慎超伦，殷剑宏，聂 磊

（中国铁路郑州局集团有限公司 科学技术研究所，郑州 450052）

空气制动系统作为车辆行车安全的关键子系统，承担着保证列车安全、可靠停车的重要职能。列车的行驶速度减缓、指定地点停车、紧急规避突发障碍都需要制动系统来完成，一旦空气制动系统出现严重故障，就可能会发生追尾、出轨、冒进、抱闸等重大事故［1］。

空气制动系统包括列车管、工作风缸、副风缸、制动缸和制动阀。铁路客车常用的104型制动阀由主阀、中间体和紧急阀3大部分组成。在车辆空气制动系统中，列车管压力提供制动所需的动力并同时传递制动控制信号，控制制动缸的压力输出［2］。

目前常用的车辆空气制动系统检验方法包括制动阀试验台试验、单车试验和列车试验。TCDS系统可以动态检测运行客车的制动系统压力，但这些方式无法对潜在的制动阀故障进行判断预警，诊断条件只能等故障影响达到明显程度后才能发现。

目前制动阀实施计划性检修，即维修周期根据车辆的走行公里和时间确定，存在着维修不足或维修过剩的现象，无法做到预测性维护。

故障预测与健康管理系统（PHM）是指利用传感器采集和分析系统运行状态数据，以提供先进的故障诊断和行为预测，进而能够预测未来的健康状况、问题的出现及需要的维修行为［3］。随着物联网和人工智能技术的发展，建立PHM是车辆空气制动系统维护的必然趋势。

在故障预测与健康管理系统研究过程中，我们首先需要准确判断制动阀每个动作的压力变化是否符合预期。……