運營地鐵車廂溫度控制分析

楊天智+許鈺文+易柯+許凌艷+丁前莊+肖峰敏

【摘 要】現行標準中對于地鐵車廂內溫度場的測試，都是在車輛靜止及空載情況下進行測試，測試結果不能真實體現實際運營情況。本文通過對某地鐵線路跟蹤實測，發現在地鐵運營時段地鐵車廂內的溫度場分布與載客量息息相關，這是由于地鐵車廂狹小，人員密度變化大等特點所造成的。本文借助于對運營中的地鐵車廂內的實測數據，為今后優化車廂內溫度控制策略，提高乘客的舒適度打下了基礎。

【關鍵詞】 地鐵車廂；溫度控制

引言

地鐵車內室內空間狹小、人員密度大，運行區間短、乘客逗留時間短、上下乘客相對多，地鐵車輛的這些特征使得溫度控制的難度增加，車內容易出現過熱、過冷等現象。這種溫度的不均勻分布不但增加了地鐵空調的能耗浪費，而且造成了乘客極大的不舒適[1]。但是現行標準中對于地鐵車廂內溫度場的測試，都是在車輛靜止及空載情況下進行測試，測試結果不能真實體現實際運營情況。

本文通過對某地鐵線路跟蹤實測，發現在地鐵運營時段地鐵車廂內的溫度場分布與載客量息息相關，這是因為載客量影響著車內的氣流組織，載客量加大必然會引起空載狀態下的氣流組織變化，造成車廂內溫度分布變化。同時提出了消除載客量帶來的影響的方案。

1 .地鐵列車相關評價標準

目前，我國地鐵車廂內溫度測試都是在地鐵列車靜止及車廂內沒有乘客下進行測試。《EN14750-2， Railway applications –Air conditioning for urban and suburban rolling stock –Part 2： Type tests》[2]、《CJ/T 354-2010城市軌道交通車輛空調、采暖及通風裝置技術條件》[3]等標準對試驗的要求也都是在列車靜止狀態或無載客情況，與實際運營時車廂內溫度場的分布有所不同，因此實際測試列車運營時的車內溫度場分布特性，有利于實際乘客的舒適度的研究打下基礎。

2 實測試驗結果

2.1 試驗情況說明

在國內某B型車上正線運營測試。此B型車為車輛天花板回風。T3測點位于回風口下方距地面2m，T7、T8、T9測點距地面1.1m高，T2、T4、T5、T6測點距地面1.1m，T1位于座椅下方距地面0.2m。

2.2 試驗結果分析

根據前面2個時間及人數關系表格，取人少（大致在60人以下）的7點4分至7點30和8點55至9點15二個時段，及人多（大致在100人以上）的7點35至8點20和8點25至8點50二個時段做分析。

從上面人少時的溫度分布圖可以看出：

（1）各溫度點的變化趨勢是一致的。

（2）從乘客人數少于60人的情況下可以得到，回風口溫度與車內溫差大概有2℃。

（3）車內1.1m及1.7m處的平均溫度在24℃左右。溫度波動范圍為23℃～25℃。

從上面乘客較多時的溫度分布圖可以看出：

（1）各溫度點的變化趨勢是一致的。

（2）從乘客人數大于100人的情況下可以得到，回風口溫度與車內溫差大概有3℃。

（3）車內1.1m及1.7m處的平均溫度在25℃左右。溫度波動范圍為23℃～27℃。

3 .總結分析

根據車輛運營時的實測結果顯示，車廂載客量越大，車廂內垂直溫度相差越大；回風口溫度與車廂平均溫度相差越大。

通常項目都在回風口設置溫度傳感器檢測回風口回風溫度，把回風口回風溫度作為車廂溫度。而載客量大時，回風口回風溫度不足以代表車廂溫度。在空調機組制冷情況下，車廂內載客量大時，當空調系統檢測到回風口溫度達到設定值時就會停機。但是車廂平均溫度確沒有達到設定值，車廂溫度會較高，就會導致乘客覺得悶熱。

針對以上問題提出2點改進方案：

1. 隨著載客量增加，在收到回風口溫度以后，由空調系統自動在回風口溫度上加上2℃、3℃。即當載客量大時，把回風口溫度加2℃、3℃當成車廂溫度。

2. 在車廂下部加一個溫度檢測點，把回風口溫度檢測值和車廂下部溫度檢測值的平均值作為車廂溫度。

參考文獻：

[1] 胡萬玲，管勇.我國列車空調的現狀及其節能途徑探討[J].甘肅科技，2003，19（6）：55-56

[2] CJ/T 354-2010， 城市軌道交通車輛空調、采暖及通風裝置技術條件[S]. 北京：中國標準出版社，2011

[3] EN14750-2， Railway applications –Air conditioning for urban and suburban rolling stock –Part 2： Type tests [S].