地鐵列車緊急制動大旁路功能研究

林有兵

摘要：文章通過對地鐵列車緊急制動回路的分析，及其易造成的影響，研究緊急制動大旁路功能使用的必要性，并針對相關風險隱患提出風險把控。

關鍵詞：地鐵列車 緊急制動 施加 緩解 大旁路 風險把控

1 概述

地鐵列車設置緊急制動模式是出于安全考慮，其目的是列車在運行時發(fā)生緊急情況，可在盡可能短的時間里可靠的停車。通常在列車運行時，如發(fā)生可能會存在安全隱患的情況則列車可直接施加緊急制動（如制動氣壓不足、解鉤等），或司機判斷出現(xiàn)危險時，手動操作緊制設備使列車緊急制動。但該功能具有兩面性：在保證了安全的同時，如發(fā)生設備故障導致列車緊急制動無法緩解，則會造成列車晚點、清客、甚至救援。如2015年1月22日蘇州地鐵2號線0204車正線運營時產生緊制無法緩解，造成清客1列次，下線1列次;2017年6月21日蘇州地鐵4號線0434車正線運營時產生緊制無法緩解，造成救援1列次，清客1列次，晚點7列次。因此，如何在保證列車緊急制動可靠性的前提下，盡可能的降低列車因緊急制動回路故障而產生的影響，成為了必要的工作。

2 緊急制動電路分析

緊急制動電路通常是由緊制控制電路和緊制施加電路兩塊組成，其執(zhí)行仍由列車制動控制閥執(zhí)行。

1）緊制控制電路

緊制控制電路為緊急制動施加的條件，其電路通常會串聯(lián)對列車行車安全保護的控制部件，如手動駕駛時的警惕按鈕、用于監(jiān)測列車風壓的壓力開關、整車完整性繼電器以及用于緊急情況下操作的蘑菇按鈕、障礙物檢測繼電器等。其為連接所有車廂的環(huán)路：即控制電路是由本端至遠端，再回至本端的大環(huán)路。環(huán)路中任一條件觸發(fā)、模塊故障或接線斷開，均會致使回路終端的緊制接觸器失電，從而影響緊制施加電路中的緊制繼電器失電，導致列車觸發(fā)緊急制動。

2）緊制施加電路

緊制施加電路通過串聯(lián)緊制控制電路中的緊制接觸器的觸點，從而控制緊制繼電器的狀態(tài)來實現(xiàn)緊急制動功能。為提高安全可靠性，通常列車采用高電平緩解、低電平施加，即當該緊急制動繼電器得電時，列車緊急制動處于緩解狀態(tài)，當該繼電器失電時，緊急制動會處于施加狀態(tài)。

通常產生緊急制動的原因有兩種，一是緊急制動施加條件觸發(fā)施加，二是緊急制動施加回路異常失電。當上述兩種原因任一觸發(fā)緊急制動時，會致使緊制施加電路中的緊制接觸器及繼電器失電，繼而將制動指令傳輸至制動控制閥（用于執(zhí)行制動指令），以及列車控制網(wǎng)絡（用于顯示故障信息）。以蘇州3號線為例，目前3號線電客車緊制觸發(fā)原因有：

列車緊急制動停車后，部分故障在經(jīng)過司機簡單操作后可得到有效處置，并通過司機操作主控手柄使緊制繼電器重新得電從而進行緩解，如人工駕駛模式下松開警惕按鈕超過3秒、蘑菇按鈕被誤按下等。但也有部分故障無法得到有效處理，如設備本身故障或者接線故障。當緊急制動施加不能得到有效的緩解時，只能通過列車救援，如此則會對乘客的出行造成較大的影響。

3 緊急制動大旁路設置

鑒于部分緊急制動無法緩解的故障會造成比較大的影響，如果在緊制回路中合理增加緊制回路大旁路功能，當列車因緊制相關設備或線路故障導致異常緊制且現(xiàn)有流程無法正常緩解時，通過操作旁路開關來實現(xiàn)對異常緊制的緩解，就能使列車牽引動車，減小故障影響。

因緊急制動施加或緩解的前提條件為緊制繼電器失電或得電，緊制大旁路的最終目的即為控制該繼電器直接得電，即將串聯(lián)于緊急制動施加回路中的緊制接觸器觸點旁路，如此則相當于將緊制控制回路中的所有觸發(fā)條件旁路。因緊制旁路使用時的行車存在一定的風險，為保證安全，還需設有使用時的提示及緊急情況下的停車操作裝置。以蘇州3號線為例，緊制大旁路中串聯(lián)了蘑菇按鈕，當列車在緊制大旁路使用行車過程中發(fā)生影響安全的突發(fā)情況時，司機操作該按鈕，列車仍可以緊急制動而停車;此外還設置緊急制動旁路開關蜂鳴器，當該旁路工作時，該蜂鳴器可持續(xù)工作達到異常提示的目的。

如上圖所示，當列車出現(xiàn)異常緊急制動無法緩解時時，司機只需操作緊急制動旁路開關（EBBPS）和緊急制動旁路按鈕（EBBPPB），就能將觸發(fā)緊急制動的各類因素進行旁路，從而實現(xiàn)緩解緊急制動的功能，從而降低故障的影響。

4 緊急制動大旁路功能使用的風險把控

綜上，由緊急制動大旁路功能的原理可知，緊制大旁路功能是通過將觸發(fā)緊急制動的各類因素進行旁路，直接使緊制繼電器得電來實現(xiàn)緩解緊制的，因此啟用大旁路功能后原本通過緊制回路來實現(xiàn)的各類列車安全保護功能也將失效，這對列車運行會造成以下風險：如列車部分ATP保護功能失效、列車總風壓力保護功能失效、列車完整性保護功能失效等。基于該功能的上述風險，在使用過程中，應對使用條件和使用方式做以下把控：

1、緊制旁路功能是作為正線緊制故障的最終應急措施，只有在現(xiàn)有常規(guī)處置流程仍無法將緊制緩解的情況下才可投入使用，目的是避免列車救援事件的發(fā)生，減小故障對線網(wǎng)運營的整體影響;

2、使用緊制旁路功能，列車可以動車后，列車并不具備正常安全運營的條件，應盡快退出服務（就近清客或終點站退出服務）;

3、使用緊制旁路功能后，列車應采用人工駕駛模式并進行限速，同時可在列車控制系統(tǒng)中增加自動限速功能;司機在使用緊制旁路功能并人工駕駛過程中，應嚴格執(zhí)行人工駕駛規(guī)范（警惕按鈕、方向手柄等），并持續(xù)關注包括列車總風壓力、制動緩解狀態(tài)在內的各類列車信息。同時緊制制動旁路功能啟用后，會有蜂鳴器持續(xù)發(fā)聲，提醒司機注意。且主控手柄具備正常常用制動、快速制動功能，蘑菇按鈕具備緊制功能。

5 結束語

為防止列車在正線運營時緊急制動無法緩解故障造成較大影響，列車設置緊制大旁路是很有必要的。但緊急制動功能的設置本身就是出于安全的考慮，緊制大旁路的設置仍要符合該特性。本文通過分析緊急制動實現(xiàn)的功能，并以蘇州3號線為例，介紹緊急制動大旁路的設置方式，以及通過分析該功能在使用過程中可能存在的行車隱患，提出具體的風險把控措施。

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