浅析城市轨道交通车辆制动系统的特点和发展趋势

汪宏伟

摘要：进入新时期后，我国城市轨道交通事业发展迅速，在较大程度上促进了社会经济的发展。制动系统是城市轨道交通车辆系统中非常关键的一个组成，其直接影响到车辆行驶安全、驾驶舒适度以及乘客乘车舒适性，需要引起人们充分的重视。本文简要分析了城市轨道交通车辆制动系统的特点与发展趋势，希望能够提供一些有价值的参考意见。

【关键词】城市轨道交通车辆；制动系统；发展趋势；特点

城市化进程的加快，提升了城市车辆的运行速度，缩短了车站之间的距离，那么就要求轨道车辆制动系统拥有更加完善和性能。且随着一系列先进技术的广泛应用，包括电子信息技术、互联网技术等，在较大程度上补充和完善了城市轨道交通车辆制动系统。在新时期下，需要继续深入研究，结合发展要求，不断提升城市轨道交通车辆制动系统的整体性能。

1.城市轨道交通车辆制动系统的选择

调查研究发现，目前城市快速轨道车辆具有较高的运行速度和较短的站间距离，那么就需要频繁的启动和制动。针对这种情况，一般将微机控制的直通式电空制动系统作为现代城市轨道交通车辆制动系统。传统的直通制动系统在运行过程中，很容易出现问题，如制动管破裂，紧急制动无法实施；较长的制动与缓解时间，对列车编组造成影响等。针对这种情况，直通式电空制动系统结合传统直通制动系统，将微机制动控制技术运用过来，以便有效解决这些问题，完善直通式制动系统的功能和性能。此外，在微机控制的直通式电空制动系统基础上，也出现了自动式空气制动系统，但是其制动指令信号的传输需要借助于空气波来完成，需要较长的反应时间。且整个系统需要采用人工操作方式进行检验，无法将故障信息提供出来，因此，应用范围较小。

2.微机控制的直通式电空制动系统制动模式和原则

2.1 制动模式

一般情况下，微机控制的直通式电空制动系统制动模式包括常用制动、快速制动、紧急制动、保持制动以及停放制动等多种功能。车辆在速度调节时，采用常用制动，分为有级控制和无级控制两种类型。快速制动包括纯空气制动+电制动与纯空气制动两种类型，且能够随时缓解制动过程；紧急制动而纯空气制动，无法缓解紧急制动过程。

2.2 控制原则

具体来讲，在实施常用制动时，如果电制动能够发挥功能，则会复合电制动与空气制动两种模式。且对动车的电制动优先使用，备用制动则为空气制动，根据车辆的载荷状况，对空气制动随时施加，以便有效提升制动效果。如果没有足够的电制动力，动车结合收到的制动指令，实施空气制动。如果列车行驶速度较低，那么电制动就会更换为空气制动，以便有效满足列车的停车需求。车辆启动时，借助于牵引指令，可以有效缓解保持制动，且不会有车辆后退等问题出现。

3.城市轨道交通车辆制动系统的特点

3.1 制动控制

上文已经提到，目前在传统直通制动系统的基础上，出现了微机控制的直通式电空制动系统和自动式空气制动系统两种类型，这两种车辆制动系统的制动控制特点也存在着较大差异。微机控制的直通式电空制动系统主要借助于电信号来对制动指令进行传输，而自动式空气制动系统则利用空气波来传输制动指令。实践研究表明，微机控制的直通式电空制动系统具有较快的反应速度和较短的缓解时间，而自动式空气制动系统则具有较长的反应时间。

3.2 制动指令处理

在处理制动指令方面，直通式电空制动系统借助于微机对相关指令信号进行搜索，而自动式空气制动系统则借助于制动管的减压梁，合理分配，以此来对制动力有效控制。研究发现，自动式空气制动系统具有较长的处理时间，且信息接收能力、容量等比起电空制动系统也存在着较大的差距。此外，相较于自动式空气制动系统，电空制动系统具有更加准确的制动力。

3.3 自我诊断和故障显示

研究发现，微机控制的直通式电空制动系统在系统自我诊断方面，相较于自动式空气制动系统来讲，也具有较大的优势。微机可以有效诊断整个制动系统，且能够及时显示故障信息；而自动式空气制动系统则需要借助于人工方式来检验系统，且相应的故障信息无法被及时显示。

3.4 与ATO系统沟通

研究发现，微机可以完美对接ATO系统。在具体运行过程中，ATO系统指令可以被直通式电空制动系统所实时接收，且结合指令，对自动驾驶功能有效开启；而自动驾驶功能是自动式空气制动系统不具备的，且无法对ATO指令实时接收。

4.城市轨道交通车辆制动系统的发展趋势

进入新时期后，随着我国科学技术的不断进步，在较大程度上完善了城市轨道交通车辆制动系统。目前，我国城市轨道交通车辆的制动系统有机结合了空气制动和电相制动，具有较为复杂的结构和功能。在未来发展中，依然需要加深研究。具体来讲，可以从这些方面努力：

4.1 技术方案的严谨性

目前，在西方发达国家，城市轨道交通车辆制动系统已经日趋成熟，且处于不断完善的态势中。因此，我国城市轨道交通车辆制动系统的发展，需要对国外先进技术积极的吸收和引进，对国外制动系统在国内使用的各种经验资料科学收集，促使技术方案不断的完善。同时，除了要消化吸收外国先进技术之外，国内也需要加强创新，增加投入，以便不断突破技术，提升技术水平。

4.2 制动部件的可靠性

其中，制动系统的执行部件、控制部件等都属于制动部件，微机软硬件也属于这个方面的内容。城市轨道交通车辆制动系统制动部件的可靠性，会直接影响到制动系统的正常运行和车辆行驶安全，因此，就需要将车辆运用环境的复杂性、恶劣性等特点充分纳入考虑范围，对制动部件的可靠性不断提升。要充分重视基础部件的基础工作，认真选择部件，严格依据相应标准开展型式试验和耐久试验。对试验数据科学分析，与相关标准要求所符合之后，部件的组装实验方可以有序开展。

4.3 制动技术的包容性

在研制国产化制动系统时，要统筹考虑既有车辆和新造车辆。这是因为我国过去大量引进国外的制动系统，虽然刚开始可以稳定的运营，但是经过长时间运营后，将会出现很多的问题，这样就需要供应一定的配件。可能在项目初期，就对相应的配件进行了采购，但是长时间放置，配件很容易出现问题，这样再次进行采购的话，会浪费掉大量的财力、物力资源。针对这种情况，就需要充分重视制动技术的包容性，研发设计具有较强通用性的部件，以便促使制动系统的配件需求得到满足。

4.4 制动部件的集成化

随着科学技术的不断发展，在城市轨道交通车辆系统中，将会广泛应用更多的新技术，必然会在很大程度上增加车辆部件。那么在未来发展中，除了要促使制动部件性能符合相关要求之外，还需要不断提升其集成化、模块化水平，以便促使安装空間得到最大程度的减少。此外，要大力推广国产制动系统。因为国外城市轨道车辆制动系统比较的成熟，我国往往会花费大量资金购买国外制动系统，这样就需要与我国城市交通轨道车辆长时间的磨合。那么在未来发展中，需要积极创新科学技术，对国产制动系统深入研制，不断完善国产制动系统的整体性能。

5.结束语

综上所述，随着我国城市化进程的不断加快，对车辆运用要求也会不断提升，那么就需要随之创新城市轨道交通车辆制动系统。经过几十年的发展和创新，目前我国城市轨道交通车辆制动系统已经比较成熟，但是相较于西方发达国家来讲，还存在着不小的差距，需要深化研究，不断完善城市轨道交通车辆制动系统，促进我国城市轨道交通事业获得健康稳定发展。

【参考文献】

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