動車組兩種制動力分配方式的介紹與探討

張翔 王杰 姚翔

南京中車浦鎮海泰制動設備有限公司 售后服務部 江蘇南京 211800

近年來動力分散型高速動車組在我國取得了飛速的發展，誕生了眾多的型號。所有型號的動車組均采用了微機控制的再生制動+空氣制動的復合電空控制制動方式，但不同型號的動車組在制動力的分配方式上卻各自采用了不同的方案。在制動力的分配方式上，輪軌間的粘著利用、閘瓦的磨耗和制動距離等是考慮的重點。本文對CRH2型動車組的編組單元內分配方式和CRH3型動車組的整車制動力管理方式進行簡要介紹，并對各自的優缺點進行探討。

1 CRH2型動車組編組單元內分配說明

1.1 一動一拖

CRH2A型動車組采用4動4拖的編組形式，如圖1所示：

圖1 CRH2A型動車組編組形式

全列車一共分為4個制動單元，每個單元均為一動一拖的形式。制動時，首先采用動車的再生制動力來承擔整個單元所需的制動力；當單元所需制動力超出動車的再生制動能力時，優先由單元內拖車的空氣制動力來補充；若單元所需制動力仍然不夠，則動車也施加相應的空氣制動。

1.2 兩動一拖

CRH380A動車組采用6動2拖的編組形式，如圖2所示：

圖2 CRH380A型動車組編組形式

全列車一共分為4個單元，1、2、3車組成一個制動單元，4車和5車均為獨立動車，6、7、8車組成一個制動單元。制動時，兩動一拖的單元首先采用動車的再生制動力來承擔整個單元所需的制動力，2個動車的再生制動力優先滿足自身所需，如果再生制動有富余，各自承擔拖車所需制動力的一半；如果2個動車各自富余的再生制動力不能承擔拖車所需的一半時，再生制動力按最大值輸出，剩下不足部分由拖車自行補充空氣制動；如果動車的再生制動力不能滿足自己所需，那么將不再給拖車承擔，同時相應補充空氣制動力。獨立M車獨自進行制動力管理，當再生制動不夠時，施加空氣制動補足。

2 CRH3型動車組整車制動力管理說明

CRH3型動車組采用4動4拖的編組形式，如圖3所示：

圖3 CRH3型動車組編組形式

該制動控制系統分為三個級別：列車級管理單元（TBM）、網段級管理單元（SBM）、本地制動控制單元（LBCU），進而實現全列車統籌的制動力管理模式。兩頭車的制動控制單元同時具有TBM和SBM功能，主控信號頭車的BCU自動成為TBM，兼具SBM功能，另一端的頭車的BCU自動成為SBM。TBM負責列車級的制動力管理，SBM負責通過網絡將本網段內各LBCU的狀態信息傳遞給TBM，并通過網絡向本網段內各LBCU分配來自TBM的命令信號。

2.1 控制模式

CRH3型動車組制動過程中，在全列范圍內最大程度的利用再生制動力，當再生制動不足時，優先由拖車空氣制動按一定比例補充。當制動力仍然不足時，將在拖車和動車上按比例施加空氣制動。各SBM匯總本網段的再生制動能力與氣制動能力信息通過網絡傳遞給TBM，TBM計算整列車所需的制動力，并匯總整列再生制動能力，按照再生能力進行優先分配，SBM將分配情況傳遞給各自網段內M車的LBCU，LBCU向對應的TCU發送再生制動申請實現再生制動的分配。當再生制動不能滿足整列車所需制動力時，TBM將整列車還需要補充的制動力優先分配給拖車空氣制動，TBM根據各SBM匯報的各拖車制動控制單元剩余氣制動能力按照比例分配。若此時拖車的最大可用氣制動能力值大于所需補充制動力，則拖車按分配值施加空氣制動力；若拖車氣制動能力值小于TBM分配的值，則不足部分需要施加的氣制動力，按各車剩余氣制動的能力值按比例進行分配。

分配過程的流程如圖4所示：

圖4 正常模式制動力分配流程圖

3 對比分析

3.1 制動力分配策略不同的原因

CRH2型動車組采用ARCNET光纖網絡進行各系統的信息交互，且制動系統之間未設置制動內網，因此制動系統系統之間無法進行大量信息的交互，制動力管理只能采取編組單元管理模式。

CRH3型動車組采用MVB多功能車輛總線，雖然制動系統之間未設置制動內網，但通過MVB網絡制動系統之間可以進行信息交互，因此可以進行全列車的制動力管理模式。

3.2 對比說明

CRH2型動車組采用的編組單元制動力管理模式具有結構簡單可靠、故障點少故障率低等特點，但不能充分利用全列再生制動力，同時在切除部分車輛制動控制功能時，由于其他車輛無法替其承擔制動力，進而導致制動力會缺失。

CRH3型動車組采用全列進行制動力管理模式具有充分利用再生制動、部分車輛制動控制功能切除其他車輛可以替其承擔等特點，但控制復雜、故障點多故障率高等劣勢。

4 結語

上述2種制動力分配方式主要取決于車輛網絡系統，在多年的實際運營中均取得了良好的成績，被證明都是行之有效的，各有優劣,結合車輛的不同配置進行可靠應用。