(chēng)MR）經(jīng)過(guò)濾塵器、調(diào)壓閥、電磁閥和止回閥輸出至停放制動(dòng)缸，當(dāng)停放制動(dòng)缸壓力大于其緩解壓力時(shí)，停放制動(dòng)處于緩解狀態(tài)，此時(shí)壓力開(kāi)關(guān)可以檢測(cè)到停放制動(dòng)壓力狀態(tài)。當(dāng)施加停放制動(dòng)時(shí)，電磁閥得電，供氣回路關(guān)閉，停放制動(dòng)缸壓力排空，停放制動(dòng)施加。停放制動(dòng)電氣原理如圖2所示。

停放制動(dòng)施加后，電子制動(dòng)控制單元（EBCU）將壓力開(kāi)關(guān)（圖1和圖2）的斷開(kāi)狀態(tài)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)單元上傳至車(chē)輛，車(chē)輛司機(jī)屏顯示“停放”施加狀態(tài)如圖3所示。

當(dāng)車(chē)輛被救援回送或停放制動(dòng)功能故障需進(jìn)行停放制動(dòng)隔離時(shí)，操作流程為：操作車(chē)上電氣柜內(nèi)電觸點(diǎn)隔離塞門(mén)→司機(jī)屏幕彈屏→操作車(chē)下停放隔離拉繩→司機(jī)屏幕彈屏確認(rèn)。

具體為：通過(guò)電觸點(diǎn)塞門(mén)截?cái)嗖⑴趴胀７鸥變?nèi)的壓力空氣（圖1和圖2），網(wǎng)絡(luò)單元采集電觸點(diǎn)塞門(mén)的隔離狀態(tài)進(jìn)行停放制動(dòng)隔離彈屏提示，司機(jī)下車(chē)進(jìn)行停放隔離拉繩操作后，點(diǎn)擊確認(rèn)司機(jī)屏的隔離彈屏提示，停放隔離操作完成，司機(jī)屏幕顯示停放制動(dòng)已隔離。停放制動(dòng)隔離后，壓力開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)（同停放制動(dòng)施加狀態(tài)），因此，司機(jī)顯示屏的制動(dòng)信息界面顯示為“停放”施加狀態(tài)，如圖3所示。

圖2 停放制動(dòng)電氣原理

圖3 制動(dòng)信息界面（停放施加）

在完成停放制動(dòng)隔離操作后，車(chē)輛停放制動(dòng)力雖然已緩解，但由于壓力開(kāi)關(guān)為斷開(kāi)狀態(tài)，BCU上傳網(wǎng)絡(luò)單元的停放制動(dòng)狀態(tài)（壓力開(kāi)關(guān)狀態(tài)）與停放制動(dòng)力施加時(shí)的狀態(tài)相同，司機(jī)顯示屏的制動(dòng)信息界面仍顯示為“停放”施加狀態(tài)。

2 停放制動(dòng)隔離優(yōu)化

考慮停放制動(dòng)隔離后司機(jī)屏顯示的狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)不符，為避免對(duì)司機(jī)造成誤導(dǎo)，在保持停放制動(dòng)施加和緩解氣路原理、控制邏輯及操作流程不變的基礎(chǔ)上，對(duì)停放制動(dòng)隔離時(shí)的信息交互和司機(jī)屏狀態(tài)顯示進(jìn)行優(yōu)化。

2.1 優(yōu)化方案一

操作停放制動(dòng)隔離電觸點(diǎn)塞門(mén)后，網(wǎng)絡(luò)單元檢測(cè)電觸點(diǎn)塞門(mén)隔離狀態(tài)，向EBCU發(fā)送“停放制動(dòng)隔離”信號(hào)，并進(jìn)行“停放制動(dòng)隔離信息”彈出提示和鎖屏，而后，網(wǎng)絡(luò)單元向EBCU發(fā)送“停放制動(dòng)隔離需確認(rèn)”信號(hào)（通信位置“1”）。

司機(jī)通知機(jī)械師進(jìn)行手動(dòng)拉繩緩解操作，確認(rèn)被隔離車(chē)停放制動(dòng)完全緩解后，點(diǎn)擊“停放制動(dòng)隔離確認(rèn)”按鈕，網(wǎng)絡(luò)單元將“停放制動(dòng)隔離需確認(rèn)”通信位置“0”，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至EBCU。

被隔離車(chē)EBCU檢測(cè)到“停放制動(dòng)隔離”信號(hào)且“停放制動(dòng)隔離確認(rèn)”信號(hào)下降沿（“1”→“0”）后，判斷停放隔離已被確認(rèn)，向網(wǎng)絡(luò)單元傳輸本車(chē)停放制動(dòng)緩解狀態(tài)，司機(jī)屏顯示停放制動(dòng)狀態(tài)為緩解，如圖4所示。

圖4 制動(dòng)信息界面（停放緩解）

方案一通過(guò)網(wǎng)絡(luò)單元與EBCU的停放制動(dòng)隔離信息交互，實(shí)現(xiàn)了停放制動(dòng)隔離后司機(jī)屏制動(dòng)信息界面停放狀態(tài)的正確顯示，但基于故障導(dǎo)向安全原則，存在以下問(wèn)題：停放制動(dòng)隔離后重啟EBCU，EBCU根據(jù)壓力開(kāi)關(guān)狀態(tài)判斷為停放制動(dòng)施加，雖然EBCU接收到了網(wǎng)絡(luò)下發(fā)的“停放制動(dòng)隔離”信號(hào)，但由于未接收“停放制動(dòng)隔離確認(rèn)”信號(hào)下降沿，因此，EBCU會(huì)保持停放制動(dòng)施加狀態(tài)，司機(jī)顯示屏的制動(dòng)信息界面仍顯示為“停放”施加狀態(tài)。需重新進(jìn)行隔離操作才能正確顯示狀態(tài)，對(duì)現(xiàn)車(chē)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了不便。

2.2 優(yōu)化方案二

圖1的單觸點(diǎn)塞門(mén)調(diào)整為雙觸點(diǎn)，增加EBCU采集回路，如圖5所示。

“南海核心利益說(shuō)”出臺(tái)正值南海問(wèn)題逐漸升溫、美國(guó)內(nèi)關(guān)于介入南海問(wèn)題聲勢(shì)漸趨主流以及中國(guó)對(duì)南海局勢(shì)關(guān)注日漸增強(qiáng)的時(shí)刻。該說(shuō)所揭示的“南海對(duì)于中國(guó)的重要性”不僅讓美國(guó)學(xué)界迅速掀起防范中國(guó)南海維權(quán)的風(fēng)潮，直接加速美南海政策調(diào)整；還讓中國(guó)戰(zhàn)略界意識(shí)到南海維權(quán)斗爭(zhēng)的復(fù)雜性和艱巨性，助推中國(guó)南海維權(quán)深入發(fā)展?！澳虾：诵睦嬲f(shuō)”在美中戰(zhàn)略界的廣泛影響所產(chǎn)生的各種研究成果，在不同的時(shí)間階段發(fā)揮各自作用，一定程度上遲滯了中美南海博弈的步驟，從總體上限制了中美南海博弈的強(qiáng)度。

圖5 帶電觸點(diǎn)塞門(mén)調(diào)整

網(wǎng)絡(luò)單元和EBCU分別通過(guò)硬線采集帶電觸點(diǎn)塞門(mén)狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)單元采集到停放制動(dòng)隔離硬線信號(hào)后用于狀態(tài)記錄和I/O點(diǎn)顯示。采集EBCU上傳的“停放制動(dòng)施加”通信位用于停放狀態(tài)顯示，采集EBCU上傳的“停放制動(dòng)隔離”通信位用于隔離狀態(tài)顯示。

在停放制動(dòng)未隔離時(shí)，EBCU將“停放制動(dòng)隔離”、“停放制動(dòng)隔離未確認(rèn)”、“停放制動(dòng)隔離已確認(rèn)”通信位均置“0”反饋至網(wǎng)絡(luò)單元。

當(dāng)EBCU采集到停放制動(dòng)隔離塞門(mén)被隔離后，將“停放制動(dòng)隔離”通信位置“1”、“停放制動(dòng)隔離未確認(rèn)”通信位置“1”、“停放制動(dòng)隔離已確認(rèn)”通信位仍置“0”反饋至網(wǎng)絡(luò)單元。

網(wǎng)絡(luò)單元根據(jù)“停放制動(dòng)隔離未確認(rèn)”通信位為“1”，在司機(jī)屏彈出確認(rèn)畫(huà)面并提示“操作停放制動(dòng)手動(dòng)緩解拉繩”。司機(jī)操作車(chē)下停放隔離拉繩，并對(duì)彈屏畫(huà)面點(diǎn)擊確認(rèn)后，網(wǎng)絡(luò)單元將“停放制動(dòng)隔離被確認(rèn)”通信位置“1”（脈沖信號(hào)）發(fā)送給EBCU，EBCU收到“停放制動(dòng)隔離被確認(rèn)”脈沖信號(hào)后，判斷停放隔離已被確認(rèn)，向網(wǎng)絡(luò)單元上傳本車(chē)停放制動(dòng)緩解狀態(tài)，并將“停放制動(dòng)隔離未確認(rèn)”通信位置“0”，將“停放制動(dòng)隔離已確認(rèn)”通信位置“1”反饋至網(wǎng)絡(luò)單元，網(wǎng)絡(luò)單元根據(jù)“停放制動(dòng)隔離已確認(rèn)”通信位為“1”將彈屏信息消除。

因此，停放制動(dòng)隔離后司機(jī)顯示屏的制動(dòng)信息界面顯示為停放緩解狀態(tài)（見(jiàn)圖4）。

早期車(chē)輛停放制動(dòng)隔離用的帶電觸點(diǎn)塞門(mén)為單觸點(diǎn)，將單觸點(diǎn)電塞門(mén)更換為雙觸點(diǎn)電塞門(mén)存在安裝不便等問(wèn)題，故將上述方案中EBCU直接采集電觸點(diǎn)塞門(mén)狀態(tài)改為僅由網(wǎng)絡(luò)單元采集電觸點(diǎn)塞門(mén)狀態(tài)，并由網(wǎng)絡(luò)單元將電觸點(diǎn)塞門(mén)狀態(tài)發(fā)送給EBCU。

EBCU根據(jù)網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的停放制動(dòng)隔離用電觸點(diǎn)塞門(mén)信號(hào)將“停放制動(dòng)隔離”通信位置“1”、“停放制動(dòng)隔離未確認(rèn)”通信位置“1”、“停放制動(dòng)隔離已確認(rèn)”通信位仍置“0”反饋至網(wǎng)絡(luò)單元。其他信息交互同雙觸點(diǎn)的電觸點(diǎn)塞門(mén)。

3 故障導(dǎo)向安全

（1）停放制動(dòng)隔離后網(wǎng)絡(luò)單元重啟。

雙觸點(diǎn)的電觸點(diǎn)塞門(mén)：在停放制動(dòng)隔離的電觸點(diǎn)塞門(mén)未復(fù)位前，由于EBCU接收的電觸點(diǎn)塞門(mén)狀態(tài)未發(fā)生變化，因此，EBCU保持為停放制動(dòng)隔離已確認(rèn)，司機(jī)屏根據(jù)EBCU已判定的“停放制動(dòng)隔離已確認(rèn)”顯示為停放緩解。

單觸點(diǎn)的電觸點(diǎn)塞門(mén)：網(wǎng)絡(luò)單元重啟后，會(huì)重新向EBCU下發(fā)停放制動(dòng)隔離的電觸點(diǎn)塞門(mén)狀態(tài)，再次進(jìn)行停放制動(dòng)隔離的確認(rèn)。

（2）停放制動(dòng)隔離后EBCU重啟。

EBCU根據(jù)直接采集的電觸點(diǎn)塞門(mén)狀態(tài)（電觸點(diǎn)塞門(mén)為雙觸點(diǎn)）或接收網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的電觸點(diǎn)塞門(mén)狀態(tài)（電觸點(diǎn)塞門(mén)為單觸點(diǎn)）重新進(jìn)行停放制動(dòng)隔離的確認(rèn)。

4 結(jié)論

優(yōu)化前，網(wǎng)路單元僅根據(jù)EBCU反饋的壓力開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行停放狀態(tài)顯示，由于沒(méi)有與EBCU進(jìn)行停放制動(dòng)隔離操作的信息交互過(guò)程，即使進(jìn)行了停放制動(dòng)隔離，司機(jī)顯示屏的制動(dòng)信息界面仍然顯示為“停放”施加狀態(tài)，存在司機(jī)對(duì)停放隔離狀態(tài)誤判的風(fēng)險(xiǎn)。

優(yōu)化后，在進(jìn)行停放制動(dòng)隔離時(shí)，網(wǎng)絡(luò)單元與EBCU進(jìn)行停放制動(dòng)隔離操作的信號(hào)交互，EBCU可以準(zhǔn)確判定車(chē)輛是否進(jìn)行了停放制動(dòng)隔離操作和確認(rèn)，并向網(wǎng)絡(luò)反映停放制動(dòng)隔離的狀態(tài)，因此司機(jī)顯示屏的制動(dòng)信息界面能顯示停放制動(dòng)的真實(shí)狀態(tài)。

優(yōu)化后的雙觸點(diǎn)電觸點(diǎn)塞門(mén)信息交互邏輯已在復(fù)興號(hào)動(dòng)車(chē)組及新造CRH6城際動(dòng)車(chē)組中批量運(yùn)用，優(yōu)化后的單觸點(diǎn)電觸點(diǎn)塞門(mén)信息交互邏輯在早期交付運(yùn)營(yíng)的CRH6城際車(chē)中進(jìn)行了批量升級(jí)，目前均反映良好。