地鐵車輛新技術的發展與應用分析

孫梓譯

摘要：近年來，隨著我國各大城市開始大力建設地鐵，民眾對地鐵車輛的安全性、可靠性提出了更高的要求，這在一定的程度上促進了地鐵車輛新技術的出現。受到各個地區交通運輸發展程度的影響，其應用的新技術種類相差較大。本文主要針對一線、二線城市中地鐵車輛行車間隔時間縮短的情況下，提高地鐵車輛運營質量的新技術進行研究，探究新技術的發展現狀、應用優勢及對策。

關鍵詞：地鐵車輛;新技術;應用

引言：隨著我國城市化建設進程的加快，地鐵建設成為了人們所關注的重要話題。在交通運輸的壓力下，我國不少一線、二線城市的地鐵線路建設增加，地鐵行車間隔越來越短，由此引發了一系列新的問題。為了提高地鐵安全運輸的可靠性，將現代化的新技術應用到地鐵建設當中，具有重要意義。基于此，本次研究以地鐵車輛新技術為核心，探究新技術的具體發展現狀及應用趨勢。

一、地鐵車輛新技術的發展現狀

相對于其他交通車輛來說，地鐵車輛運行有著一定的弊端，為了彌補地鐵交通運輸的不足，強化應用優勢，將新技術應用到地鐵車輛當中，對地鐵交通的健康發展至關重要。目前，地鐵車輛新技術的主要研究方向有蓄電池緊急牽引技術、無觸點邏輯控制技術、車載故障診斷技術，列車管理技術等，具體發展現狀如下。

（一）蓄電池緊急牽引技術

由于地鐵的運輸線路較長，在無供電的路段想要試下運行，就需要蓄電池緊急牽引技術。該技術最早出現在瑞典，若內最早由北京地鐵四號線試用，效果良好。隨后在多個城市的地鐵建設當中，均開始大面積投用蓄電池緊急牽引技術，但由于線路設置差異性較大，該技術尚未有統一的應用標準[1]。受到技術自身限制的影響，采用該技術的列車通常會增重1-3t，目前綜合應用效果最好的為鎳鉻蓄電池緊急牽引技術。

（二）無觸點邏輯控制技術

繼電器在地鐵車輛中的應用至關重要，通過繼電器對通信模塊、控制模塊等進行操控，來實現可靠的地鐵運輸。近年來，邏輯控制技術應用與繼電器的融合發展，逐漸代替了傳統的繼電器應用。該技術不僅具有較強的自診斷功能，能夠實現地鐵車輛的故障查找，可也將地鐵車輛運行中的重要信心存儲與傳輸到控制中心，節約了大量的維護時間。受到繼電器自身應用限制的影響，傳統的繼電器可使用5-6年，在使用的過程中容易出現偶發故障，嚴重影響地鐵的正常運行。而無觸點邏輯控制技術下的繼電器控制系統，使用年限大幅度增加，同時也能夠減少偶發故障，節約地鐵車輛運輸的維護成本[2]。

（三）車載故障診斷技術

地鐵車輛的安全運行對車載故障診斷技術有著較高的要求，近年來對地鐵機械零部件故障診斷技術的應用快速發展，已經在多個城市的地鐵線路投入使用，車載故障診斷系統的基本原理如下（見圖1）。該車載故障診斷系統的主要控制對象為地鐵車輛的制動零件、軌道狀態等，通過對地鐵運行時產生的振動信號進行分析，判斷是否出現故障問題，并根據產生的信號變化情況，判斷故障可能出現的位置[3]。但由于缺少掌握相關技術的工作人員，該技術的使用情況尚未達到預期。

（四）列車安全管理技術

列車安全管理系統主要是對地鐵車輛多種信息的集合，是數據轉儲與分析中心，在大數據技術和云計算的基礎上，對列車的安全運行情況進行全方面的監測與管理，實現地鐵車輛動態化信息管理。同時，也具有一定的故障分析功能，通過獲得的數據采用大數據技術，可對地鐵車輛潛在的安全隱患問題進行挖掘，采取相應的預防措施，確保地鐵車輛的順利運行。由于該技術尚處于發展階段，對地鐵車輛故障信息的數據傳輸情況有限，因此很多重要的功能上尚未能拓展完全，在安全管理應用上仍舊以故障診斷為主。

二、地鐵車輛新技術的應用優勢

通過對地鐵車輛采用的新技術發展現狀進行分析，能夠看出以上新技術具有較強的應用優勢，主要體現在兩大方面：

一是能夠確保地鐵車輛的有序運營。地鐵作為城市重要的交通工具，關乎著居民的出行質量。將以上新技術應用在地鐵車輛當中，能夠推動城市地鐵的建設與管理，在出行高峰期實現地鐵的有序運營，防止故障發生。同時，安全管理系統的應用，能夠實現地鐵車輛的動態化管理，及時對出現故障的路段進行維修和調整。

二是能夠有效降低地鐵車輛的維護成本。定期對地鐵車輛進行維護和故障檢查是地鐵安全監測工作人員的主要任務，但由于地鐵構造十分復雜，肉眼很難對隱性的故障做出良好的判斷。采用故障診斷新技術，根據地鐵車輛零部工作時發出的信號數據，判斷其磨損的狀態，能夠大幅度減少認為的維護工作量，從根源上防止故障發生，提高機械零件的使用壽命，降低維護成本。

三、地鐵車輛新技術的應用和發展趨勢

地鐵車輛新技術的應用和發展趨勢順應時代特性，以及人們對地鐵運營的需求，向著系統化、數據化、自動化的方向發展。

首先，在系統化方面，由于地鐵車輛運營的管理信息較為繁雜，采取的技術方法多種多樣，單獨管理勢必會增加工作人員的任務量，難以達到良好的效果。推動新技術向著系統化的方向發展，對眾多小技術進行整合，使其運作在統一個系統當中，不僅呈現出的管理信息直觀、易梳理，也可提高管理人員的工作效率。

其次，在數據化發展方面，存儲海量地鐵車輛運輸數據，從數據中尋找出故障診斷的特征，并利用在故障診斷當中，能夠確保故障診斷高效、準確。大數據技術也可分析城市居民的出行數據，分析人們對地鐵車輛設置的需求，從而針對性地調整地鐵車輛安排。

最后，在自動化發展方面，隨著物聯網的建設與應用，以及5G技術的出現，為地鐵車輛安全管理自動化進一步提供了可能，也為技術優化升級創造了空間。各種安全管理技術的應用，均是朝著自動化的方向前進。盡管從目前技術的應用現狀來看，距離自動化相差甚遠，還有很長的路要走，但隨著新技術的加入，地鐵車輛新技術的應用和發展勢必會向著自動化的方向穩步前進。

結論：綜上所述，地鐵車輛新技術的應用正處于試驗和探索階段，在科學創新的驅動下，新技術在多個領域和行業均有著廣闊的發展空間。針對地鐵車輛運行的現狀，加強對系統化、數據化、自動化新技術的研發，與其他技術相輔相成，從而在新技術的加入下，共同實現地鐵車輛的現代化管理，推動地鐵行業的快速發展。

參考文獻

[1]唐聞天，王麗麗.地鐵車輛新技術綜述[J].現代城市軌道交通，2017（09）：65-71.

[2]吳麗.地鐵車輛新技術的發展與應用簡析[J].現代城市軌道交通，2017（04）：5-8+12.

[3]曹長琴，陳永彪.淺談成都地鐵車輛PIDS新技術發展與應用[J].鐵道機車車輛，2018，38（06）：125-128.