城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢

趙福來

◆摘? 要：在城市軌道交通車輛的各種機(jī)械制動結(jié)構(gòu)中，最重要的是制動控制系統(tǒng)。這些是保證車輛正常運(yùn)行和車輛及工作人員安全的重要環(huán)節(jié)。本文對我國城市軌道交通特種車輛高速制動監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)和發(fā)展趨勢進(jìn)行了深入探討。

◆關(guān)鍵詞：城市軌道交通;車輛制動系統(tǒng)發(fā)展趨勢

目前，我國城市軌道交通建設(shè)的技術(shù)進(jìn)程不斷加快，城市軌道交通車輛正常運(yùn)行速度越來越快，站間運(yùn)行距離也在不斷增加和縮短，這對軌道交通車輛高速制動監(jiān)控系統(tǒng)提出了更高的技術(shù)要求。在新型軌道車輛監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用推動下，城市軌道車輛安全制動監(jiān)控系統(tǒng)不斷發(fā)展和完善。

一、城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)概述

我國城市軌道交通專用車輛安全制動監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展相對落后。城市軌道交通專用車輛安全制動監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的是控制城市軌道交通車輛的制動運(yùn)行，處理各種車輛制動系統(tǒng)命令，實(shí)現(xiàn)軌道車輛的安全穩(wěn)定運(yùn)行。軌道交通技術(shù)發(fā)展于19世紀(jì)后期，其產(chǎn)品具有安全性、速度性和環(huán)保性四大特點(diǎn)。目前，我國城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要交通制約因素之一是軌道交通安全。為有效解決這一制約問題，我國政府應(yīng)積極加強(qiáng)城市軌道交通的規(guī)劃、建設(shè)和管理。而且在軌道交通中，制動保護(hù)系統(tǒng)的日常維護(hù)保養(yǎng)工作是保證車輛正常安全運(yùn)行的重要組成部分。

二、城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.制動控制

如上所述，目前在應(yīng)用傳統(tǒng)車輛電動直接空氣制動助力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，有電動直接空氣制動助力系統(tǒng)和自動空氣制動助力系統(tǒng)兩種制動類型，由微機(jī)遠(yuǎn)程控制。這兩種類型的車輛空氣制動助力系統(tǒng)的總體制動力和控制功能特性仍有很大不同。微機(jī)控制的微機(jī)電氣動制動傳動系統(tǒng)主要利用電信號電路在空氣制動時傳輸指令信號的數(shù)據(jù)，而自動微機(jī)電氣動制動傳動系統(tǒng)主要利用空氣制動波形在空氣制動時傳輸指令。實(shí)踐研究結(jié)果表明，微機(jī)系統(tǒng)控制的手動直通式車輛電空增壓制動監(jiān)控系統(tǒng)一般具有較快的持續(xù)響應(yīng)速度和較短的持續(xù)釋放響應(yīng)時間，而自動車輛空氣增壓制動監(jiān)控系統(tǒng)也具有較長的持續(xù)響應(yīng)時間。

2.制動指令處理

在車輛制動系統(tǒng)指令信息的實(shí)時處理方面，直接式車輛電空制動監(jiān)控系統(tǒng)主要是借助監(jiān)控微機(jī)實(shí)時搜索車輛相關(guān)制動指令和信號信息，而車輛氣動制動自動監(jiān)控系統(tǒng)主要是利用微機(jī)制動排氣管的動力減壓梁來合理分配動力，從而有效控制制造動力。研究人員發(fā)現(xiàn)，自動電空制動處理系統(tǒng)不僅接收和處理信息的時間長，而且由于信息來源的接收和處理能力等因素，與傳統(tǒng)的電空制動處理系統(tǒng)相比還有很大的技術(shù)差距。此外，與自動電動空氣助力制動輔助系統(tǒng)相比，電動空氣制動輔助系統(tǒng)可以具有更精確的空氣制動力。

3.自診斷和故障顯示

研究人員發(fā)現(xiàn)，在控制系統(tǒng)的自檢測和診斷功能方面，微機(jī)械控制手動直通式車輛電空制動檢測系統(tǒng)與自動車輛電空制動檢測系統(tǒng)相比，也具有很大的技術(shù)優(yōu)勢。微機(jī)系統(tǒng)能高效地診斷整個車輛制動檢測系統(tǒng)，并能及時準(zhǔn)確地顯示系統(tǒng)故障的預(yù)警信息。然而，車輛空氣污染自動制動檢測系統(tǒng)往往需要用戶借助微機(jī)手動制動來及時檢查制動系統(tǒng)，導(dǎo)致相應(yīng)系統(tǒng)的故障提示信息無法及時準(zhǔn)確地顯示。

三.城市軌道交通建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1.三網(wǎng)融合的模式初步呈現(xiàn)

目前，中國城市實(shí)體經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)，軌道交通行業(yè)發(fā)展非常迅速。高鐵、城際和城市軌道交通三大軌道網(wǎng)絡(luò)功能融合的發(fā)展趨勢越來越明顯。在這個技術(shù)方面，在制定城市規(guī)劃時，更需要考慮國家軌道交通網(wǎng)絡(luò)的整體發(fā)展。隨著城市交通模式的快速變化，城市軌道交通車輛三大功能一體化的需求進(jìn)一步深化和擴(kuò)大。一方面，前期主要是發(fā)展傳統(tǒng)的鐵路交通方式，但現(xiàn)在需要的是大力發(fā)展通勤者到城市，以及車站和干線的綜合分流，以起到其他公共交通方式的集散點(diǎn)的作用，比如城市間的航空、公路向西運(yùn)輸。另一方面，隨著城市用地面積的不斷增加和擴(kuò)大，城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)也必須向全市發(fā)展方向快速發(fā)展，服務(wù)運(yùn)營領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大，逐步形成全市地鐵交通生態(tài)圈。到2020年，全國城市軌道交通運(yùn)營服務(wù)里程有可能逐步達(dá)到7000公里，預(yù)計(jì)全國地鐵運(yùn)量將占目前的2/3左右。

3.產(chǎn)品譜系日益完善

目前，國際發(fā)展趨勢將要求城市交通公共工具應(yīng)用譜系技術(shù)更加嚴(yán)格和完善。在應(yīng)用傳統(tǒng)軌道地鐵各類運(yùn)輸車輛特殊技術(shù)體系的基礎(chǔ)上，還需要大力整合發(fā)展城市運(yùn)輸車輛、輕軌運(yùn)輸車輛、有軌電車、單軌、空軌等。這些技術(shù)系統(tǒng)相互補(bǔ)充，相互融合，共同構(gòu)建和發(fā)展一個新的城市交通網(wǎng)絡(luò)。在此概念的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)運(yùn)營客流、運(yùn)營里程、運(yùn)營管理模式等不同需求，基于運(yùn)營時間、成本、運(yùn)營速度進(jìn)行資源配置和運(yùn)營設(shè)計(jì)優(yōu)化。從目前市場需求發(fā)展來看，城市地鐵等大容量軌道交通系統(tǒng)特別適合市區(qū)、郊區(qū)等核心區(qū)域，客流大，交通方向高密度;中等客流能力的大型軌道交通系統(tǒng)，如城市輕軌，特別適合郊區(qū)、市區(qū)和中小城市;和單軌電車等客流能力較低的大型軌道交通系統(tǒng)，特別適合于沒有路權(quán)的偏遠(yuǎn)地區(qū)。

四、結(jié)束語

隨著車輛的科學(xué)進(jìn)步，車輛的經(jīng)濟(jì)應(yīng)用和各方面的技術(shù)要求不斷提高。城市交通安全制動監(jiān)控系統(tǒng)也面臨著體制改革和技術(shù)創(chuàng)新。制動監(jiān)控系統(tǒng)一直是城市軌道交通的重要組成部分，它直接控制著軌道車輛正常運(yùn)行時的制動速度，也直接控制著軌道車輛的安全正常運(yùn)行。本文對我國城市軌道交通車輛制動進(jìn)行了案例研究。城市軌道交通制動效率較高，安全性好，易于推廣。然而，車輛運(yùn)行中制動用零件的市場需求仍然相對較大。而且由于我國車輛制動系統(tǒng)的研發(fā)還不完善，零部件批量生產(chǎn)有限，其市場發(fā)展空間受到很大限制。我國政府仍認(rèn)為應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)城市軌道交通機(jī)動車高速制動監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)，以促進(jìn)我國城市軌道交通的健康發(fā)展。

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