曹善风 赵美钢

摘 要：本文阐述了高速动车组超员报警监控技术的基本设计原则。

关键词：高速动车组;超员;报警;整备载荷;定员载荷;超员载荷

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.001

1 高速动车组超员报警必要性

随着高速动车组技术的进一步发展与提高，动车组运行速度高、安全性能好、全天候运行、运行舒适、正点率高等优势越来越明显，越来越多的人选择动车组出行，一到节假日中国就上演大规模周期性人口迁徙，据相关部门统计，2018年春运40天，全国铁路累计发送旅客38153.9万人次，同比增加2435.1万人，增长6.8%。春运期间，全国铁路有11天旅客发送量超1000万人，特别是2月20日（农历正月初五）开始，春节返程客流高度叠加，全国铁路旅客发送量连续8天超1000万以上持续高位运行。运输量大，运输任务艰巨，超员超载也成为动车组普遍存在现象，但无节制的超员超载，为动车组的运输安全带来一定的安全隐患。

2 动车组超员报警技术介绍

超员报警顾名思义是对列车超员超载进行监控的一项技术，通过对列车实际载荷与列车预设载荷进行对比，在动车组严重超员时进行车辆报警并指示，方便列车员进行乘客疏散，保证列车安全行驶，监控流程简图如下：

2.1 车辆载荷检测

动车组载荷状态均通过空簧压力来体现，即不同的载荷状态对应不同的空簧压力，各车制动控制装置（以下简称EBCU）实时检测本车的空气弹簧压力，将采集到的空气弹簧压力值或转化的车辆重量信息，通过总线发送到列车控制管理系统（以下简称TCMS），TCMS将接收到的压力值转换为车重（车重计算公式如下）或直接收到的车重信息与软件“超员警告阈值”预设值进行比较，进行超载信息的整车超员报警或单车超员报警判断。

车重计算公式：Wcar=2*W_bog+4*T*K

式中：Wcar                  车辆重量，单位：kg

W_bog                 转向架重量，单位：kg

T            载荷压力，单位：kPa

k   空簧系数（常量）

2.2 超员报警值设置

（1）载荷定义。整备载荷：车辆自重+必要的物品（如水、食品等）及乘务人员（如司机、机械师、乘务员等）。

定员载荷：整备载荷+定员重量（每乘客80公斤）。

超员载荷：超员后车辆重量，超员载荷=定员载荷+定员载荷x XX%。

（2）超员报警阈值。单车阈值：超员XX%，并根据车体承载能力、牵引加速度及剩余加速度能力、制动系统制动能力及制动盘热容量、转向架各部件承载能力、空调制冷制热能力及人均新风量、卫生系统等各系统的实际情况留有一定余量。

整列阈值：超员XX%，并根据车体承载能力、牵引加速度及剩余加速度能力、制动系统制动能力及制动盘热容量、转向架各部件承载能力、空调制冷制热能力及人均新风量、卫生系统等各系统的实际情况留有一定余量。

2.3 超员报警判断条件

考虑到运行过程中曲线、坡道等路况对空簧压力值的影响，动态工况下不进行超员报警检测。

列车控制管理系统同时检测到以下条件同时成立时，进行“车辆超员报警”，提示司乘人员疏导报警车厢乘客。

（1）列车速度<5km/h或開门状态信号。

（2）单车超员报警：单车的“本车实际重量”≥单车超员报警阈值。

（3）整车超员报警：各车“列车实际重量”之和≥列车超员报警阈值。报警消除条件：以上报警条件不成立。

2.4 报警功能实现

为了方便超载乘客及时疏散到合适车厢，TCMS将超员报警的信息，通过总线发送至PIS，PIS接收到该信息后，在乘务员室或机械师室配有PIS显示屏的车型显示“X车超员”（X表示1-16）;车内显示器显示“X车超员，请站立乘客到相邻车辆乘坐”，同时本车（或全列）广播喇叭播报与车内显示屏显示内容一致的语音信息;多车超员时，在乘务员室或机械师室配有PIS显示屏的车型显示“X1、X2…车超员”（X表示1-16）;车内显示器显示“X1、X2…车超员，请站立乘客到相邻车辆乘坐”，同时本车（或全列）广播喇叭播报与车内显示屏显示内容一致的语音信息;为了方便司机和机械师更直观的知道车辆超员状态，可在司机室通过超员报警指示图标红、黄、绿的状态显示各车厢“单车超员报警”状态，如下图所示：

指示图标绿色-载荷未超员    指示图标黄色-载荷超定员   指示图标红色-载荷超定员XX%

整列超员时，TCMS通过总线将报警信息发送至PIS。PIS接收到该信息后，在乘务员室或机械师室配有PIS显示屏的车型显示“列车已超员”，车内显示器显示“列车已超员”，同时全列车厢广播喇叭播报与车内显示屏显示内容一致的语音信息。在司机室显示屏和机械师室显示屏的相关界面显示，并有故障代码输出，伴有声音提示。

3 结语

按照上述原则设计的超载监控技术，既可满足车辆的正常运营又能满足车辆的安全运营。目前中国CRH1系列动车组、“复兴号”动车组都已经具备超员报警功能，但由于技术渊源，车型特点等客观条件的参差性，此项技术在上述车型的应用及效果也不尽相同，笔者结合近几年的高铁设计经验，浅谈一下动车组超载监控技术，以期抛砖引玉，使这一技术得到进一步的发展和完善。

参考文献：

[1]TB_T_3342_2014_机车车辆基准重量定义[S].

[2]TB_T_1740_2015_铁道机车车辆载荷测定方法[S].