淺談列車動力性能型式試驗

邢井超

摘 要：對地鐵車輛進行動力性能型式試驗后發(fā)現(xiàn)，列車的動力性能有時仍無法滿足信號系統(tǒng)停車精度調(diào)試的需求。簡要介紹了列車重新定型調(diào)整的軟件優(yōu)化問題，并提出了可供參考的改進建議。

關(guān)鍵詞：型式試驗；牽引系統(tǒng)；制動系統(tǒng)；加速度

中圖分類號：U441.3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.116

型式試驗是驗證一個或多個裝置、系統(tǒng)或整車設(shè)計是否滿足規(guī)定的技術(shù)條件和有關(guān)標準的試驗。牽引性能和制動性能是地鐵車輛運行的基本，也是地鐵車輛運行中的關(guān)鍵因素，因此，對牽引性能和制動性能的測試是列車型式試驗中的重點工作。

1 列車的動力性能要求

一般項目對列車動力性能的要求如下：

一般情況下，項目信號系統(tǒng)對列車動力性能的要求如表1所示，項目信號系統(tǒng)對列車平均加速度的要求如表2所示，項目信號系統(tǒng)對列車減速度的要求如表3所示。

2 實際運行中存在的問題

目前，在一般項目的型式試驗中，列車動力性能的評判標準基于合同中對列車動力性能的要求，并以列車的平均加、減速度（啟動加速度），最大速度加速度和最大速度減速度作為判斷依據(jù)。值得注意的是，雖然平均減速度的可作為判斷依據(jù)，但瞬時減速度無法滿足評判要求。

圖3為某項目列車在梯度為0.7%的坡道的最大常用制動的測試曲線和數(shù)據(jù)。

值得注意的是，列車制動初始速度為78.863 km/h，制動距離為241.312 m。坡道修正公式為：

式（2）中：L1為正確的停車制動距離，m；L為測得的停車制動距離，m；V0為初始基準速度，km/h；V為實際初始速度，km/h；i為梯度；R0為轉(zhuǎn)動慣量因數(shù)，一般取0.08.

根據(jù)式（2）計算出的制動距離為233.350 1 m，平均加速度a為1.058 m/s2。由此可見，該項目列車的減速度完全可滿足合同要求，但因部分速度區(qū)間的瞬時減速度無法滿足ATO系統(tǒng)的要求，當ATO系統(tǒng)采用此速度進行組織列車停車時，易出現(xiàn)欠標或沖標的現(xiàn)象。

綜上所述，只采用平均減速度為評定標準時，會產(chǎn)生以下影響。

2.1 影響型式試驗的校準檢定作用

從理論上看，列車完成動力性能型式試驗后，其動力性能可滿足列車在任何駕駛模式下的控制需求，且列車中的重要系統(tǒng)（牽引系統(tǒng)和制動系統(tǒng)）的軟件已經(jīng)固化，不會改變。但因瞬時加、減速度無法滿足要求，導(dǎo)致列車的動力性能無法滿足信號系統(tǒng)停車精度調(diào)試的需求，進而增加了重新調(diào)整定型后軟件優(yōu)化的工作量，消弱列了車型式試驗的作用，使業(yè)主不再信任檢驗機構(gòu)提供的型式試驗結(jié)果。

2.2 影響列車在ATO系統(tǒng)下的停車精度

當列車的制動力需求減小、實際制動力變大時，會導(dǎo)致列車快速減速，實際停車距離短于預(yù)期停車距離，進而發(fā)生提前停車的情況；當列車的制動力需求增大、實際制動力變小時，會導(dǎo)致列車減速過慢，實際停車距離長于預(yù)期停車距離，進而發(fā)生列車延后停車的情況。上述兩種情況都會影響列車的停車精度，導(dǎo)致列車車門與車站安全門的對位不準確，進而造成車門打開后乘客無法快速上、下車。在列車投入自動駕駛模式時，系統(tǒng)對列車停車位置和停車精度的要求非常高，如果停車位置不準確，則信號系統(tǒng)將無法收到列車進站的信號，導(dǎo)致信號系統(tǒng)無法發(fā)出列車開門的信號，進而造成列車車門無法打開。此時，列車必須轉(zhuǎn)換至人工駕駛模式，由列車司機進行二次對標，并將列車停至合適的位置，從而避免對列車運營造成較大的影響。列車對標不準確時的列車速度典型曲線如圖4所示。

3 整改效果

針對上述問題，應(yīng)在型式試驗中增加列車的瞬時加速度，并基于列車的瞬時加速檢測和評定。圖5為列車加、減速度穩(wěn)

定時的曲線。

從圖5中可以看出，列車的瞬時減速度變化相當平穩(wěn)，無異常波動。因此，列車的平均減速度可滿足ATO系統(tǒng)的要求，且瞬時減速度也可滿足ATO系統(tǒng)的要求，列車在運行過程中將更加平穩(wěn)、易控。

圖6為動力性能穩(wěn)定的列車在自動駕駛模式下的速度曲線。

橙色線——ATO系統(tǒng)要求的列車速度曲線；藍色線——列車的實際速度曲線

橙色線——ATO系統(tǒng)要求的列車速度曲線；藍色線——列車的實際速度曲線

從圖6中可以看出，列車的實際速度曲線基本上緊貼ATO系統(tǒng)要求的速度曲線。由此可見，列車的動力性能可完全滿足ATO控制的需要。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文基于列車平均加、減速度的測試，提升了列車的動力性能和制動性能，以期為相關(guān)單位的需要提供理論基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]王冬雷.地鐵車輛電空混合制動平滑過渡問題分析及改進建議[J].電力機車與城軌車輛，2010（03）.

〔編輯：張思楠〕