城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)的研究

欒寶偉 江守偉 鄭毅 崔晶

摘 要：科技的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，人們表現(xiàn)出對(duì)生活品質(zhì)越來越高的要求。衣食住行，是人們生活中非常關(guān)心的事情。城軌交通技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于城市整體建設(shè)具有積極意義，近些年已經(jīng)成為國內(nèi)城軌交通系統(tǒng)的重點(diǎn)工作。本文將研究國內(nèi)軌道交通事業(yè)發(fā)展情況，講解城軌交通中的車輛電氣技術(shù)，為業(yè)內(nèi)人士提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：城市軌道;交通系統(tǒng);電氣系統(tǒng);車輛管理

0 前言

在城軌交通中，供電系統(tǒng)是非常重要的構(gòu)成，有著十分重要的作用。假設(shè)供電系統(tǒng)缺乏可靠、安全、穩(wěn)定的供電，城軌交通將無法正常使用。因此本文將展開對(duì)軌道交通電氣系統(tǒng)的深入研究，探討問題解決方法，推動(dòng)國內(nèi)軌道交通行業(yè)建設(shè)。

1 城軌交通車輛系統(tǒng)的研究價(jià)值

眾所周知，在城市中，城軌交通是非常重要的構(gòu)成，屬于公共交通工具的一種。國內(nèi)許多城市都能見到城軌交通身影，其為人們提供便利的生活和交通能力。人們已經(jīng)將城軌交通作為十分基本的生活出行方式。在城軌交通應(yīng)用方法不斷擴(kuò)大，發(fā)展越來越壯大的今天，必須確保城軌交通可靠性、安全性與穩(wěn)定性，這樣才能可持續(xù)發(fā)展。城軌交通車輛中的電氣設(shè)備是很重要的設(shè)備，缺少了電氣設(shè)備的支持，駕駛員就無法保障車輛正常運(yùn)行，甚至可能導(dǎo)致乘坐者意外受傷。有了城軌交通電氣系統(tǒng)，人們的安全得到了保障，有效降低了各種風(fēng)險(xiǎn)隱患，人們收獲便捷、快樂、高效出行體驗(yàn)，改變了城市擁堵問題。應(yīng)關(guān)注城市軌道發(fā)展，合理使用技術(shù)，創(chuàng)新技術(shù)方法。騎車上班存在許多問題，城軌交通不僅方便和環(huán)保，同時(shí)也有更高的效率。應(yīng)全面提高城軌車輛的運(yùn)行能力、效率[1]。改變過去的控制技術(shù)與方法，積極使用PLC技術(shù)。城軌交通車輛的出現(xiàn)，配合使用PLC控制，就能讓車輛系統(tǒng)朝向智能方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了對(duì)技術(shù)缺陷的有效解決。各種技術(shù)缺陷得到了有效控制。特別是在安全性、可靠性方面，能夠有效提高車輛性能和能力。

2 國內(nèi)軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展根基

2.1 城市的可持續(xù)快速發(fā)展

對(duì)于城市發(fā)展來說，經(jīng)濟(jì)的建設(shè)十分重要。城市文明的發(fā)展離不開對(duì)生活品質(zhì)的高質(zhì)量要求。大城市有著更高的經(jīng)濟(jì)、情節(jié)、高效、安全要求[2]。當(dāng)然大城市的發(fā)展，忽視軌道交通的運(yùn)用，會(huì)加劇城市的污染問題。有了軌道交通，就能降低城市污染壓力和交通壓力，推動(dòng)城市健康、和諧發(fā)展。合理改變組合，讓沿線土地被鐵路系統(tǒng)帶著一同發(fā)展，合理規(guī)劃，刺激國內(nèi)需要，帶動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)。相較于傳統(tǒng)公交系統(tǒng)，城軌交通系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)城市發(fā)展需求以及國民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)目標(biāo)追求，從某些角度來看，其對(duì)城市的可持續(xù)發(fā)展來說具有重大意義。

2.2 創(chuàng)建系統(tǒng)完善的交通體系

在城際鐵路系統(tǒng)快速發(fā)展的今天，如今旅游流量得到顯著增加，城市和郊區(qū)的隔閡逐漸打破。眾所周知，城市中心有著非常大的住房壓力和交通壓力，衛(wèi)星城市沒有這類問題，并且空氣更清新、噪音更小。城市中心和衛(wèi)星城市的互動(dòng)離不開軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)[3]。以運(yùn)輸距離角度來說，城軌交通的定位是中型城市交通路線，系統(tǒng)能夠有效連接城市交通與鐵路線，為高速鐵路的網(wǎng)絡(luò)布局提供支持。城市公共空間道路與城際網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，能夠形成完整的交通網(wǎng)絡(luò)。

2.3 保障軌道交通事業(yè)健康發(fā)展

我國2020年收入均比2010年人均收入翻了好幾番。當(dāng)前國內(nèi)很多地區(qū)的地方政府債務(wù)不足產(chǎn)值250%，大多被用在鐵路運(yùn)營的建設(shè)、城軌交通的規(guī)劃、資產(chǎn)的貸款抵押、投資項(xiàng)目。技術(shù)設(shè)施的建設(shè)與規(guī)劃表現(xiàn)出對(duì)鐵路交通系統(tǒng)投資的要求，對(duì)城市未來的發(fā)展和建設(shè)具有重大意義。

3 城軌交通的供電系統(tǒng)模式

3.1 集中供電

指的是，在主配車站，為城市提供軌道交通。變電站斷開城市供電網(wǎng)和電力線路，讓軌道和城市，供電網(wǎng)絡(luò)供電的時(shí)候在公共交通中負(fù)責(zé)。國內(nèi)很多大城市，都在用集中供電的方式。

3.2 分散供電

主變電站，降壓變電站與慣性變電站可以在城市電網(wǎng)中，使用可靠、獨(dú)立且免費(fèi)的電源。這種電源不論是容量方面還是引入點(diǎn)方面均有問題。大量城市的輸電項(xiàng)目均被改造。大城市傳輸網(wǎng)絡(luò)以及城軌供電設(shè)備都有大量插座，有著很復(fù)雜的管理內(nèi)容與要求。目前國內(nèi)只有北京、長春和大連使用的是分散電源。

3.3 混合供電

這種方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)前面兩種方法的電源結(jié)合，更加集中的供電，十分復(fù)雜。當(dāng)前國內(nèi)并沒有具體案例。

4 城軌交通的電氣系統(tǒng)分析

4.1 牽引制動(dòng)的控制

該系統(tǒng)被慣性緊急制動(dòng)所控制，對(duì)于城市的軌道交通系統(tǒng)車輛運(yùn)行十分重要。在大城市中使用各種技術(shù)，完成車輛的整體管理，車輛能夠?qū)ζ渲械暮诵募夹g(shù)控制?？刂葡到y(tǒng)的功能以及復(fù)合制動(dòng)效果一起合作，包括緊急制動(dòng)、電動(dòng)緊急制動(dòng)、氣流制動(dòng)踏板、摩擦緊急制動(dòng)。在系統(tǒng)內(nèi)部，緊急制動(dòng)以及加速車輛制動(dòng)對(duì)車輛運(yùn)行運(yùn)輸能力、安全性影響特別大。該系統(tǒng)對(duì)于運(yùn)行時(shí)候的軌道車輛綜合運(yùn)輸力和安全性影響比較顯著。車輛站點(diǎn)短距離能夠延長車輛行駛時(shí)間，提高車輛運(yùn)輸性能和能力。在城市交通車輛中，該技術(shù)比較常見。該技術(shù)應(yīng)用電氣產(chǎn)品系統(tǒng)完成功能控制，該系統(tǒng)的功能需要基于電氣系統(tǒng)制動(dòng)命令和減速度。不需要額外施加制動(dòng)力。乘客與駕駛員在平臺(tái)的兩側(cè)。國內(nèi)法規(guī)明確提出必須準(zhǔn)確停車。為達(dá)成該目的，使用ATO技術(shù)，在車輛運(yùn)行中，到車站時(shí)，系統(tǒng)就能自動(dòng)控制，發(fā)出減速指令，并在對(duì)應(yīng)的地點(diǎn)停車。

4.2 城軌交通車門控制

該技術(shù)的作用是打開車輛門，能夠讓城市的軌道交通可以更快的運(yùn)行，有著穩(wěn)定的控制對(duì)象，由電路元件進(jìn)行控制，可以完成各種機(jī)械元件與結(jié)構(gòu)的操控，也就是控制開關(guān)構(gòu)件。不同控制對(duì)象與系統(tǒng)模塊需要使用中間執(zhí)行器進(jìn)行連接，完成對(duì)電路的控制以及信號(hào)數(shù)據(jù)的采集。們的開關(guān)在系統(tǒng)中是很重要的模塊?？紤]到不同機(jī)械組織和受控對(duì)象情況。軌道交通的總線連接、中央控制器連接相對(duì)獨(dú)立，但是有著單元控制器將各種功能連接到一起。數(shù)據(jù)的總線收發(fā)器可以往所有子系統(tǒng)中發(fā)送控制信息要求。

4.3 牽引傳動(dòng)

當(dāng)前國內(nèi)的一些大都市，在使用城軌交通驅(qū)動(dòng)軟件和制導(dǎo)系統(tǒng)的時(shí)候，對(duì)于軌道交通穩(wěn)定性、可靠性與安全性有很高要求。鐵路車輛有著固定的運(yùn)行方向。站與站之間有著比較短的運(yùn)行時(shí)間。當(dāng)然偏離軌道的車輛，在慣性驅(qū)動(dòng)的作用下，連續(xù)行駛需要有足夠強(qiáng)的性能。駕駛系統(tǒng)的選擇，并非駕駛軌道車輛，進(jìn)入軌道的技術(shù)水平是衡量指標(biāo)。在慣性作用下，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)候涉及到許多人和企業(yè)的利益，對(duì)市場競爭和參與的影響比較大，實(shí)施技術(shù)的時(shí)候，很多內(nèi)容交由國外公司?？梢钥吹降氖牵?dāng)前國內(nèi)并沒有達(dá)到真正意義上的完全國產(chǎn)化設(shè)計(jì)駕駛系統(tǒng)。

5 發(fā)展啟示

首先政府必須提供全面支持，推動(dòng)國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，消除城市中的交通問題。城軌系統(tǒng)發(fā)展過程中，需尋求中央政府政策支持。比如按照實(shí)際情況制定法律法規(guī)，了解國家地方投資比例情況，為其提供相應(yīng)的運(yùn)營支持。法律法規(guī)發(fā)展才能保障非剛性需求得到滿足。國內(nèi)鐵路系統(tǒng)的發(fā)展，需要考慮資本市場情況。其次應(yīng)科學(xué)運(yùn)營。我國軌道交通系統(tǒng)起步晚，缺少信息化運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)槿丝诙?，所以站場?guī)模大，需要使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，相互協(xié)調(diào)，才能推動(dòng)國內(nèi)軌道交通系統(tǒng)健康發(fā)展。

6 結(jié)語

從本文的敘述可以看到，城軌交通運(yùn)行中需要考慮很多的內(nèi)容和問題。需要業(yè)界人員的共同努力，才能推動(dòng)城軌交通系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，賦予其智能化特征，滿足城軌交通使用需要，對(duì)未來我國的發(fā)展具有重要意義。

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