地鐵車輛緊急制動系統研究及優化

李國杰 喬天廣 姜傳飛 劉東一 劉鵬

摘要：城市軌道交通中，地鐵車輛的安全運行是至關重要的。維護地鐵車輛的正常的運行狀態，保持地鐵車輛的各項功能指標在正常的范圍之內。尤其對于地鐵車輛的緊急制動系統，需要保證其在每時每刻都可以完整地進行制動，這樣對于車上的乘客起到良好的保護作用。在車輛緊急制動系統中，需要通過日常的維護來降低其故障率，通過設計研究地鐵車輛制動系統工作方式，有效的減少故障率，進而提出對于地鐵車輛緊急制動系統的優化方式僅以本文對地鐵車輛緊急制動系統進行淺析，希望對車輛的安全運行起到促進作用。

關鍵詞：地鐵車輛;緊急制動;系統研究

車輛的緊急制動系統可以保障車輛的行駛安全。由于地鐵車輛的生產廠家并不相同，所以其制動系統有不同的動力制動方式，主要方式通過產生制動力。通過有效的將車輛的動力減退，從而讓汽車在運行的過程中，速度從高速變成低速直至停車。地鐵車輛的緊急制動，可以最大程度上的讓車輛在最短的時間內停止，從而避免出現事故，可以有效地保證人民的生命財產安全。

一、地鐵車輛制動系統的概念

在地鐵車輛的運行過程中，通過制動系統來對車輛進行制動。其中包括幾種制動方式，其中電動制動系統可以通過電阻制動讓車輛失去動力。空氣制動系統可以增大摩擦來制造制動效果。空氣制動系統主要是控制電子制動單元BCU，對電磁閥進行調整。地鐵車輛制動過程是往往由電阻制動進入工作，最后由空氣摩擦產生最后的制動效果。地鐵車輛往往以較高的速度在軌道中行駛，在制動之前，車輛保持相對勻速。通過電制動可以讓車輛的車速進行有效的變化，在空氣制動與電制動進行統一制動時，車輛可以產生良好的制動效果。所以需要明確車輛制動系統的結構。如圖一[1]。

二、進行緊急制動的情況分析

在地鐵車輛工作的過程中，由于自身設備故障以及軌道環境會隨著氣候變化和未知因素而產生不確定性，

（一）地鐵車輛速度超過限定速度

地鐵車輛運行中，由于某些原因，車輛的車速超過了限定速度。出于保護地鐵車輛，在車輛的檢測系統中會觸發報警。當發現地鐵車輛的速度超過其限定速度，通過計算機系統保護，地鐵車輛可以觸發緊急制動，防止人為誤差的出現。在一些情況下，司機可以根據相關警示信息進行手動制動。在實際的運行過程中，會有指示燈、聲音警報等對司機進行提醒，引起司機的注意，提示實施緊急制動。

（二）車載系統的自檢故障

在地鐵車輛中車載信息需要通過車載信息系統不斷地對車載數據進行上傳，同時也要對地鐵車輛運行數據進行有效的記錄。當發現傳輸數據出現斷續和不穩定時，如果一旦發現數據終端未接收車載信息，會默認為當前車輛所處的環境有異于正常行駛環境，從而系統默認車輛產生事故，需要進行緊急制動。車載ATP設備會自動進行制動，從而保證列車的行駛安全。

（三）車輛各單元的機械故障。

車輛在啟停時，乘客進行上下車，某一個車門未能按時打開或按時關閉。這時列車會進行自檢，當發現車輛自身機械故障而導致有錯誤信號傳入到車載信息系統中。地鐵車輛會默認為當前運行環境下，車輛存在潛在危險，這時地鐵車輛系統會進行糾正，從而對車輛進行緊急制動，保證車輛的運行安全和乘客的人身安全。

三、地鐵車輛緊急制動系統優化的建議

通過對緊急制動系統進行的分析，可以針對性的對車輛的緊急制動系統進行部分優化，具體如下。

（一）加強運維人員對于車輛的檢查

在日常的地鐵車輛運行系統中，車輛在進行工作之后，需要進行日常的檢測維護，尤其對于車輛的信息接收系統及相關的電子元器件進行全方面的檢查。通過軟件的優化車載信息系統的自檢。可以對車輛運行過程中，因為其電子器件而產生的誤報，尤其是電子元器件的功能需要得到日常的檢查，及時進行更換，減少其損耗。可以節約經濟成本以及減少事故率，合理的進行地鐵車輛緊急制動。通過對相關機械設備的檢修，可以減少其故障發生率，對機械設備進行保養，及時更換潤滑油等對相關設備的保養用品，來增加機械設備的使用生命周期。

（二）在列車自動進行過程中對制動系統進行優化，

在地鐵車輛運行的過程中，地鐵車輛的自動制動系統和司機的手動制動模式。在不同的模式下，可以對汽車制動系統進行優化，通過設置自動旁路裝置。可以有效地使地鐵車輛進入到安全區域內進行檢修，而不影響整個地鐵車輛網絡的運行，減少相關的損失。

（三）軌道信息設備的優化

地鐵車輛運行的環境也不盡相同，在部分地區可能由于雨雪、雷電、高溫等極端天氣的影響，會對信號傳輸系統進行干擾。地鐵車輛自身的信號控制盤會因為與軌道之間信號傳輸不暢，導致報警出現紅光帶。這種情況需要司機進行有效的甄別，防止列車信號出現碼。通過糾正錯誤的信號，人為手動調整信號源的電壓和電流數值來防范信號落馬以及錯誤的報警，這樣阻斷汽車自動制動，來保障地鐵車輛的安全。

結束語：

綜上所述，通過對地鐵車輛緊急制動系統相關分析，對需要知道制動的情況進行梳理，可以得到相應的優化方案。促進車輛運行中，地鐵車輛的安全，這樣可以保障整個地鐵系統的平穩運行，確保行車安全。

參考文獻：

[1]許桂紅.地鐵制動系統的研究與仿真[D].西南交通大學，2014.

作者簡介：李國杰（1997.07-），男，滿族，遼寧大連人，中車大連機車車輛有限公司，本科。研究方向：城鐵車輛。