胡俊

摘要：城市轨道交通系统为我们的生活和工作提供了极大的便利，其具有运行速度快，不受路面交通状况影响的特点。但是由于其高速运行的特点，又对其制动系统提出了更高的要求。在电子信息技术和互联网等新兴科技的帮助下，城市轨道交通车辆制动系统正在不断得到补充与发展。鉴于此，本文主要分析城市轨道交通车辆制动系统的特点及发展趋势。

关键词：城市轨道交通车辆;制动系统;特点

中图分类号：TU75   文献标识码：A

1、城市轨道交通车辆的内涵

城市轨道交通系统主要是指地铁、轻轨以及有轨电车。轨道交通车辆尤其是地铁和轻轨的投入运行大大提高了公共交通的运行效率，加快了城市的生活节奏，缓解了交通压力。但是，因为轨道交通车辆的运行要用到电力，与公共汽车等其他的交通车辆的检修要求更高。这一系统通常是以电能为主要动力，以轮轨为主要运输方式，可以承担快速且大量的公共交通运输任务的交通系统。我国开通的第一列地铁是在1971年1月15日开通的北京地铁，截至2015年，我国已经有二十四座城市开通了地铁，地铁已经成为我们日常生活的一部分，为我们的生活带来了极大的便利性。

首先，城市轨道交通系统具有列车行车间隔时间较短，车辆运行速度快的优点，因此其运输能力远远大于公共汽车系统。其次，城市轨道交通车辆在专门的轨道上运输，不受路况以及上下班堵车的影响，受天气影响也较少，因此较公共汽车更加准时。第三，轨道交通车辆换乘时间较短，可以有效缩短出行时间。第四，相较于公共汽车，轨道交通车辆具有更好的安全性和舒适性，交通事故发生的概率极低，且车上配置普遍高于普通的公共汽车。

除了上述所说的优点，城市轨道交通车辆还具有节约用地的优点，城市轨道车辆通常是在地下运行，因而不占用地面土地资源，有利于缓解城市用地紧张问题。城市轨道交通车辆通常是以电气作为动力，对环境的污染较少，运营成本也相对较低。

因为上述优点，城市轨道交通系统快速发展。但是同样的，城市轨道交通系统在建设过程中还会受到当地的地质环境影响，在运行过程中，对轨道车辆的制动系统也提出了较高的要求。

2、城市轨道交通车辆制动系统的特点

在科学技术不断发展进步的推动下，现阶段在城市交通车辆制动系统当中主要有两大制动系统，分别为将传统直通制动系统进行创新改革衍生出的微机控制的直通式电空制动系统，以及自动式空气制动系统。由微机控制的制动系统弥补了传统直通制动系统的缺陷与不足，譬如说缓解时间长、无法实施紧急制动等等，当前的两大城市轨道交通车辆制动系统无论是功能还是性能都更加完善，成为我国制动系统当中的中坚力量。

2.1、制动控制

在制动控制方面，不同的城市轨道交通车辆制动系统具有不同的制动控制特点。由微机控制的直通式电空制动系统在传输制动指令中主要是利用电信号，而自动式空气制动系统在传输制动指令中主要是利用空气波，电信号传输制动指令的微机控制直通式电空制动系统反应迅速，缓解时间比较短;而空气波传输制动指令信号下的自动式空气制动系统则恰恰相反，反应时间相对较长。

2.2、制动指令处理

电空制动系统在制动指令处理方面，主要是利用微机搜集相关指令信号，而自动式空气制动系统在制动指令处理方面主要是将阀根据制动管的减压量进行合理分配从而控制制动力。在此过程当中，电空制动系统的处理时间要比自动式空气制动系统要短，接受信息的能力和容量也大大优于自动空气制动系统，除此之外，电空制动系统的制动力与自动式空气制动系统相比更加准确。

2.3、自我诊断和故障显示

在系统的自我诊断方面，微机控制的直通式电空制动系统也要明显优于自动式空气制动系统，微机不仅能够对整个制动系统进行自我诊断，同时还能够及时将故障信息显示出来;而自动式空气制动系统在检验时只能依赖人工操作，因此也无法及时显示故障信息。

2.4、与ATO系统沟通

微机与ATO系统能够实现完美对接，也就是说由微机控制的直通式电空制动系统能够实时接收ATO的系统指令，并依照指令开启自动驾驶功能;而自动式空气制动系统则无法作到这一点，其本身也并不具备自动驾驶的功能。

3、城市轨道交通车辆制动系统的发展趋势

3.1、统一可靠的制动部件

在城市轨道交通车辆制动系统当中，最为关键和重要的一环便是制动部件，而制动部件又包括执行部件和控制部件。伴随着不断深入发展的电子信息技术，未来将全面利用微机控制制动系统，挑选型号最为合适恰当的制动部件并且反复进行实验检验其安全性、可靠性和耐久性，之后再进入组装环节。不仅如此，由于城市轨道交通车辆越来越先进、越来越精细化，其部件数量和种类也会随之相应增多，为有效提高安装效率压缩安装控件，未来制动系统当中的制动部件会由零散化朝着统一化、整体化方向发展。

3.2、保持制动释放与牵引力施加

当列车在坡道上起动时，防倒退控制功能非常重要。由于防倒退机制是在牵引变流器收到牵引信号时，制动力已经施加，所以了解制动系统如何在停车后施加制动力非常重要，即使制动信号L_BRAKE为高电平?制动力在保持制动时施加100%的制动力，由于牵引变流器在列车速度低于3km/h时不负责制动，此时变流器仅用于牵引?当列车启动时，L_MOTOR信号设为高电平，空气制动在一段时间T1（暂定1s，具体值在调试阶段确定）内保持不变，在延时T1后，空气制动在2s后完成释放?由于牵引变流器防倒退功能不负责制动控制，所以防倒退功能（保持制动）应由制动系统负责。

3.3、兼容多样的制动技术

新造车辆数量的不断增多加之固有的庞大的既有车辆基数，未来我国的城市轨道交通车辆制动化系统必将呈现出强大的兼容性。当前国内外不同型号的车辆配件几乎无法通用，甚至某些进口车辆的配件国内还无法生产，车主往往需要耗费大量时间等待国外的配件邮寄至国内才能完成车辆部件的安装。在此过程中必然会造成人力、物力、财力等各方面资源的不必要浪费。因此我国城市軌道交通车辆制动技术将会呈现出多样性和包容性，以适应各类车辆，而车辆的部件之间通用性也会逐渐加强，大大减少资源的浪费有效提高工作效率。

总之，随着城市轨道交通的快速发展及列车速度的不断提高，对车辆制动性能提出了更高要求，列车在制动过程中应具有安全性、舒适性、低能耗。为了保证列车在运行过程中更具安全性，列车应满足在某一速度级下有规定的制动距离及减速度，以保证列车在一定距离下安全制动。舒适性方面，在常用制动、快速制动和紧急制动过程中，列车的减速度以及冲击率要满足一定的要求。因此，本文的研究也就显得十分的有意义。

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