淺析城市軌道交通車輛制動系統的特點和發展趨勢

汪宏偉

摘要：進入新時期后，我國城市軌道交通事業發展迅速，在較大程度上促進了社會經濟的發展。制動系統是城市軌道交通車輛系統中非常關鍵的一個組成，其直接影響到車輛行駛安全、駕駛舒適度以及乘客乘車舒適性，需要引起人們充分的重視。本文簡要分析了城市軌道交通車輛制動系統的特點與發展趨勢，希望能夠提供一些有價值的參考意見。

【關鍵詞】城市軌道交通車輛；制動系統；發展趨勢；特點

城市化進程的加快，提升了城市車輛的運行速度，縮短了車站之間的距離，那么就要求軌道車輛制動系統擁有更加完善和性能。且隨著一系列先進技術的廣泛應用，包括電子信息技術、互聯網技術等，在較大程度上補充和完善了城市軌道交通車輛制動系統。在新時期下，需要繼續深入研究，結合發展要求，不斷提升城市軌道交通車輛制動系統的整體性能。

1.城市軌道交通車輛制動系統的選擇

調查研究發現，目前城市快速軌道車輛具有較高的運行速度和較短的站間距離，那么就需要頻繁的啟動和制動。針對這種情況，一般將微機控制的直通式電空制動系統作為現代城市軌道交通車輛制動系統。傳統的直通制動系統在運行過程中，很容易出現問題，如制動管破裂，緊急制動無法實施；較長的制動與緩解時間，對列車編組造成影響等。針對這種情況，直通式電空制動系統結合傳統直通制動系統，將微機制動控制技術運用過來，以便有效解決這些問題，完善直通式制動系統的功能和性能。此外，在微機控制的直通式電空制動系統基礎上，也出現了自動式空氣制動系統，但是其制動指令信號的傳輸需要借助于空氣波來完成，需要較長的反應時間。且整個系統需要采用人工操作方式進行檢驗，無法將故障信息提供出來，因此，應用范圍較小。

2.微機控制的直通式電空制動系統制動模式和原則

2.1 制動模式

一般情況下，微機控制的直通式電空制動系統制動模式包括常用制動、快速制動、緊急制動、保持制動以及停放制動等多種功能。車輛在速度調節時，采用常用制動，分為有級控制和無級控制兩種類型。快速制動包括純空氣制動+電制動與純空氣制動兩種類型，且能夠隨時緩解制動過程；緊急制動而純空氣制動，無法緩解緊急制動過程。

2.2 控制原則

具體來講，在實施常用制動時，如果電制動能夠發揮功能，則會復合電制動與空氣制動兩種模式。且對動車的電制動優先使用，備用制動則為空氣制動，根據車輛的載荷狀況，對空氣制動隨時施加，以便有效提升制動效果。如果沒有足夠的電制動力，動車結合收到的制動指令，實施空氣制動。如果列車行駛速度較低，那么電制動就會更換為空氣制動，以便有效滿足列車的停車需求。車輛啟動時，借助于牽引指令，可以有效緩解保持制動，且不會有車輛后退等問題出現。

3.城市軌道交通車輛制動系統的特點

3.1 制動控制

上文已經提到，目前在傳統直通制動系統的基礎上，出現了微機控制的直通式電空制動系統和自動式空氣制動系統兩種類型，這兩種車輛制動系統的制動控制特點也存在著較大差異。微機控制的直通式電空制動系統主要借助于電信號來對制動指令進行傳輸，而自動式空氣制動系統則利用空氣波來傳輸制動指令。實踐研究表明，微機控制的直通式電空制動系統具有較快的反應速度和較短的緩解時間，而自動式空氣制動系統則具有較長的反應時間。

3.2 制動指令處理

在處理制動指令方面，直通式電空制動系統借助于微機對相關指令信號進行搜索，而自動式空氣制動系統則借助于制動管的減壓梁，合理分配，以此來對制動力有效控制。研究發現，自動式空氣制動系統具有較長的處理時間，且信息接收能力、容量等比起電空制動系統也存在著較大的差距。此外，相較于自動式空氣制動系統，電空制動系統具有更加準確的制動力。

3.3 自我診斷和故障顯示

研究發現，微機控制的直通式電空制動系統在系統自我診斷方面，相較于自動式空氣制動系統來講，也具有較大的優勢。微機可以有效診斷整個制動系統，且能夠及時顯示故障信息；而自動式空氣制動系統則需要借助于人工方式來檢驗系統，且相應的故障信息無法被及時顯示。

3.4 與ATO系統溝通

研究發現，微機可以完美對接ATO系統。在具體運行過程中，ATO系統指令可以被直通式電空制動系統所實時接收，且結合指令，對自動駕駛功能有效開啟；而自動駕駛功能是自動式空氣制動系統不具備的，且無法對ATO指令實時接收。

4.城市軌道交通車輛制動系統的發展趨勢

進入新時期后，隨著我國科學技術的不斷進步，在較大程度上完善了城市軌道交通車輛制動系統。目前，我國城市軌道交通車輛的制動系統有機結合了空氣制動和電相制動，具有較為復雜的結構和功能。在未來發展中，依然需要加深研究。具體來講，可以從這些方面努力：

4.1 技術方案的嚴謹性

目前，在西方發達國家，城市軌道交通車輛制動系統已經日趨成熟，且處于不斷完善的態勢中。因此，我國城市軌道交通車輛制動系統的發展，需要對國外先進技術積極的吸收和引進，對國外制動系統在國內使用的各種經驗資料科學收集，促使技術方案不斷的完善。同時，除了要消化吸收外國先進技術之外，國內也需要加強創新，增加投入，以便不斷突破技術，提升技術水平。

4.2 制動部件的可靠性

其中，制動系統的執行部件、控制部件等都屬于制動部件，微機軟硬件也屬于這個方面的內容。城市軌道交通車輛制動系統制動部件的可靠性，會直接影響到制動系統的正常運行和車輛行駛安全，因此，就需要將車輛運用環境的復雜性、惡劣性等特點充分納入考慮范圍，對制動部件的可靠性不斷提升。要充分重視基礎部件的基礎工作，認真選擇部件，嚴格依據相應標準開展型式試驗和耐久試驗。對試驗數據科學分析，與相關標準要求所符合之后，部件的組裝實驗方可以有序開展。

4.3 制動技術的包容性

在研制國產化制動系統時，要統籌考慮既有車輛和新造車輛。這是因為我國過去大量引進國外的制動系統，雖然剛開始可以穩定的運營，但是經過長時間運營后，將會出現很多的問題，這樣就需要供應一定的配件。可能在項目初期，就對相應的配件進行了采購，但是長時間放置，配件很容易出現問題，這樣再次進行采購的話，會浪費掉大量的財力、物力資源。針對這種情況，就需要充分重視制動技術的包容性，研發設計具有較強通用性的部件，以便促使制動系統的配件需求得到滿足。

4.4 制動部件的集成化

隨著科學技術的不斷發展，在城市軌道交通車輛系統中，將會廣泛應用更多的新技術，必然會在很大程度上增加車輛部件。那么在未來發展中，除了要促使制動部件性能符合相關要求之外，還需要不斷提升其集成化、模塊化水平，以便促使安裝空間得到最大程度的減少。此外，要大力推廣國產制動系統。因為國外城市軌道車輛制動系統比較的成熟，我國往往會花費大量資金購買國外制動系統，這樣就需要與我國城市交通軌道車輛長時間的磨合。那么在未來發展中，需要積極創新科學技術，對國產制動系統深入研制，不斷完善國產制動系統的整體性能。

5.結束語

綜上所述，隨著我國城市化進程的不斷加快，對車輛運用要求也會不斷提升，那么就需要隨之創新城市軌道交通車輛制動系統。經過幾十年的發展和創新，目前我國城市軌道交通車輛制動系統已經比較成熟，但是相較于西方發達國家來講，還存在著不小的差距，需要深化研究，不斷完善城市軌道交通車輛制動系統，促進我國城市軌道交通事業獲得健康穩定發展。

【參考文獻】

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