运营地铁车厢温度控制分析

杨天智 许钰文 易 柯 许凌艳 丁前庄 肖峰敏

/ 1.中车株洲电力机车有限公司

运营地铁车厢温度控制分析

杨天智 许钰文 易 柯 许凌艳 丁前庄 肖峰敏

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现行标准中对于地铁车厢内温度场的测试，都是在车辆静止及空载情况下进行测试，测试结果不能真实体现实际运营情况。本文通过对某地铁线路跟踪实测，发现在地铁运营时段地铁车厢内的温度场分布与载客量息息相关，这是由于地铁车厢狭小，人员密度变化大等特点所造成的。本文借助于对运营中的地铁车厢内的实测数据，为今后优化车厢内温度控制策略，提高乘客的舒适度打下了基础。

地铁车厢；温度控制

引言

地铁车内室内空间狭小、人员密度大，运行区间短、乘客逗留时间短、上下乘客相对多，地铁车辆的这些特征使得温度控制的难度增加，车内容易出现过热、过冷等现象。这种温度的不均匀分布不但增加了地铁空调的能耗浪费，而且造成了乘客极大的不舒适[1]。但是现行标准中对于地铁车厢内温度场的测试，都是在车辆静止及空载情况下进行测试，测试结果不能真实体现实际运营情况。

本文通过对某地铁线路跟踪实测，发现在地铁运营时段地铁车厢内的温度场分布与载客量息息相关，这是因为载客量影响着车内的气流组织，载客量加大必然会引起空载状态下的气流组织变化，造成车厢内温度分布变化。同时提出了消除载客量带来的影响的方案。

1.地铁列车相关评价标准

目前，我国地铁车厢内温度测试都是在地铁列车静止及车厢内没有乘客下进行测试。《EN14750-2, Railway applications –Air conditioning for urban and suburban rolling stock –Part 2: Type tests》[2]、《CJ/T 354-2010城市轨道交通车辆空调、采暖及通风装置技术条件》[3]等标准对试验的要求也都是在列车静止状态或无载客情况，与实际运营时车厢内温度场的分布有所不同，因此实际测试列车运营时的车内温度场分布特性，有利于实际乘客的舒适度的研究打下基础。

2 实测试验结果

2.1 试验情况说明

在国内某B型车上正线运营测试。此B型车为车辆天花板回风。T3测点位于回风口下方距地面2m，T7、T8、T9测点距地面1.1m高，T2、T4、T5、T6测点距地面1.1m，T1位于座椅下方距地面0.2m。

附图1 正线运行时温度测点

表1试验结果1

表2 试验结果2

2.2 试验结果分析

根据前面2个时间及人数关系表格，取人少（大致在60人以下）的7点4分至7点30和8点55至9点15二个时段，及人多（大致在100人以上）的7点35至8点20和8点25至8点50二个时段做分析。

表3 7点4分至7点30客室内部测试点平均值

表4 8点55至9点15客室内部测试点平均值

从上面人少时的温度分布图可以看出：

（1）各温度点的变化趋势是一致的。

（2）从乘客人数少于60人的情况下可以得到，回风口温度与车内温差大概有2℃。

（3）车内1.1m及1.7m处的平均温度在24℃左右。温度波动范围为23℃～25℃。

表5 7点35至8点20客室内部测试点平均值

表6 8点25至8点50客室内部测试点平均值

从上面乘客较多时的温度分布图可以看出：

（1）各温度点的变化趋势是一致的。

（2）从乘客人数大于100人的情况下可以得到，回风口温度与车内温差大概有3℃。

（3）车内1.1m及1.7m处的平均温度在25℃左右。温度波动范围为23℃～27℃。

3.总结分析

根据车辆运营时的实测结果显示，车厢载客量越大，车厢内垂直温度相差越大；回风口温度与车厢平均温度相差越大。

通常项目都在回风口设置温度传感器检测回风口回风温度，把回风口回风温度作为车厢温度。而载客量大时，回风口回风温度不足以代表车厢温度。在空调机组制冷情况下，车厢内载客量大时，当空调系统检测到回风口温度达到设定值时就会停机。但是车厢平均温度确没有达到设定值，车厢温度会较高，就会导致乘客觉得闷热。

针对以上问题提出2点改进方案：

1.随着载客量增加，在收到回风口温度以后，由空调系统自动在回风口温度上加上2℃、3℃。即当载客量大时，把回风口温度加2℃、3℃当成车厢温度。

2.在车厢下部加一个温度检测点，把回风口温度检测值和车厢下部温度检测值的平均值作为车厢温度。

[1] 胡万玲,管勇.我国列车空调的现状及其节能途径探讨[J].甘肃科技,2003,19(6):55-56

[2] CJ/T 354-2010, 城市轨道交通车辆空调、采暖及通风装置技术条件[S].北京:中国标准出版社,2011

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